За пару лет до «Беркута»: крыло обратной стреловидности и КБ Сухого

Очень часто случается так, что наиболее известные вещи являются в прямом смысле только «верхушками айсберга». Такая ситуация сложилась и с одним из интереснейших проектов конструкторского бюро имени П.О. Сухого. Их экспериментальный самолет С-37 – он же Су-47, он же «Беркут» – лет пятнадцать назад привлек широчайшее внимание публики. Главной причиной этого стала необычная аэродинамическая схема с крылом обратной стреловидности. Самолету С-37 прочили большое будущее, а некоторые любители авиации всерьез высчитывали его шансы «перекрутить» в воздушном бою любой самолет противника. Но представители фирмы «Сухой» с самого начала не скрывали тот факт, что С-37 является в первую очередь экспериментальной машиной и пока рано пытаться придумать ему боевую работу. Более того, Су-47 был уже не первой разработкой конструкторского бюро, в которой применялось крыло обратной стреловидности. Однако предыдущие эксперименты почти не получили широкой огласки.

За пару лет до «Беркута»: крыло обратной стреловидности и КБ Сухого


В 1979 году Государственный комитет по авиационной технике при Совмине СССР (ГКАТ) и министерство обороны начали программу И-90. Ее целью было создание истребителя, который будет служить стране в 90-х годах. К 81-му году была готова «дорожная карта» работ и началось предварительное определение облика будущего самолета. После ряда обсуждений и споров было решено возложить основные работы по проекту на ММЗ им. Микояна. Глава Госкомитета по авиатехнике И.С. Силаев требовал подключить к работе над проектом И-90 фирму Сухого. Однако руководство этого конструкторского бюро смогло убедить чиновников Комитета в том, что их проект Су-27 является не только современным, но и перспективным. Поэтому для создания истребителя девяностых годов КБ Сухого не нуждается в дополнительных работах: достаточно будет сравнительно простыми методами доработать имеющуюся технику. Надо заметить, в этом была логика и, как впоследствии оказалось, истребители семейства Су-27 будут служить не только в 90-х, но и годы спустя. В то же время, Госкомитет не намеревался оставить фирму «Сухой» без работы. В том же 81-м году ей поручили подготовить проект штурмовика девяностых годов под названием Ш-90.


За пару лет до «Беркута»: крыло обратной стреловидности и КБ Сухого


В свете всех этих событий весьма оригинально смотрится инициатива нового генерального конструктора конструкторского бюро им. Сухого. М.П. Симонов, едва заступив на высокий пост, предложил все же начать работы над совершенно новым самолетом. Проект перспективного истребителя получил индекс С-22. Очевидно, обозначение, схожее с одной из версий проекта Су-17, было взято не просто так, а для «маскировки» инициативной разработки. В то время ведущие конструкторские бюро мира в очередной раз «болели» идеей крыла обратной стреловидности (КОС). Такие несущие плоскости имели сразу несколько особенностей, выгодно отличающих их от классического крыла. Обратная стреловидность за счет специфического обтекания увеличивает аэродинамическое качество крыла в большом диапазоне скоростей, повышает подъемную силу, улучшает взлетно-посадочные и маневренные характеристики, а также благотворно сказывается на устойчивости к сваливанию. Первые опыты в области КОС относятся еще к 40-м годам прошлого века. Однако тогда несколько конструкторских коллективов так и не смогли совладать с недостатками обратной стреловидности. Дело в том, что при увеличении скорости потока наблюдается упругая положительная дивергенция крыла – скручивание, которое может привести к разрушению конструкции. Усиление металлического силового набора компенсировало склонность к скручиванию, но сводило на нет весь выигрыш в подъемной силе. Кроме того, лобовое сопротивление крыла обратной стреловидности больше, что особенно сильно чувствуется на сверхзвуковых скоростях.

