Супер-пушка: в подмосковном Фаустово отрабатываются новые системы вооружения для Т-50
Полигонные испытания самолета включают обширный спектр работ, начиная с самых ранних стадий его проектирования и до серийного производства. Испытания проходят топливная система и двигательная установка, средства боевой живучести, система аварийного покидания кабины летчиком, системы противопожарной защиты, вооружения и многие другие. Испытания различных систем перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации — истребителя Т-50 идут в настоящее время в том числе и на стендах Государственного казенного научно-испытательного полигона авиационных систем (ГкНИПАС).
Мы побывали на испытаниях пушечной установки ННПУ-50, в состав которой входит одна из самых легких в своем классе пушка 9-А1-4071К. Ее предыдущей модификацией была авиационная пушка ГШ‑301, отлично зарекомендовавшая себя на самолетах поколения 4, 4+ и 4++. Но инновационные технологии, новые материалы, компоновка отечественного самолета пятого поколения требуют совершенно новых подходов в испытаниях пушечной установки.
Первый экземпляр отечественного истребителя пятого поколения Т‑50 впервые поднялся в небо 29 января 2010 года. Полеты истребителей демонстрировались в ходе нескольких авиасалонов МАКС, имена его летчиков-испытателей хорошо известны. Гораздо менее заметна работа специалистов, которые проводят наземные испытания различных систем.
Подмосковный Государственный казенный научно-испытательный полигон авиационных систем (ГкНИПАС) находится примерно в часе езды от аэродрома Жуковский. Здесь проводят значительную часть наземной отработки экспериментальных систем Т‑50. Мы приехали сюда познакомиться с испытанием одной из ответственных систем истребителя пятого поколения — его пушечной установки.
В ГкНИПАС на стапеле установлен макет кабины Т‑50. «Конструкция полностью повторяет настоящий самолет», — говорит заместитель главного конструктора ОКБ Сухого Владимир Соколов. В системе штатного вооружения Т-50 пушка является одним из самых мощных динамических источников нагружения конструкции и оборудования самолета в зоне ее установки. Пушка 9-А1-4071К способна поражать практически все современные бронированные цели. В ходе одного вылета при расходовании полного боекомплекта может быть использовано 150 снарядов калибра 30 миллиметров — осколочно-фугасно-зажигательных (ОФЗ) и бронебойно-зажигательных (БЗ).
Подмосковный полигон
На фото: Снаряды пушки 9-А1-4071К.
Государственный казенный научно-испытательный полигон авиационных систем был создан в канун войны 27 июня 1941 года и является одним из крупнейших полигонов России. Полигон располагается на территории Воскресенского района в лесном массиве в 60 километрах от Москвы. Он занимает территорию площадью более 100 квадратных километров, имеет развитую инфраструктуру, железнодорожное и автомобильное сообщение.
Основное назначение полигона — наземные испытания и отработка авиационной техники. Стендовые комплексы полигона обеспечивают работы боевыми средствами поражения, испытания снаряженных изделий систем вооружения, моделируют основные воздействующие факторы, которые происходят с самолетом в условиях боевого применения. В этом и есть основная задача полигона — проведение испытаний систем самолета в критических и закритических условиях, которые опасно воспроизводить в лабораторных условиях.
Наилегчайший предшественник
На сайте тульского Конструкторского бюро приборостроения (КБП) им. Академика А. Г. Шипунова сообщается, что в 2014 году на самолете Су‑27СМ проходили летные испытания модернизированной скорострельной авиационной пушки 9-А1-4071К, позволяющей отработать весь боекомплект носителя в любом режиме. После завершения испытаний, в 2015 году планировалось начать опытно-конструкторские работы по отработке пушки на самолете пятого поколения Т‑50.
Пушка 9-А1-4071К стала дальнейшим развитием самой легкой в мире 30-миллиметровой одноствольной авиационной пушки ГШ‑301, которой оснащались отечественные истребители МиГ‑29, Су‑27, Су‑30, Су‑33 и Су‑35, а также фронтовые бомбардировщики и самолеты вертикального взлета и посадки Як‑38.
В 9-А1-4071К были реализованы нетрадиционные «нематериалоемкие» принципы построения и функционирования оружия: патрон — элемент автоматики, безударное «бросковое» досылание, «газовая» экстракция стреляной гильзы, частичное совмещение во времени этих операций. Главная особенность пушки — автономная система водоиспарительного охлаждения ствола. Уникальная базовая схема автоматики откатного типа позволила минимизировать массу оружия и придать самую высокую для 30-миллиметровых пушек скорострельность на один ствол.
