разработке нового замысла Сухого. Началось создание одной из самых лучших и оригинальных модификаций Су-7.
Почему возникла идея создать самолет с изменяемой в полете стреловидностью, или, как еще говорят, — с изменяемой геометрией крыла? Дело в том, что различные режимы полета предъявляют к крылу весьма противоречивые требования. Для полета на больших скоростях нужны крылья большой стреловидности, а для взлета, посадки и полета на большую дальность стреловидность крыла нужна минимальная.
Крыло с компромиссной умеренной стреловидностью не обеспечивает выполнения лучшим образом ни одного из этих требований. Поэтому самолет с изменяемой геометрией крыла должен выступить как бы один в нескольких лицах, что существенно расширило бы диапазон его применения.
Для упрощения постройки такого самолета Павел Осипович создает его на базе серийного самолета Су-7Б, имеющего большую стреловидность крыла, на котором все другие системы уже отработаны, и он хорошо показал себя в строю.
При создании поворотного крыла сразу возникло множество различных проблем. Отечественного опыта [203] в подобном деле в то время еще не было, а зарубежная информация была слишком скудна.
Разработкой самолета с поворотным крылом руководил Николай Григорьевич Зырин, талантливый соратник Сухого. Многочисленные модификации Су появились с его активным участием.
Да и сам Павел Осипович не оставлял без внимания новый самолет. Он два-три раза в неделю собирал совещания или сам приходил на рабочие места для обсуждения конструктивных решений по новому крылу, отвергая неудачные варианты и предлагая поработать над новыми. И так до тех пор, пока не были решены все ключевые вопросы. Особенно трудно было соединить неподвижную и поворотную части крыла.
На одном из совещаний Павел Осипович высказал смелую мысль — поворотную часть вдвигать внутрь неподвижной.
В этом случае нужно было делать тонкостенный пустотелый отсек довольно больших размеров. Когда проработали такой отсек, выяснилось, что для обеспечения прочности и жесткости необходимо увеличить толщину внешнего контура. Но это значительно увеличило бы вес.
Тогда генеральный предложил, не меняя толщины контура, по кромкам отсека установить аэродинамические перегородки, которые стали бы одновременно и несущими элементами отсека. Павел Осипович особо стремился к тщательной отработке обтекания крыла.
Однажды в кабинет Зырина, где стоял деревянный макет крыла, Сухой привел начальника одного из отделов КБ.
— Что это у вас тут? — спросил Павел Осипович, указывая на полку
Видимо, начальник отдела его не понял, потому что стал говорить о шарнире.
— Да нет, я не о шарнире вас спрашиваю. Вот эта ступенька так и останется?
Стало ясно: ему не понравился перелом, ступенька на полке балки около шарнира. А ведь внимание всех было приковано именно к шарниру, им занимались все, было предложено несколько вариантов шарнира, а Павел Осипович увидел другое: в полете огромные, в сотни тонн силы «потекут» по полке балки, наткнутся на крутой перелом и создадут здесь концентрацию напряжений. [204]
Он назубок знал азбуку конструирования. Наверное, в этом и была его главная сила. Про него говорили, что он шел «на острие науки», но это острие покоилось на гранитном фундаменте совершеннейшей инженерной грамотности.
Другим камнем преткновения был привод управления стреловидностью крыла. Первоначально для поворота консолей были установлены гидроцилиндры, которые могли фиксировать только два крайних положения крыла: максимальное и минимальное. Но Сухой и Зырин думали о приводе, при котором можно получить любую промежуточную стреловидность. И такой привод — гидромеханический — был спроектирован. После долгих поисков все проблемы казались удачно решенными. Но это только казалось. Все надо еще и еще раз проверить и испытать.
Вместе со специалистами ЦАГИ стали испытывать поворотное крыло на жесткость. Две недели продолжались частотные испытания. Крыло дрожит как осиновый лист. Жесткости не хватает на целый порядок. В чем дело? Разобрали полностью шарнир крыла, стали тщательно проверять каждую деталь. Причина обнаружилась до смешного простая. Шарнир, входящий в шлицы, не был затянут…
Перемонтировали шарнирное соединение, устранили дефект сборки. И получили те результаты, которые и ожидали. Крыло стало достаточно жестким.
Конструкторы бригады крыла и бригады проектов получили потом авторское свидетельство на изобретение компоновочной схемы конструкции поворотного крыла, которое появилось в КБ Сухого впервые в Союзе.
И все-таки общий вес крыла у самолета Сухого из-за шарнира увеличился на 400 килограммов. Да и жесткость так просто не далась. Дополнительные силовые элементы что-то весят! Встал вопрос: как эти лишние полтонны повлияют на летные возможности самолета? Ведь вес самолета стал больше, а горючего в крыло теперь вмещается меньше, потому что часть крыла заняли шарнир и опорный рельс. Значит, вместо того чтобы увеличить дальность полета, сна уменьшится? Оказалось, что нет. Не уменьшится. Все летно-тактические характеристики самолета… улучшились! II произошло это именно за счет крыла с изменяемым углом стреловидности, потому что при полете со средней стреловндностью [205] расходы топлива значительно меньше, чем на максимальной. И несмотря на то что вес самолета увеличился, а запасы топлива сократились, дальность полета все же стала большей.
Меньшая стреловидность уменьшила взлетную и посадочную скорости, у самолета стал короче разбег при взлете и пробег при посадке. И теперь он может взлетать и садиться на небольшие аэродромы.
Для надежной работы поворотного узла много значил правильный подбор смазки. К тому времени проблема смазки у нас и за рубежом еще не была решена. В США из-за отсутствия смазок с высокими несущими характеристиками была даже зафиксирована катастрофа нового самолета. Одно из крыльев при изменении его стреловидности не вышло, и самолет, потеряв аэродинамическую симметрию, разбился. Был поднят вопрос о целесообразности дальнейшего строительства самолетов с изменяемой геометрией крыла.
К этому времени у нас в стране ведущим инженером одного из институтов М. Н. Шепером была предложена новая смазка, которая еще не получила официальное «добро», но прекрасно зарекомендовала себя на стендовых испытаниях. И генеральный конструктор взял на себя ответственность применить новую смазку на своем самолете, не дожидаясь ее официального признания.
Летные испытания подтвердили высокие несущие способности новой смазки, производство которой быстро наладили, и она стала использоваться на самолетах не только Сухого, но и в родственных КБ.
Новое крыло вначале не было механизировано, на нем не было предкрылка. Да и многие другие самолеты механизированной передней кромки на крыле тогда не имели. Считалось, что на сверхзвуковом самолете эту кромку оснастить механизацией нельзя.
Мысль сделать предкрылок пришла, по словам инженеров из отдела крыла, при испытаниях «в аэродинамической трубе». Самолет стоит в ней под определенным углом атаки, на него с огромной скоростью набегает воздух, и машина стремится задрать нос и увеличить угол атаки.
При критическом угле атаки происходит срыв воздушного потока, и это хорошо всем видно. Самолет для испытаний в аэродинамической трубе покрашен в черный цвет, а шелковые ленточки, приклеенные к крылу, — белого [206] цвета. Сначала они неподвижны, а при угле атаки примерно 17° начинают «трепыхаться» — значит, произошел срыв воздушного потока, а это приводит к потере аэродинамического качества.
Когда все проблемы были в основном решены, новый самолет привезли на аэродром для летных испытаний. Методический совет под председательством Героя Советского Союза летчика-испытателя М. Л. Галлая дал разрешение на вылет первого в Советском Союзе самолета с изменяемой стреловидностью крыла. Этот вылет назначили на 2 августа 1966 года.