Развитие авиационной промышленности в первой половине восьмидесятых годов прошлого века уже позволяло решить большую часть свойственных КОС проблем. Так, компенсировать деформации крыла предлагалось при помощи применения композиционных материалов, а склонность самолета к тряске – отклоняемыми носками крыла и наплыва. По задумке конструкторов «Сухого», эти элементы механизации должны были распределять потоки с крыла и наплыва так, чтобы они не взаимодействовали между собой в опасной близости от самолета. В середине 80-х все теоретические проблемы были решены и под руководством главного конструктора В.С. Конохова в КБ Сухого завершили подготовку предварительного проекта самолета С-22.

За пару лет до «Беркута»: крыло обратной стреловидности и КБ Сухого


Истребитель, выполненный по схеме «утка», был сравним по своим размерам с самолетом Су-27. Благодаря новому крылу и его замечательным перспективам удалось оснастить 23-тонную машину всего одним двухконтурным турбореактивным двигателем. Инженеры уже начинали подготовку всей документации для производства опытного образца, когда выяснилось несколько нехороших подробностей проекта. Оказалось, что в стране пока нет такого двигателя, который мог бы в одиночку «потянуть» машину с таким взлетным весом, обеспечив ей достойные летные характеристики. Дополнительная проверка проекта на предмет изыскания возможностей переделки под другой мотор показала заметную перетяжеленность истребителя. Руководству конструкторского бюро не оставалось ничего другого, кроме как остановить проект С-22 и начать разработку нового самолета на его основе. Обновленный вариант перспективного истребителя получил индекс С-32.

За пару лет до «Беркута»: крыло обратной стреловидности и КБ Сухого
Многоцелевой палубный истребитель Су-27КМ (позднее С-32), проектировавшийся в ОКБ им. П.О.Сухого для оснащения советских авианосцев проектов 1143.5 ("Кузнецов"), 1143.6 ("Варяг") и атомных 1143.7 (головной - "Ульяновск"). После распада СССР проект Су-27КМ в виде создания боевого истребителя был прекращен из-за свертывания строительства авианосцев и возникших финансовых проблем, а тема была преобразована в научно-исследовательскую работу по изучению "крыла обратной стреловидности" (КОС), в ходе которой экземпляр для статических прочностных испытаний был достроен до экспериментального самолета С.37 "Беркут", ныне известного как Су-47 (фото http://www.buran.ru)

Главным конструктором по теме С-32 был назначен М.А. Погосян. Одновременно рассматривалось несколько вариантов переработки С-22. В итоге наиболее перспективным был признан двухдвигательный истребитель с изменяемым вектором тяги. Его предполагалось оснащать двумя ТРДДФ РД-79М тягой по 18500 кгс каждый. Эти двигатели являлись дальнейшим развитием мотора Р79В, который предполагалось устанавливать на самолетах вертикального взлета и посадки Як-141. В отличие от оригинального двигателя, РД-79М имел большую тягу и немного увеличенный ресурс. Однако ряд проблем с созданием нового двигателя заставил коллектив инженеров под руководством Симонова и Погосяна пересмотреть свои взгляды на силовую установку С-32. Теперь самолет предлагалось оснащать двигателями АЛ-41Ф с расчетной тягой до 18-19 тонн. При приемлемом удельном расходе топлива эти моторы за счет тяги позволяли обеспечить С-32 возможностью длительного полета на сверхзвуковой скорости без использования форсажа. Этим же двигателем предполагалось комплектовать и другой самолет программы И-90 – МиГ 1.44 МФИ.

Широкое использование в конструкции С-32 композиционных материалов было следствием не только желания облегчить конструкцию. КБ Сухого уже имело определенный опыт в области снижения радиолокационной заметности и в соображениях конструкторов композиты занимали далеко не последнее место. Кроме того, на конечный облик машины, в том числе и технологический, повлияло новое катапультное кресло. НПО «Звезда» предложило кардинально новую концепцию средства спасения летчика, которая, кроме прочего, позволяла ему переносить большие перегрузки, нежели старые. Соответственно, выросла расчетная эксплуатационная перегрузка, что потребовало дополнительно усилить конструкцию. И снова выручили композиты.

