Читать книгу "Истребитель-бомбардировщик Су-17 - Виктор Марковский"

Разнообразие режимов полета позволяло сочетать выгоду высоких несущих характеристик и эффективность взлетно-посадочной механизации крыла малой стреловидности со скоростными характеристиками крыла большой стреловидности. Кроме того, в полете на малых высотах уменьшается болтанка от воздушных порывов, ч то позволяет снизить утомляемость летчика, повысить точность применения средств поражения и расширить ограничения по полету в неспокойном воздухе (кстати, для машин такого класса они являются довольно жесткими). Можно сказать, что самолет с КИГ приобретал оптимальную конфигурацию на каждом полетном режиме.

Работы над проектами самолетов с КИГ были начаты в нескольких странах. В ходе исследований выяснилось, что достоинства такого решения сопровождаются неизбежным усложнением конструкции, ростом массы, появлением проблем с устойчивостью. Тем не менее, американцы запустили в производство тактический ударный самолет F-111, а позднее - палубный истребитель F-14 и стратегический бомбардировщик В-1. Французы же, построив несколько опытных машин (Мираж G, G 8), пришли к выводу, что достичь приемлемых результатов можно и более дешевыми средствами.

В Советском Союзе новое направление приобрело характер масштабной кампании по переводу ВВС на боевые самолеты с крылом изменяемой геометрии. В результате практически все виды нашей военной авиации получили новую технику — истребитель МиГ-23, истребители-бомбардировщики МиГ-27 и Су-17, фронтовой бомбардировщик Су-24, дальний бомбардировщик Ту-22М. Кроме того, было создано множество проектов самолетов с КИГ, как принципиально новых, так и модификаций ужо существующих машин. По их числу мы таки обогнали Америку.

Первые полеты С-22И выполнял без выпуска механизации крыла.

С-22И во время авиационного парада в Домодедово, 9 июля 1967 года.

Первым в СССР самолетом с крылом изменяемой стреловидности стал С-22И, разработанный в ОКБ П.О. Сухого.[* В 1966 году произошло переименование всех предприятий оборонной промышленности и ОКБ-51 П О. Сухого, объединенное с опытным заводом №51. стало называться Машиностроительный завод «Кулон».] Павел Осипович Сухой, верный своему принципу «искать простые и изящные решения», предложил решить проблему создания нового многоцелевого самолета, оснастив крылом изменяемой геометрии хорошо зарекомендовавший себя истребитель-бомбардировщик Су-7 это позволило бы избавить самолет от свойственных ему недостатков —чрезмерно высокой посадочной скорости (320 км/ч), требовавшей наличия большой бетонированной ВПП, и недостаточной дальности. Из-за прожорливого двигателя самолет заслужил репутацию «грубы, через которую вытекает топливо».

Проектирование новой модификации Су-7 было начато в инициативном порядке в мае 1965 года. Коструктивно-силовая схема крыла была предложена лично Сухим и определялась достаточно просто: вид крыла в плане был сохранен без существенных изменений, размеры неподвижных частей крыла (НЧК) определялись положением основных стоек шасси, конструкция и кинематика которых также не менялась по сравнению с Су-7. Поворотные части крыла (ПЧК) занимали по сравнению с аналогичными проектами тех лет относительно небольшую часть размаха. Предложенная Генеральным конструктором идея позволяла не только оставить прежними фюзеляж, оперение и шасси, но и решить проблему сохранения устойчивости, ведь вслед за поворотом крыла смещался и аэродинамический фокус самолета. Аэродинамические исследования показали, что схема, предложенная П.О. Сухим и начальником бригады проектов А.М. Поляковым, оказалась очень удачной. Сохранение значительной площади НЧК и удачно выбранное положение осей поворота приводили к незначительному изменению центровки (порядка 2%), оставляя продольную устойчивость самолета в допустимых пределах во всем диапазоне допустимых скоростей и углов поворота. Минимальный угол стреловидности поворотных частей крыла был принят равным 30°, а максимальный остался таким же, как и у Су-7- 63°. При изменении стреловидности от минимальной до максимальной площадь крыла менялась с 38,5 м2 до 34,5 м2, удлинение— с 4,88 до 2,69 и относительная толщина — с 12% до 7%.

Самолет получил обозначение по ОКБ С-22И, свидетельствовавшее о тесном «родстве» с Су-7 (С-22). Ведущим конструктором по нему стал Н.Г. Зырин. Первый опытный экземпляр машины строился на базе серийного Су-7БМ (С-22М), что позволило использовать отработанную технологию и многие агрегаты самолета, сэкономив время и средства. Но предстояло решить основной вопрос: создать поворотные консоли и шарнир, который стал в буквальном смысле самым «узким» местом конструкции. В обычном крыле все нагрузки, возникающие в полете, воспринимаются всей взаимосвязанной силовой конструкцией. Здесь же силы и моменты с консолей предстояло снять одним, притом небольшим по размерам узлом центральным шарниром (опорный рельс, также включавшийся в работу, воспринимал лишь небольшую часть нагрузок). Этот же узел должен был обеспечивать и само перемещение поворотной консоли при изменении угла стреловидности. Размеры шарнира ограничивались небольшой строительной высотой крыла тонкого скоростного профиля.

Потребовалось изменить и усилить конструкцию центроплана, ведь установка поворотного шарнира полностью меняла характер его нагружения. Каждый из двух шарниров разместили во внешней вершине силового треугольника из переднего лонжерона, подкоской балки и бортовой нервюры соответствующей половины центроплана. Часть усилий на опорные рельсы НЧК передавали каретки, с помощью которых консоли скользили при перемещении. И, наконец, когда крыло занимало положение, соответствующее максимальной стреловидности (при котором нагрузки были наибольшими) в работу включались дополнительные опоры, установленные на задних стенках поворотных консолей.

Довольно сложной задачей при проектировании центроплана оказалась конструкция его хвостовой части — в обычном крыле участка, как правило, менее нагруженного и потому относительно несложного. При увеличении стреловидности ПЧК значительная часть консолей уходила именно в этот отсек. Он должен был лишиться привычного силового набора Консоли его буквально «выдавливали» наружу Известно, что наибольшей прочностью и жесткостью обладают замкнутые контуры, и сохранение прочностных характеристик открытой пустотелой хвостовой части крыла т ребовало подкрепления Проблему решили оригинально и просто: по торцам центроплана установили мощные вертикальные ребра, выполнявшие роль нервюр и одновременно служившие аэродинамическими перегородками. Впоследствии они были использованы для подвески вооружения и дополнительных баков. Сами панели, помимо использования сотовых конструкций, подкрепили наружными продольными таврами.

Серьезной проблемой стало создание системы управления изменением стреловидности. Сначала предполагалась установка относительно простых гидроцилиндров, обеспечивавших два фиксированных положения крыла, соответствовавших максимальной и минимальной стреловидности. Вскоре это решение сменилось более перспективным, позволявшим обеспечивать плавное изменение стреловидности крыла с помощью двух гидромоторов ГМ-40, для повышения надежности работавших от двух независимых гидросистем.