Самолеты мира 2005 01

Применение в конструкции планера тех или иных материалов полностью определялось заданным по ТТЗ уровнем максимальной скорости. Причиной являлся тепловой нагрев при полете на больших числах М и связанные с этим ограничения по использованию основного конструкционного материала – алюминия. По ТТЗ максимальная скорость ПФИ на высоте должна быть 2500-2700 км/ч (М=2,35-2,5).

Летчики-испытатели «ОКБ Сухого»: И. Вотинцев, Е. Фролов, В. Аверьянов, Ю. Ващук, С. Костин, В. Чмааь, 1/. Матюхина

Из расчетов известно, что при длительном полете самолета на скорости, соответствующей М=2,35 на высоте более 11 км, обшивка планера нагревается до температуры 140-150°С, остекление фонаря – до 143°С, а обшивка каналов воздухозаборников до 175°С. Известно также, что предел тепловой прочности алюминиевых сплавов в среднем составляет 180-190°С.

В хвостовой части фюзеляжа температура еще выше: наружные поверхности двигателя в районе форсажной камеры нагреваются до 550°С, а в районе створок сопла – до 1100°С. Это привело к необходимости применения в конструкции двигательного отсека титановых сплавов (или стали) и установки экранов на стенки топливных баков, находящихся в этой зоне.

Если бы требования военных ограничивались достижением М=2,35, основным конструкционным материалом для планера можно было оставить алюминиевые сплавы, с ограниченным применением титана в хвостовой части фюзеляжа. При длительном полете на М=2,35 и более, конструкция планера успевает прогреться на значительно большую глубину, поэтому доля титановых сплавов в ней существенно возрастала. А в случае, если бы в ТТЗ установили Мтах=2,5, как того требовали специалисты ПВО, пришлось бы делать совершенно другой (титановый или стальной) самолет.

Наконец. ОКБ окончательно сформулировало свою позицию. Планер, силовая установка и бортовые системы проектировались из условия обеспечения длительной максимальной скорости, соответствующей М=2. В то же время, самолёт и его системы должны были обеспечивать разгон до М=2,35 с пониженным КПД силовой установки и при небольшой термической перегрузке систем.

Традиционно большой объем работ на начальных этапах проектирования выполняло модельное производство ОКБ. Здесь изготавливался весь спектр моделей, необходимых для исследования особенностей аэродинамической компоновки.

Сразу после официального начала работ по новому истребителю, Сухой дал указание изготовить продувочные модели по обоим вариантам Т-10. Для ускорения этого процесса был реализован нестандартный прием – в дополнение к чертежу общего вида, в отделе проектов был оперативно выпущен плаз основных проекций и поперечных сечений самолета, который сразу запустили в обработку в модельном производстве.

Техническое задание на изготовление продувочной модели интегрального варианта компоновки выдали в марте 1971 г., а уже к началу июня она была закончена производством. Павел Осипович лично пришел в цех посмотреть на нее, и, судя по всему, остался доволен качеством и сроками изготовления.

Первые продувки этой модели осуществлялись в ЦАГИ в трубе Т-114. После чего, для оценки характеристик подъемной силы и продольной устойчивости на больших числа М и больших углах атаки, модель продули в трубе Т-108. Конца испытаний ждали с большим нетерпением. Первые неофициальные итоги «пришли» из ЦАГИ в июле, а в сентябре ОКБ получило официальный отчет.

На модели были получены очень хорошие характеристики подъемной силы: значение максимального аэродинамического качества Ктах было определено на дозвуке величиной 10,8-11, а на сверхзвуке составило 5,0. Для крыла заданной формы это близко к пределу при эллиптическом законе распределения циркуляции. Высокие значения Су и Кмах подтвердили правильность выбранного направления.

Полученным результатом обычно сдержанный Павел Осипович был очень доволен. О том, какое значение он придавал этому факту, вскоре стало ясно. На одном из совещаний по теме «Т-10», выслушав доводы начальника технологического отдела И.В. Аргунова о невозможности практической реализации в производстве крыла двойной кривизны, получавшегося на компоновке типа Т10-1 при выбранных обводах, Сухой довольно жестко ответил технологу: «Со мной на эту тему больше не разговаривайте. Придете, когда у Вас будет готово решение этой проблемы».

Модель традиционной компоновки изготовили и отослали в ЦАГИ в августе 1971 г., а отчет пришел в ноябре. Испытания в трубах показали, что интегральная схема имеет значительные преимущества перед традиционной в несущих свойствах, но несколько проигрывает ей в скоростных.

Результаты продувок двух первых тематических моделей легли в основу расчетных данных при разработке аванпроекта самолета Су-27, предъявленного Министерству авиационной промышленности и военному заказчику в начале 1972 г.