Авиация и космонавтика 2015 09

В архивах фирмы SAAB удалось найти эскизы проекта 1500-01 с дополнительными подъемными двигателями; существовал проект 1509-02 с треугольным крылом большой стреловидности и подъемно-маршевым ТРДД, аналогичным Роллс-Ройс «Пегас». Правда, проведенные исследования показали невозможность для данных схем достижения требуемых характеристик, прежде всего дальности полета, при заданной полезной нагрузке. Вариант с крылом изменяемой геометрии был вполне реализуемым, но связан с недопустимо высокими расходами и длительными сроками проектирования. Требовалось найти простое и вместе с тем эффективное решение.

Прародителем «Виггена» принято считать проект 1504В с двигателем Olympus 22R. В эскизах этого проекта самолет впервые приобрел свой неповторимый облик с двумя треугольными крыльями расположенными тандемно. Эту аэродинамическую схему назвали биплан-тандем (применение термина «утка» здесь неправомерно, т.к. переднее крыло оснащено только закрылками и не участвует в управлении самолетом по тангажу). В сентябре 1962 г. было принято решение об установке двигателя Pratt amp; Whitney JT8D-22. Проект переработали под этот двигатель. Новый вариант компоновки получил индекс 1534 и был одобрен для дальнейшей проработки.

Схема взаимодействия вихрей тандемно расположенных треугольных крыльев

Общая компоновочная схема самолета «Вигтен»

Особенности аэродинамической компоновки «Виггена»

Целесообразно сказать несколько слов о конструктивных решениях выбранной аэродинамической схемы и тех преимуществах, которые они дают. Исходя из концепции боевого применения перспективного ударного самолета, предполагалось его использование на малых и предельно малых высотах при скоростях порядка М=0,9-1 с целью затруднения обнаружения и перехвата. Полет на малой высоте в условиях турбуленции связан с большими механическими нагрузками на планер, а также высокой физической и психологической усталостью пилота. Треугольное крыло относительно малого удлинения с большой удельной нагрузкой позволило обеспечить низкую чувствительность самолета к вертикальным порывам ветра. Особенности крыла со стреловидностью более 60 были хорошо изучены при проектировании самолета Saab 35. На треугольных крыльях большой стреловидности поток отрывается от передней кромки при очень малых углах атаки, но вместо срывного турбулентного течения у передней кромки образуется вихрь. Если стреловидность крыла по передней кромке достаточно велика, то вихрь становится устойчивым и его интенсивность непрерывно увеличивается с ростом угла атаки до достаточно больших величин. Пониженное давление в зоне вихря значительно увеличивает подъемную силу крыла.

При тандемной аэродинамической схеме обеспечивается благоприятное взаимодействие вихревых жгутов переднего крыла и зоны пониженного давления над основным крылом, таким образом получается оптимальная аэродинамическая конфигурация с большой подъемной силой, сохраняющая продольную устойчивость вплоть до угла атаки около 30°. Исследования, проведенные в аэродинамической трубе, позволили найти оптимальное положение и угол установки переднего крыла для получения максимальной подъемной силы при сохранении продольной устойчивости при больших углах атаки. Одновременное отклонение вниз закрылков переднего крыла и элевонов основного крыла обеспечило требуемые взлетно-посадочные характеристики при значительно меньшей площади несущей поверхности в сравнении с самолетами обычной схемы с треугольными крыльями. Кроме посадочного режима, закрылки используются в полете для триммирования самолета. Излом по передней кромке основного крыла позволил увеличить суммарный коэффициент подъемной силы за счет оптимального взаимодействия вихрей переднего и основного крыла.

Первый прототип 37-1, сфотографированный в ноябре 1966 г. в Линчёпинге. Переднее крыло имеет заметную V-образность. На киле установлена камера для регистрации характера обтекания крыла на различных углах атаки

Два прототипа 37-2 и 37-3, сфотографированные на ранней стадии летных испытаний в 1968 г. Хорошо заметна передняя кромка крыла без выступа. На фюзеляжном пилоне установлен контейнер с тестовым оборудованием MUNK 11