Историческая серия «Самолеты России»
Су-27 история создания
Рассказывая о ходе работ по проектированию будущего истребителя Су-27 нельзя не упомянуть о некоторых «промежуточных» вариантах, оказавших огромное влияние на компоновочную схему и окончательный вид самолета.
Напомним читателям, что в 1971 году в КБ П.О. Сухого одновременно рассматривались два варианта перспективного истребителя: самолет Т10/1, выполненный по интегральной схеме с несущим фюзеляжем и разнесенными двигателями, и самолет Т10/2 традиционной схемы с двигателями в фюзеляже и боковыми воздухозаборниками по типу МиГ-25.
Вскоре, весной 1972 года, появилась схема Т10/4, которая была призвана объединить в себе все основные достоинства обоих вариантов компоновки — интегрального и традиционного. Для этого решили взять от Т10/1 схему крыла с корневым наплывом, но выполнить ее в варианте с фюзеляжем, «опущенным» вниз, в пространство между гондолами двигателей, и составляющим с ними единое целое. По месту расположения воздухозаборников такой вариант компоновки получил обозначение «подмышечного».
Воздухозаборники прямоугольного сечения, с горизонтальной поверхностью торможения располагались под наплывами крыла и переходили в обводы интегрированного фюзеляжа. Центроплан проходил над воздушными каналами двигателей (схема высокоплан). Для организации слива пограничного слоя с боковой поверхности фюзеляжа была организована продольная вертикальная щель в наплыве и клин слива между боковой поверхностью фюзеляжа и воздухозаборником, а для слива погранслоя с верхней поверхности заборника — специальная профилированная щель в наплыве, с выводом на верхнюю поверхность наплыва. Двигатели в ХЧФ размещались с разносом 1,79 м. Таким образом, в целом, компоновочная схема фюзеляжа носила характер компромисса между интегральным и традиционным вариантами компоновки.
Крыло самолета — оживальное, переменной стреловидности, с корневым наплывом. Механизация крыла, как и на этапе аванпроекта, предусматривала установку двухсекционного закрылка и применение кренеров для управления в поперечном канале. В варианте для самолета корабельного базирования предполагалось складывание консолей.
Вертикальное оперение устанавливалось на мотогондолах с развалом во внешнюю сторону на угол 20°, а внизу устанавливались подфюзеляжные гребни.
Стойка передней опоры шасси убиралась в нишу в закабинном отсеке. Основные стойки шасси убирались, как на на Т-8 (Су-25), в ниши фюзеляжа.
С компоновочной точки зрения, вследствие того, что двигатели на Т10/ 4 по сравнению с интегральным вариантом располагались гораздо ближе друг к другу, а сам фюзеляж был «провален» вниз, был уменьшен «расход» омываемых площадей на боковые поверхности мотогондол. Зато в районе воздухозаборников он существенно вырос в связи с необходимостью организации слива погранслоя сразу в двух плоскостях. Кроме этого, применение «подмышечной» схемы позволило несколько улучшить протекание графика площадей поперечных сечений в «провальной» области между фонарем и миделевым сечением самолета.
В мае 1972-го изготовили аэродинамическую модель 13Т10-4 для продувки в «малых» сверхзвуковых трубах. Результаты испытаний модели в трубах Т-112 и Т-113 ЦАГИ получили летом 1972 года. Выяснилось, в частности, что на дозвуке величина лобового сопротивления была несколько меньше, чем у Т10/3, а на сверхзвуке добавка от волнового сопротивления — несколько больше. Таким образом, по уровню характеристик модель занимала промежуточное положение между Т10/2 и Т10/3.
В целом, компоновку Т10/4 следует признать довольно удачным вариантом альтернативной аэродинамической схемы, хотя большинство компоновочных вопросов на ней решалось старыми традиционными способами. В дальнейшем, работы по этому варианту компоновки имели свое продолжение в схемах Т10/10 и Т10/12.
По существу, эта схема явилась продолжением работ по Т10/3 (см. «АиК» 3.2013) в направлении дальнейших исследований возможности уборки шасси в фюзеляж между гондолами двигателей. Проектировщики по-прежнему не были до конца уверены в том, что для выбранного варианта компоновки такая схема уборки основных опор шасси обречена на неудачу. В обоснование этой своей уверенности приводились примеры о наличии тактических самолетов (например, F-l11), на которых основные опоры шасси убирались в ниши по оси симметрии самолета, но при этом обеспечивалась достаточная колея шасси.
Схема Т10/5, как и ее предшественницы, имела все признаки интегральной компоновки с разнесенными изолированными гондолами двигателей, установленными под несущим корпусом. Наиболее существенным отличием от ранее рассматривавшихся вариантов, являлся увеличенный разнос гондол двигателей в стороны по размаху крыла от оси самолета, что обеспечивалось как за счет увеличенного смещения наружу воздухозаборников, так и за счет дополнительного развала осей гондол к хвосту на угол около 2°. Это требовалось для обеспечения уборки шасси в нишу в фюзеляже. Для основных опор разработали довольно сложную кинематическую схему, обеспечивающую уборку назад по полету, с одновременным разворотом колес на 90°. Кроме этого, для обеспечения вопросов, связанных с уборкой и выпуском шасси, сами гондолы двигателей были в поперечной плоскости развернуты во внешние стороны на угол 15°, а ниже оси воздушного канала, в зоне рабочей траектории уборки и выпуска стоек и колес шасси, им придали полукруглые сечения.
За счет сдвига мотогондол в стороны удалось решить только одну часть проблемы, связанную с перекомпоновкой самолета. Вторая часть задачи заключалась в том, что из-за размещения ниши опор в центроплане, т. е. вблизи миделевого сечения самолета, очень остро встал вопрос с обеспечением минимальных строительных высот фюзеляжа в этой зоне, т. к. в противном случае это неизбежно вело к увеличению миделя. После рассмотрения возможных вариантов решения проблемы, разработчики пришли к выводу, что наилучшим является установка на самолете двигателей с верхней коробкой приводов агрегатов. На компоновке Т10/5 это обеспечивало: существенное уменьшение площадей продольных сечений мотогондол за счет того, что коробки агрегатов двигателей находились «в аэродинамической тени» последней балки центроплана, снижая, тем самым, суммарную величину миделевого сечения самолета в целом, возможность дополнительного увеличение колеи основных опор шасси за счет применения полукруглых сечений гондол и уменьшения их суммарной высоты, что также было связано с применением двигателей с верхней коробкой агрегатов.
В результате, гондолы двигателей на компоновке Т10/5 приобрели в плановой проекции так
