Авиация и космонавтика 1998 01

Однако в то время реализовать преимущества такого крыла не удалось, т.к. КОС оказалось особо подвержено аэродинамической дивиргенции -потере статической устойчивости при достижении определенных значений скорости и углов атаки. Конструкционные материалы и технолгии того врмени не позволяли создать крыло обратной стреловидности, имеющее достаточную жесткость. К обратной стреловидности создатели боевых самолетов вернулись лишь в середине 1970-х, когда в СССР и США приступили к работам по изучения облика истребителя пятого поколения. Применение КОС позволяло улучшить управляемость на малых полетных скоростях и повысить аэродинамическую эффективтивность во всех областях летных режимов. Компоновка с крылом обратной стреловидности обеспечивала лучшее сочленение крыла и фюзеляжа, а также оптимизировала распределения давления на крыле и ПГО. По расчетам американских специалистов, применение крыла обратной стреловидности на самолете типа F-16 должно было привести к увеличению угловой скорости разворота на 14%, а радиуса действия - на 34%, при этом взлетно-посадочная дистанция сокращалась на 35%. Прогресс авиастроения позволял решить проблему дивиргенции за счет примеенения композиционных материалов с рациональным расположением волокон, увеличивающим жесткость крыла в заданных направлениях.

Модель МиГ-23 с крылом обратной стреловидности в гидродинамической трубе

Планер ЛЛ-2 Цыбина к крылом обратной стреловидности, 1947 г.

Однако создание КОС ставило ряд сложнейших задач, решить которые можно было лишь в результате проведения широкомасштабных исследований. Для этих целей в США по заказу ВВС был построен самолет Грумман Х-29А. Машина, имевшая аэродинамическую схему "Утка", была оснащена КОС с углом стреловидности 35° Х-29А был чисто экспериментальной машиной и, разумеется, не мог служить прототипом для реального боевого самолета. В целях уменьшения стоимости в его конструкции широко использовались узлы и агрегаты серийных истребителей (носовая часть фюзеляжа и передняя опора шасси - от F-5A, основное шасси - от F-16 и т.п.). Первый полет экспериментального самолета состоялся 14 декабря 1984 года. До 1991 года две построенные машины выполнили, в общей сложности, 616 полетов. Однако программа Х-29А не принесла лавров ее инициаторам и расценивается в США как неудачная: несмотря на применение наиболее современных конструкционных материалов, американцам так и не удалось в полной мере справиться с аэродинамической ди-виргенцией, а КОС более не рассматривалось как атрибут перспективных истребителей ВВС и ВМС США (в частности, среди многочисленных компоновок, изучавшихся по программе JSF, самолеты с крылом обратной стреловидности отсутствовали).

Фактически единственым летательным аппаратом с КОС, попавшим в серию, стала американская стратегическая крылатая ракета Хьюз AGM-129 АСМ, предназначенная для вооружения бомбардировщиков В-52. Однако применительно к этому ЛА выбор крыла обратной стреловидности был обусловлен, в первую очередь, соображениями малозаметности: радиолокационное излучение, отраженное от передней кромки крыла, экранировалось корпусом ракеты.

Работы по формированию облика отечественного маневренного самолета с КОС велись крупнейшими авиационными научными центрами страны - ЦАГИ и СибНИА. В частности, в ЦАГИ продувалась модель самолета с КОС, выполненная на базе самолета МиГ-23, а в Новосибирске изучалась компоновка Су-27 с крылом обратной стреловидности. Имевшийся научный задел и позволил ОКБ Сухого взяться за решение небывало сложной задачи создания первого в мире сверхзвукового боевого самолета с крылом обратной стреловидности. В 1996 году на страницы авиационной печати попала фотография модели перспективного истребителя с КОС, демонстрировавшейся руководству российских ВВС. В отличие от американского Х-29А, новая машина была выполнена по схеме "триплан" и имела двухкилевое вертикальное оперение. Наличие тормозного гака наводило на мысль о возможности корабельного базирования истребителя. На законцовках крыла размещались пусковые установки ракет класса "воздух-воздух".

Летом 1997 года прототип истребителя пятого поколения ОКБ Сухого (также, как и его "соперник" МАПО-МИГ, известный как "1-42") уже находился на территории ЛИИ им.Громова в Жуковском. В сентябре начались скоростные рулежки, а уже 25 числа того же месяца самолет, получивший рабочий индекс С-37 и гордое имя "Беркут", пилотируемый летчиком-испытателем Игорем Вотинце-вым, совершил свой первый полет. Следует отметить, что российская машина отстала от своего американского соперника - первого опытного истребителя Локхид-Мартин F-22A "Рэптор" ("Орел-могильник") лишь на 18 дней ("Рэптор" выполнил свой первый полет 7 сентября, 14 сентября он вновь поднялся в воздух, после чего полеты прекратили до июля 1998 года, a F-22A поставили на доработку).

Попробуем составить представление о новом летательном аппарате ОКБ Сухого, опираясь на фотографии опытного самолета, а также немногочисленные материалы о С-37, опубликованные на страницах российской и зарубежной печати.

"Беркут" выполнен по аэродинамической схеме "продольный интегральный триплан", ставшей фирменной особенностью самолетов этого ОКБ. Крыло плавно сопрягается с фюзеляжем, образуя единую несущую систему. К особенностям компоновки относятся развитые крыльевые наплывы, под которыми помещены нерегулируемые воздухозаборники двигателей, имеющие в сечении форму, близкую к сектору круга.

Планер самолета изготовлен с широким использованием композиционных материалов (КМ). Применение перспективных композитов обеспечивает повышение весовой отдачи на 20-25%, ресурса - в 1,5-3,0 раза, коэффициента использования материалов до 0,85, снижение трудозатрат на изготовление деталей на 40-60%, а также получение требуемых теплофизи-ческих и радиотехнических характеристик. В то же время опыты, проведенные в США в рамках программы F-22, свидетельствуют о меньшей боевой живучести конструкций из углепластика по сравнению с конструкциями, выполнеными из алюминиевых и титановых сплавов.

Крыло истребителя имеет развитую корневую часть с большим (порядка 75°) прямым углом стреловидности по передней кромке и плавно сопрягаемую с ней консольную часть с обратной стреловидностью (по переднеей кромке - порядка 20°). Крыло оснащено флаперонами, занимающими более половины размаха, а также элеронами. Возможно, на передней кромке имеются и отклоняемые носки (хотя опубликованные фотографии самолета С-37 не позволяют сделать однозначный вывод об их наличии).