К началу создания самолета С-32 инициативный проект фирмы «Сухой» уже не был секретом для руководства авиационной промышленности. Поэтому КБ постоянно отчитывалось о ходе работ перед Государственным комитетом. Однако в 1988 году, когда экономическая ситуация в стране стала далеко не лучшей и множество оборонных предприятий начало испытывать серьезные трудности, ГКАТ принял решение прекратить работы по интересному, но сомнительному в плане перспектив проекту. За С-32 вступились военные моряки. Превосходные взлетно-посадочные данные – пусть даже и расчетные – могли сделать из этого самолета отличный палубный истребитель. Так начался новый виток в биографии самолета с крылом обратной стреловидности.

За пару лет до «Беркута»: крыло обратной стреловидности и КБ Сухого
Copyright© Вадим Лукашевич 2008 http://www.buran.ru


В том же 88-м году конструкторы «Сухого» представили аванпроект палубного истребителя Су-27КМ. Фактически это был «гибрид» Су-27К (Су-33) и С-32. От первого было взято почти все бортовое радиоэлектронное оборудование и вооружение, а второй «поделился» оригинальной конструкцией крыла. Такой оригинальный подход к скорейшему созданию нового истребителя-палубника привел к увеличению максимальной взлетной массы. Су-27КМ потяжелел почти до 40 тонн, что было на 7000 кг больше, чем максимальный взлетный вес Су-33. Трамплины советских авианосцев не были рассчитаны для обеспечения взлета столь тяжелых машин, а «Ульяновск», на котором планировалось ставить паровые катапульты, в 1988 году был только заложен. Требовалось решение, которое могло бы обеспечить нормальную эксплуатацию Су-27КМ на всех типах советских авианосцев. За счет большого взлетного веса новый самолет имел немного недостаточную тяговооруженность. Соответственно, он просто не успевал набирать необходимую для взлета скорость до отрыва от палубы. После нескольких исследований и экспериментов конструкторы Бюро имени Сухого приняли решение рекомендовать для Су-27КМ т.н. баллистический взлет с трамплина. Суть этого метода заключается в том, что недостаток скорости компенсируется высокими показателями крыла. Баллистический взлет должен был выглядеть следующим образом: самолет, набрав часть взлетной скорости, отрывается от переднего торца трамплина. По инерции он движется вперед и вверх, попутно набирая скорость. Пройдя верхнюю точку баллистической траектории, истребитель (горизонтальная скорость все еще недостаточна для полноценного полета) начинает терять высоту и продолжает двигаться вперед. По достижении высоты края трамплина самолет благодаря работающим на взлетном режиме двигателям набирает нужную скорость и переходит в горизонтальный полет. Подобный взлет с палубы возможен только при наличии крыла обратной стреловидности. Дело в том, что в первой фазе баллистического взлета самолет выходит на такие углы атаки, при которых классическое крыло рискует перейти в сваливание. В свою очередь, КОС имеет некоторый запас устойчивости и за счет большей подъемной силы раньше переводит самолет в горизонтальное положение. Для большей надежности выравнивания истребитель Су-27КМ получил более развитую механизацию, нежели была на С-32.

За пару лет до «Беркута»: крыло обратной стреловидности и КБ Сухого
Copyright© Вадим Лукашевич 2008 http://www.buran.ru


В Конструкторском бюро имени Сухого уже была начата подготовка технической документации для производства опытного Су-27КМ, но в мае 89-го Военно-промышленная комиссия при Совете министров и министерство обороны пришли к выводу о слишком большой сложности этого самолета для принятия его на вооружение. Проект Су-27КМ потерял свой статус перспективного истребителя для вооружении авианосцев. Тем не менее, фирме «Сухой» разрешили продолжать работы по теме КОС в инициативном порядке и за свой счет. Перед прекращением полноценного государственного финансирования КБ Сухого планировало построить на Иркутском авиазаводе два летных экземпляра С-32 и один планер для статических испытаний. Однако закрытие проекта Су-27КМ и последующие финансовые проблемы всей страны привели к тому, что все работы по крылу обратной стреловидности КБ пришлось вести полностью за свой счет.

