Авиация и космонавтика 2013 10

При определении нагрузок на элементы конструкции планера, являющегося многократно статически неопределимой системой, основные трудности возникли при расчете консолей крыла, центральной части, включающей бак №1, центроплан и гондолы; хвостовой части фюзеляжа, включающей хвостовые балки и мотогондолы.

Для выбора наиболее рациональной конструкции расчеты выполнялись сразу по нескольким методикам. Сравнение результатов расчетов по нескольким методикам позволило выбрать рациональное распределение силового материала по элементам конструкции.

Отдельного упоминания заслуживает принятый при проектировании Су-27 принцип расчета на прочность с заниженным значением расчетных нагрузок. По свидетельству О.С. Самойловича, вопрос решался следующим образом: «Что касается прочности конструкции, тоЕ. Иванов приказал заместителю главного конструктора по прочности Николаю Сергеевичу Дубинину все нагрузки определять из условия 85% расчетных нагрузок. Дубинин возражал, на что Иванов сказал: "Выполним конструкцию на 85% нагрузок, затем поставим ее на статические испытания, где сломается, только там и будем усиливать V.

Поясним вышесказанное. Настоятельная необходимость создания конструкции минимальной массы потребовала при разработке конструкции Су-27 применения нетрадиционного подхода. Нагрузки на элементы регулярной конструкции агрегатов выдавались в конструкторские отделы с коэффициентом К=0,85, а на узлы крепления агрегатов и элементы конструкции, расположенные в местах, труднодоступных для ремонта -с коэффициентом К=1,1 вместо положенного по руководству для конструкторов К=1,25. Такой подход со стороны руководства КБ обосновывался мнением о том, что прочнисты и конструкторы при проектировании все равно закладывают дополнительные запасы прочности конструкции и надеждой на то, что при испытаниях на статическую прочность удастся путем анализа подробной тензометрии не доводить конструкцию до разрушения, а каждый раз своевременно усиливать ее, а также на результаты фактических замеров нагрузок на агрегаты самолета в процессе его летных испытаний.

Таким образом, смысл этого метода заключался в создании конструкции минимально возможной массы, с доведением прочности до заданной в процессе статических испытаний, путем постепенного усиления слабых мест конструкции. Следует отметить, что этот принцип не являлся чем-то экстраординарным и доселе неизвестным в мировой практике. По воспоминаниям А.И. Блинова, подобная практика существовала и при П.О. Сухом.

Конечно, с точки зрения сегодняшнего дня, это неправильно, нужно было пытаться идти путем точных расчетов и стараться машину не разрушать. Но избежать этого можно было только, если бы у имелось много четкой статистики по самолетам соответствующих схем. А так недостатки расчетов приходилось возмещать путем натурного эксперимента [1].

Работы по прочностным испытаниям выполнялись в отделе 25 (начальник – А.И. Григоренко). В рамках исследований по Су-27 здесь с 1975 г начались статические, повторно-статические и динамические испытания панелей, экспериментальных отсеков и различных конструктивных образцов. Целью этих работ являлась проверка несущей способности конструкции, правильности выбора материалов и технологий, качества конструкторской проработки и правильности выбора методики расчета на прочность.

Планер самолета, предназначенного для испытаний на статическую прочность (Т10-0) перевезли из сборочного цеха ОКБ в корпус лаборатории для статических испытаний в конце февраля 1977 г., и с 3 марта в отделе 25 приступили к проведению полного цикла прочностных испытаний самолета.

К началу испытаний Т10-0 лабораторное оборудование отдела пополнилось новыми быстродействующими тензометрическими установками, предназначенными для определения уровня напряжений. Планер самолета в контрольных точках оклеивался примерно 6000 тензодатчиками. При проведении испытаний впервые использовался новый информационно-измерительный комплекс «Статика». Комплекс предназначался для анализа напряженного состояния конструкции прямо в ходе эксперимента, в реальном масштабе времени. Для этого все тензометрические установки были объединены в единую измерительную систему, данные с которой поступали для обработки на ЭВМ М-222. В ряде случаев, применение этой системы позволило предотвратить разрушение конструкции и выполнить необходимые доработки непосредственно в период статических испытаний.

Частыми «гостями» статотдела в период испытаний Т10-0 были все руководители КБ. Михаил Петрович Симонов, интересуясь результатами статиспытаний планера, сразу увязывал их с летными испытаниями и вопросами эксплуатации самолета, требуя проведения оперативных доработок конструкции по прочности.

По результатам статических испытаний в конструкцию опытных и серийных самолетов оперативно вносились доработки. К примеру, в июне 1977 г. для усиления ГЧФ, в конструкцию Т-10 ввели дополнительные вертикальные стенки в закабинном отсеке, а материал обшивок в закабинном отсеке был заменен. В конце года провели усиление ХЧФ.