Мир Авиации 2003 02

Выдув осуществлялся на переднюю кромку крыла, на обычный поворотный закрылок (вплоть до угла отклонения 180 градусов), на элерон, на круглую заднюю кромку крыла. Испытывались круглые задние кромки различных диаметров. Этот вариант представлял особенно большой интерес, поскольку конструкция крыла максимально упрощалась и облегчалась (из-за отсутствия подвижных элементов – закрылков и элеронов), повышалась ее надежность и боевая живучесть, а также появлялась возможность использовать для увеличения несущей способности весь размах крыла. Управление по крену в этом случае осуществлялось несимметричным выдувом на крыло, чему была посвящена большая программа продувок. Правда, были опасения, что круглая задняя кромка крыла увеличит сопротивление в крейсерском полете. Но в процессе испытаний был найден способ, позволяющий решить эту проблему без каких-либо конструктивных усложнений, практически «бесплатно».

Кроме того, было исследовано влияние на обтекание крыла интерцепторов (турбулизаторов потока) и оптимальное их расположение вдоль хорды крыла. Помимо этого исследовалось влияние различных законцовок крыла и перегородок между секциями закрылка и элерона.

Помимо исходной конфигурации делались продувки самолета с горизонтальным оперением, перенесенным с киля на фюзеляж. Также исследовались характеристики воздухозаборника самолета и его канала в расчете на постройку летного экземпляра. Поскольку ЦАГИ интересовала и работа ЭСУПС в струе винта, – планировались продувки «Фотона» с винтовой установкой, размещенной перед ним в трубе.

По объему продувок в натурной трубе ЦАГИ Т-101 с «Фотоном» не мог сравниться ни один из ранее построенных в Советском Союзе самолетов. Испытания велись в две смены. Число «трубных» часов никто не подсчитывал, но характерен такой пример: когда в трубе требовалось провести испытания другого самолета, «Фотон» ненадолго снимали, быстренько продували «гостя» и вновь устанавливали «хозяина» на весы. Основным конкурентом у «Фотона» на «трубное» время являлся в тот период МиГ-29.

Каждой установке в трубе предшествовали долгие часы наземных испытаний и тщательной отладки очередной конфигурации ЭСУПС в «статике».

В результате испытаний был получен огромный по своему объему и уникальный по своей ценности материал по энергетическим системам увеличения подъемной силы. Ведь получить подобные результаты расчетными методами не представляется возможным и сегодня. Это единственное столь глубокое исследование данного направления в Советском Союзе и России. Участниками этой работы накоплен не только теоретический, но и конструкторско-технологический (что очень важно!) опыт в области ЭСУПС.

Вкратце можно назвать две цифры, дающие качественную картину достигнутых результатов. Эффективность ЭСУПС характеризуется коэффициентом восстановления полного давления на профиле. Его величина показывает относительные затраты энергии, которую требуется подвести в обтекающий крыло поток для сохранения безотрывного обтекания. Для такой типовой конфигурации, как обычный поворотный щелевой закрылок, отклоненный на угол 60 градусов, этот коэффициент у «Фотона» составляет 0,05. Для сравнения, антоновцами на Ан-74 достигнуто вдвое большее, а значит, менее эффективное значение. Судя по появлению на МАКС-2001 модификации Ан-74ТК-300 с двигателями, расположенными традиционно, на пилонах под крылом, выигрыш от обдува небольшой части крыла был существенно меньше проигрыша в удобстве обслуживания моторов.

Модель реактивного административного самолета «Авиатика-950»

Максимальный коэффициент подъемной силы, полученный в экспериментах на «Фотоне», равен 3,6. Нужно уточнить, что это не С_{у мах} профиля, получаемый в аэродинамических трубах на отсеках крыла бесконечного удлинения. Это коэффициент реальной самолетной компоновки с фюзеляжем, «съедающим» существенную часть размаха крыла. Для сравнения, теоретический Сушах трехщелевого закрылка Фаулера может достигать 3,5, но сложность реальной конструкции такого закрылка неизмеримо больше, чем ЭСУПС.

По результатам испытаний «Фотона» были разработаны два специальных аэродинамических профиля крыла, позволяющих получить наилучшие характеристики с ЭСУПС. Их испытания также были проведены в ЦАГИ.

Уже в 1988 году финансирование темы от МАПа начало оскудевать и в 1989-м прекратилось вовсе. Стало ясно, что постройка летного экземпляра «Фотона» не состоится. Тем не менее, заинтересованные в результатах этой темы военные продолжали находить средства на испытания трубного экземпляра «Фотона» вплоть до 1993-го года. Изменение политического курса страны и сокращение расходов на научно-исследовательские работы (в среднем в 20 и более раз в различных секторах науки) не позволили полностью осуществить программу «Фотон».