Страница 23 из 32
Эти и другие замечания комиссии заказчика были учтены разработчиками при доработке эскизного проекта. Они были реализованы к моменту защиты проекта и макета Су-27К. В итоге, в феврале 1985 г. эскизный проект Су-27К был утвержден Главнокомандующими ВВС и ВМФ Советского Союза, и МЗ им. П.О.Сухого приступил к рабочему проектированию корабельного истребителя. В его ходе конструкция самолета претерпела ряд дальнейших изменений.
Одним из наиболее существенных стала модификация аэродинамической компоновки Су-27K за счет применения на самолете переднего горизонтального оперения (ПГО). Впервые идея оборудовать самолеты типа Су-27 передним горизонтальным оперением появилась еще в
1977 г., когда возникла необходимость восстановления заложенной в проект продольной статической неустойчивости истребителя из-за превышения массы радиолокационного прицельного комплекса. Рост массы РЛС почти на 200 кг привел к тому, что центровка будущего серийного Су-27 могла существенно сместиться вперед. При этом самолет становился статически устойчивым в продольном канале и появлялась необходимость балансировки его с помощью отклонения стабилизатора носком вниз. Общие несущие свойства системы «несущий корпус – горизонтальное оперение» при этом уменьшались, что влекло зо собой сокращение дальности полета и ухудшение маневренных характеристик.
Переднее горизонтальное оперение могло стать одним из средств уменьшения статической устойчивости, что достигалось за счет смещения точки приложения результирующей подъемной силы системы «несущий корпус – ПГО» (фокуса) вперед. Тогда, правда, до реальных испытаний ПГО на самолете дело не дошло, и первые серийные Су-27 практически утратили заложенные в проект преимущества неустойчивой компоновки (в зависимости от центровки, они располагали либо нейтральной, либо положительной, но с очень малым запасом, продольной статической устойчивостью).
Особенности шасси Су-27 К – двухколесная – передняя опора со, стойкой телескопического типа
К идее применения ПГО на самолетах типа Су-27 вернулись в 1982 г., когда началась разработка модификации истребителя с более мощным, а следовательно, и тяжелым радиолокатором (Су-27M). Естественно, центровка такого самолета еще больше смещалась вперед, и о продольной статической неустойчивости приходилось бы только мечтать. Одновременно отклонение переднего горизонтального оперения решено было использовать для более эффективного управления самолетом на больших углах атаки.
Как известно, истребители Су-27 могут успешно выполнять полет в широком диапазоне углов атаки, однако существует некоторое критическое значение угла атаки, при котором горизонтальное оперение оказывается в заторможенном следе генерируемой крылом вихревой пелены, эффективность его падает, и отклонения стабилизатора даже на максимальный конструктивный угол носком вверх может не хватить для создания необходимого пикирующего момента, возвращающего самолет к нормальному полету. В этом случае и приходит на помощь ПГО, установленное перед крылом и управляемое по командам системы дистанционного управления. Позднее выявились и другие важные преимущества применения переднего горизонтального оперения.
В качестве летающей лаборатории для оценки влияния ПГО на характеристики устойчивости и управляемости истребителя в условиях реальных полетов выбрали один из первых серийных Су-27 – самолет Т10-24. Его испытания начал в мае 1985 г. В.Г.Пугачев. Ведущим инженером по испытаниям этой летающей лаборатории был Г.С.Кузнецов, а непосредственное руководство работами по созданию варианта Су-27 с ПГО осуществлял главный конструктор А.И.Кнышев. Установленное на Т10-24 в торце наплыва крыла переднее горизонтальное оперение отклонялось автоматически, пропорционально углу атаки самолета. ПГО увеличивало «неустойчивость» самолета, что позволяло уменьшить потери на балансировку при маневрировании и обеспечивало безопасный сход с больших углов атаки при затенении основного горизонтального оперения.
Неожиданным результатом испытаний Т10-24 с ПГО стало также обнаружение значительного прироста максимальной подъемной силы самолета, обусловленного благоприятной интерференцией ПГО и несущего корпуса при выбранной схеме их взаимного расположения. Благодаря всем этим преимуществам, переднее горизонтальное оперение решено было использовать как неотъемлемый элемент аэродинамической компоновки новых вариантов Су-27 – в первую очередь, корабельного истребителя Су-27К.
Установка ПГО потребовала изменить обводы наплывов крыла истребителя и доработать систему дистанционного управления и гидросистему самолета, в которые были включены агрегаты управления ПГО. Систему дистанционного управления Су-27К решено было выполнить трех- канальной, реализующей принципы электродистанционного управления рулевыми поверхностями не только в продольном (как на серийном Су- 27), но и в поперечном и боковом каналах, что позволило отказаться от традиционной жесткой проводки с гидроусилителями и загрузочными механизмами в каналах крена и курса. Модифицированная аэродинамическая схема и система дистанционного управления позволили реализовать на самолете Су-27К степень продольной статической неустойчивости 5-7%, благодаря чему был достигнут значительный выигрыш в аэродинамическом качестве на дозвуковых режимах из-за уменьшения потерь на балансировку.
Другим серьезным изменением конструкции корабельного истребителя стало изменение схемы складывания крыла и введение складывающегося горизонтального оперения. Это было связано с тем, что в исходном варианте компоновки габаритная ширина Су-27К со сложенными консолями крыла составляла около 10 м, в то время как у другого проектировавшегося корабельного истребителя МиГ-29К этот параметр был всего 7,8 м. С учетом большей почти на 4 м длины фюзеляжа (21,2 м против 1 7,3 м), это вело к тому, что по количеству самолетов, которое можно разместить в подпалубных ангарах и на технических позициях ТАКР, Су-27К значительно проигрывал МиГ-29К. В связи с этим коллегия МАП в середине 80-х гг. даже поднимала вопрос о прекращении программы разработки Су-27К и переориентации авиагруппы ТАКР пр. 1143.5 исключительно на более легкие корабельные истребители МиГ-29К.
После изучения в ОКБ Сухого нескольких новых вариантов складывания крыла, в ходе которого рассматривалась, в частности, возможность организации так называемого двойного складывания, при котором каждая консоль состояла из трех частей (одной неподвижной и двух поворотных одна относительно другой), решили остановиться на более простой и технологичной схеме. Теперь крыло складывалось примерно на середине общего размаха (расстояние между осями складывания – 7.0 м, соотношение размаха неподвижной и поворотной частей консоли 1:3), с сохранением топливных баков-отсеков как в неподвижной, так и в поворотной частях.
Габаритная ширина истребителя со сложенным по новой схеме крылом уменьшилась до 7,4 м и стала даже меньше, чем у МиГ-29К. В связи с тем, что размах горизонтального оперения Су-27К составлял 9,9 м, его консоли также решено было сделать складывающимися примерно на половине их размаха (расстояние между осями складывания, как и у крыла – 7.0 м). А для уменьшения габаритной длины самолета в ангаре корабля предусмотрели также откидывание вверх концевого обтекателя центральной хвостовой балки фюзеляжа и подъем носового радиопрозрачного конуса РЛС. От последнего, правда, впоследствии отказолись, ограничившись складыванием штанги приемника воздушного давления.
Указанные меры позволили увеличить количество истребителей Су- 27К на корабле, тем самым «отбив» первую волну нападок на проект со стороны его противников из министерства. Разработка самолета продолжилась.
Мощная механизация крыла палубного истребителя (флаперон и две секции закрылков)