В итоге в самом конце восьмидесятых и начале девяностых проект С-32 был значительно переработан до состояния, получившего обозначение С-37. Первый полет этого самолета, также известного под названием «Беркут», состоялся 24 сентября 1997 года. Таким образом, самолет-результат советских и российских работ по теме крыла обратной стреловидности поднялся в воздух почти через 15 лет после начала первых исследований. С самого начала летных испытаний С-37 почти никто из его создателей не сомневался в том, что этому истребителю не суждено стать строевой машиной, как минимум, в ближайшие годы. «Беркут» так и остался сугубо экспериментальным самолетом. В нашей стране идея КОС не получила дальнейшего развития и проекты С-32 и С-37, несмотря на ряд технологий, которые впервые были применены на них, остались всего лишь очередными интересными задумками в истории мировой авиации.


По материалам сайтов:
http://testpilot.ru/
http://airwar.ru/
http://alternathistory.org.ua/
http://popmech.ru/
http://paralay.com/
Автор: Рябов Кирилл


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Загрузка...
Комментарии 35
  1. Гражданский 7 июня 2012 09:13
    Таким образом, самолет-результат советских и российских работ по теме крыла обратной стреловидности поднялся в воздух почти через 15 лет после начала первых исследований. С самого начала летных испытаний С-37 почти никто из его создателей не сомневался в том, что этому истребителю не суждено стать строевой машиной, как минимум, в ближайшие годы. «Беркут» так и остался сугубо экспериментальным самолетом


    знали но продолжали заниматься...
    1. leon-iv 7 июня 2012 09:45
      несомненно они отработали композиты и отсеки вооружений для нашего 5-го поколения
      1. Vadivak 7 июня 2012 09:59
        X-29 фирмы Грумман Программа испытаний первого самолета была завершена 2 декабря 1988 года после выполнения 254 полетов, второго самолета - 30 сентября 1991 года,после выполнения 120 полетов.в ходе реализации программы отмечались большие трудности при разработке ЭДСУ для самолета с КОС из-за сложности устранения перекрестных связей при управлении.Оба самолета в настоящее время находятся на консервации в летно-исследовательском центре им. Драйдена.

        К чести наших авиастроителей все проблемы, связанные с противодействием дивергенции и сложностью законов управления, были успешно решены в С-37
        1. black_eagle 7 июня 2012 20:21
          Цитата: Vadivak
          К чести наших авиастроителей все проблемы, связанные с противодействием дивергенции и сложностью законов управления, были успешно решены в С-37

          Ну что считать успехом, американские прототипы тоже 354 вылета-посадки произвели, это тоже успех, а если так, С-37 это летающая лаборатория, которая в каждый полет отправляется за определенными данными, успех-не успех здесь говорить не приходится, просто натурно проверяются расчеты умных дядек (и тётек), настоящий успех это постановка в серию, а так как куча новейших материалов и узлов этой машины отражены в новейшем Т-50, то это все равно как ни крути успех, хоть необычным крылом и пришлось пожертвовать
          black_eagle
        2. saturn.mmm 8 июня 2012 15:07
          Цитата: Vadivak
          X-29 фирмы Грумман Программа испытаний первого самолета была завершена 2 декабря 1988 года после выполнения 254 полетов

          И еще хотелось добавить, насколько мне известно, на сверхзвуковую скорость они так и не вышли.
    2. Vadivak 7 июня 2012 09:47
      Немцы в 1944 сработали и запустили . ju-287.