Кольцевая возвратная пружина и гидротормоз двустороннего действия эффективно рассеивают избыточную энергию подвижных частей, стабилизируя работу автоматики при стрельбе очередью. Реализована возможность левого и правого ленточного питания, электропиротехническая перезарядка, имеется датчик счетчика остатка патронов.
Пушка 9-А1-4071К имеет темп стрельбы 1500–1800 выстрелов в минуту, а начальная скорость снаряда 860 метров в секунду. Масса оружия составляет всего 50 килограммов при массе патрона 832 грамма и снаряда 390 граммов.
Стрельбы в Фаустово
На фото : Установка пушки 9-А1-4071К на стенд.
На полигоне в Фаустово производится доводка пушечной установки 9-А1-4071К для проведения ресурсных испытаний. Команда техников устанавливает на самолет пушку, заряжает ленту с патронами. После сирены прячемся в укрытии. Секунда и 25 снарядов с грохотом уносятся в песчаный холм в 200 метрах от стенда.
«Наш холм за время испытаний уже собрал около 2 тонн металла — небольших снарядов, — Владимир Соколов показывает на расположенный за мишенью песчаный вал, — а сами испытания на земле продлятся еще долгие месяцы».
Конечно, самое мощное оружие современных истребителей — ракеты. Но «пистолет летчика» (так иногда называют авиационную пушку) остается востребованным даже на истребителе пятого поколения. По мнению ряда экспертов, наличие на Т‑50 новейших прицельных систем значительно повысит эффективность применения авиационного пушечного вооружения, которое в ряде случаев гораздо предпочтительнее, чем использование дорогих ракетных систем.
В ходе испытаний в Фаустово проверяется надежность работы не только пушки, но и агрегатов самолета. Факторов — десятки. Во время выстрела пламя, температура которого около 3 тыс. градусов, обжигает композитную обшивку планера. Грохот выстрела — уровень его громкости достигает 160 децибел — с лихвой перекрывает самые громкие звуки динамиков при выступлении рок-групп на больших стадионах. Выстрелы сопровождаются вибрацией с частотой от 2 до 2 тыс. герц. Вибрация может быть опасна как для отдельных систем, например, жидкокристаллических мониторов «стеклянной» кабины истребителя, так и для пилота истребителя.
Конечно, все эти факторы еще при проектировании учли конструкторы самолета. Но точность расчетов проверяется в ходе длительных испытаний на земле сначала отдельных систем, а потом и самолета в целом.
«Испытания позволили нам определить слабые места в компоновке самолета. К сожалению, при проектировании не всегда удается сделать конструкцию идеальной», — резюмирует Владимир Соколов.
Каждое испытание сопровождается регистрацией большого количества данных. Для этого на стенде установлено более ста различных датчиков для отработки систем. Стендовые испытания должны обеспечить надежное и безопасное функционирование основных систем во всех экстремальных условиях использования самолета.
Параллельно с отработкой пушки специалисты ОКБ Сухого испытывают на стендах в Фаустово и ряд других систем вооружений Т-50, а также его систему жизнеобеспечения. В дальнейшем испытатели будут отлаживать работу всех этих систем и агрегатов уже на натурной «пятидесятке» — Т-50-КНС.
«Испытания в составе натурного самолета позволяют комплексно оценить надежность работы всех систем, — рассказывает Владимир Соколов. — Но в этом объеме информации, для оценки полноты ее восприятия и обеспечения безопасности проведения испытаний необходим симбиоз “самолетлетчик”». Для этого в ОКБ Сухого впервые в стране была создана «служба» операторов-испытателей. В ней работают С. Н. Шилов, А. С. Яснев, В. А. Солонинкин, которые проводят испытания в условиях различных факторов, управляя всеми системами самолета из кабины летчика. «Мы используем десятки самых различных датчиков для определения параметров систем на стендах, — поясняет Владимир Соколов. — Важно, чтобы перед тем, как в кабину сядет наш оператор-испытатель, машина была максимально изучена специалистами. Но опыт и интуиция оператора-испытателя оказываются незаменимыми. Ведь основными “потребителями” результатов наших испытаний являются летчики-испытатели, с которыми у нас самые теплые отношения».
Наземная отработка «по-суховски»
В ОКБ Сухого традиционно уделяется большое внимание развитию методов и средств экспериментальной отработки систем проектируемых самолетов. Еще в 1953 году по указанию самого П. О. Сухого был создан целый ряд экспериментальных лабораторий.
В настоящее время ОКБ располагает обширной структурой собственных научно-исследовательских и испытательных подразделений. Наземная лабораторно-стендовая полигонная база ОКБ позволяет проводить широкий спектр исследований и испытаний конструкции систем и самолетов в целом.
Самолеты и их системы испытываются также на полигонах и базах других предприятий и Минобороны России.
Информация