Авиация и космонавтика 2013 01

Со стороны отделов ОКБ, ответственных за разработку систем и оборудования самолета, подход к формированию облика Су-27 на этом этапе работ был довольно формальным и, скорее, чисто эволюционным, т.е. он осуществлялся от уровня техники и технологии, достигнутого на предыдущем поколении самолетов, в данном случае – на самолетах Т-6 (Су-24) и Т-4.

Сразу после официального начала работ по новому истребителю, Генеральный конструктор дал указание на изготовление продувочных моделей Т-10. В рамках обоснования выбора схемы, для испытаний в малых АДТ ЦАГИ Т-112 (Т- 113, Т-114) изготавливались две модели: 13Т10-1, соответствовавшая интегральной компоновке, и 13Т10-2 обычной (традиционной) схемы. ТЗ на изготовление 13Т10-1 было выдано в модельный цех в марте 1971 г. Согласно стандартной процедуре, для проектирования модели требовался выпуск геометрических схем агрегатов самолета, что было достаточно длительной и трудоемкой операцией. В данном случае для ускорения изготовления моделей процедуру решили упростить: в дополнение к чертежу общего вида, в отделе проектов был достаточно оперативно выпущен плаз основных проекций и поперечных сечений самолета, эту скрупулезную и ювелирно точную работу выполнила С.Н. Трофимова. Чертежи сразу же запустили в обработку в модельном производстве. 26 апреля О.С. Самойлович согласовал общий вид модели, а уже к началу июня 13Т10-1 была закончена производством. Перед отправкой модели в ЦАГИ, П.О. Сухой лично пришел в цех посмотреть на нее, и, судя по всему, остался доволен качеством и сроками изготовления. 9 июня 1971 года модель 13Т10-1 была отправлена в ЦАГИ вместе с комплектом чертежей. По габаритам эта модель (М1:35) соответствовала первоначальному, «необжатому» варианту компоновки Т10-1, поскольку новый, уменьшенный вариант схемы был утвержден Генеральным конструктором менее месяца назад.

Общий вид Т10/2, сентябрь 1971 года (3-я редакция)

Компоновочная схема Т10/2, сентябрь 1971 года (3-я редакция)

Важным вопросом, который необходимо было прояснить в ходе трубных испытаний модели интегральной компоновки, являлся вопрос об удельном вкладе в аэродинамические характеристики (подъемную силу и сопротивление) различных элементов конструкции. Для этого 13Т10-1 сделали разборной, с возможностью демонтажа фонаря, мотогондол и оперения для обеспечения возможности определения характеристик базовой несущей поверхности – изолированного крыла с фюзеляжем. С самого начала на модели 13Т10-1 были реализованы деформация срединной поверхности профиля, а для крыла изготавливались два сменных варианта носка с разными углами отгиба.

Первые продувки 13Т10-1 осуществлялись в трубе Т-114, после чего для оценки характеристик подъемной силы и продольной устойчивости на больших числа М и больших углах атаки модель продули в трубе Т-108. Результатов испытаний ждали с большим нетерпением. Первые «неофициальные» данные были получены от ЦАГИ уже в июле, а в сентябре 1971 г. в ОКБ пришел первый официальный отчет. На 13Т10-1 были получены очень хорошие характеристики подъемной силы. Столь высокие для истребителя значения С уи К махстали первым весомым подтверждением правильности выбранного направления работ. Полученным результатом был очень доволен и обычно сдержанный П.О. Сухой. О том, какое значение он придавал этому факту, стало ясно уже в ближайшее время. На одном из совещаний, проводимых Генеральным конструктором по теме Т-10, выслушав доводы начальника технологического отдела И.В. Аргунова о невозможности практической реализации в производстве крыла двойной кривизны, получавшегося на компоновке типа Т10/1 при выбранных обводах, Павел Осипович в присущей ему манере сухо, но довольно жестко ответил технологу: «Со мной на эту тему больше не разговаривайте. Придете, когда у Вас будет готово решение этой проблемы».

Справедливости ради, следует все же отметить, что вопрос технологичности интегрального варианта конструкции носил объективный характер, и, в конечном счете, конструкторам пришлось пойти на серьезный компромисс. По воспоминаниям О.С. Самойловича: «…под нажимом технологов мы вынуждены были отойти от идеологии единого несущего корпуса, набранного из крыльевых профилей, и организовать, где это только возможно, особенно в нагруженных зонах, линейчатые поверхности». К примеру, на более поздних вариантах компоновки было решено применять на нижней поверхности крыла и центроплана плоские панели.

Продувочную модель Т10/2 сразу делали для «обжатого варианта компоновки самолета, поэтому она была выполнена в большем масштабе 1:30. 13Т10-2 изготовили и отослали в ЦАГИ в августе 1971-го, а отчет по продувкам получили в ноябре. Из-за меньшей площади омываемых поверхностей, малого миделя и более удачного характера графика площадей поперечных сечений, на 13Т10-2 было обеспечено меньшее значение Схо, как на дозвуке, так и на сверхзвуке, зато с ростом угла атаки гораздо быстрее росло индуктивное сопротивление. Величина Ктах была сравнима с полученной на Т10/1.

При сравнении результатов продувок выяснилось, что на Т10/1 получена превосходная по отвалу поляра, но минимальное значение коэффициента сопротивления Схо было больше, чем в варианте Т10/2. Таким образом, трубные испытания показали, что интегральная схема имеет значительные преимущества перед традиционной в несущих свойствах на больших углах атаки, но несколько проигрывает ей в скоростных. Для режимов маневренного воздушного боя это означало выигрыш по аэродинамике интегрального варианта компоновки перед традиционным. Было ясно, также, что резервы развития интегральной компоновки лежат на пути снижения миделя и улучшения графика площадей поперечных сечений. Результаты продувок двух первых тематических моделей легли в основу расчетных данных, использовавшихся в ОКБ при разработке материалов аванпроекта Су-27, предъявленного МАП и заказчику в начале 1972 года. Кроме них, туда успели войти и некоторые более поздние результаты исследований по первой редакции компоновки Т10/3, являвшейся дальнейшим развитием Т10/1.

Модели 13Т10-1 (вверху) и 13Т10-2

Интересно отметить и такой факт: по договоренности с ЦАГИ, в начале 1972 года в институте на специальном стенде было проведено полунатурное моделирование воздушного боя между самолетами типа Т10/1 и Т10/2, исходными данными для которого послужили только что полученные результаты продувок обоих вариантов компоновки. Работа выполнялась в лаборатории 8 отделения ЦАГИ под руководством И.О. Мельца. Результаты этого исследования однозначно указывали на преимущества в маневренном воздушном бою самолета типа Т10/1, что являлось еще одним доводом в пользу выбора для дальнейших работ варианта интегральной компоновки.