      создавался в исключительно сжатые сроки. При этом было принято нестандартное решение: собрать новый самолет из имеющихся под рукой узлов и агрегатов других самолетов. По этой причине Ju-287 имел фюзеляж от бомбардировщика Хейнкель Не-177, хвостовое оперение от Юнкерса Ju-188 и шасси захваченного американского бомбардировщика Конвэр В-24 (интересно, что когда завод в Дессау, где был изготовлен Ju-287, был захвачен советскими войсками и советская военная администрация сделала попытку обнаружить чертежи самолета, то ей это не удалось по очень простой причине — их просто не было).
      1. Borz 7 июня 2012 10:24
        Оп-па,а такого чуда я ещё не видел,Агония 3-го рейха порой порождала поразительные проекты.Спасибо за информацию,ещё одно белое пятно ликвидировано smile
      2. SrgSoap 7 июня 2012 10:35
        Спасибо интересная и полезная информация. ++++++++
        1. 755962 7 июня 2012 11:43
          В настоящее время "Беркут" находится в Летно-исследовательском институте имени Громова (г. Жуковский, Московской области) Hо главное не в этом! "ОКБ Сухого" выиграло тендер на разработку истребителя пятого поколения.
          755962
          1. patline 7 июня 2012 15:33
            Интересно, а велась ли разработка КОС и изменяемой стреловидности "в одном флаконе"? Ведь таким образом можно избавиться от проблем КОС на сверхзвуке.
            Хотя там тоже новые проблемы вылезут в виде надёжности механизмов изменения стреловидности.
            И на мой взгляд, изменение стреловидности и разработка механизмов "работы" крыла на различных режимах полёта - самое перспективное направление в проектировке планера.
            patline
      3. Dust 7 июня 2012 11:41
        Что-то сомнительно, чтоб кому-то в голову пришло самолет лепить без чертежей даже из готовых узлов ! Так не бывает - слишком сложная конструкция, не грабли...
        Dust
      4. Nova 7 июня 2012 13:38
        Переделанный "Арадо", если правильно помню.
  2. leon-iv 7 июня 2012 09:48
    Господа а как вам идея использошвать КОС на штурмовике.
    Ибо но дозвуке это будет оптимальным решением.
    1. black_eagle 7 июня 2012 10:53
      Само по себе КОС несет в себе кучу неразрешенных проблем и на дозвуке и на сверхзвуке, при всех явных преимуществах обладает кучей проблем, таких например как "упругая дивергенция крыла" т. е. скручивание с подальшим разрушением, что не позволяет в конструкции крыла использовать традиционные материалы: сталь, аллюминий, титан, приходится прибегать к композитам, что в разы поднимает стоимость планера, плюс явное преимущество на сверхнизких скоростях и при взлете-посадке, а все-таки низкие скорости это стихия вертолетов, нечего дублировать одну и ту же работу, в даной ситуации я вижу один плюс: прилетел, тихонько полетал-побомбил, и на форсаже смылся)))) Главной задачей как С-37 так и Х-29 было проверить сможет ли такой самолет вообще летать, и как сказал один из конструкторов, точно не помню кто: "По крайней мере мы доказали что он летает и не плохо!" Даже с сегодняшним развитием технологии задумываться о серийном самолете такой схемы по моему рановато, на наш век еще традиционной планировки хватит с головой
      black_eagle
      1. leon-iv 7 июня 2012 11:37
        то бишь вопрос в технологиях материалов.
        Стихия вертолетов это другое пременение.
        Нам нужна хорошая маневренность на малых скоростях. По всем диапазонов высот.
        1. black_eagle 7 июня 2012 12:05
          Не только в материалах, но и в особенности управления, это по сути совершенно разные машины, хотя кто его знает, после Великой Отечественной кто то из генералов или маршалов сказал мол "незачем нам реактивная авиация, на наш век винтомоторной хватит!", а в 50-х в Корее уже шорох МиГари 15-ые наводили, а хорошую маневренность можно достичь и с использованием отклоняемого вектора тяги, сложнейшей механизацией крыла и т. д. другое что ребят которые могут выдержывать бешенные перегрузки более 10g маловато... тут уже и спец костюмы и подготовка, все надо, вопрос как говорится сложный, но решаемый)))))
          black_eagle
          1. leon-iv 7 июня 2012 14:13
            это точно подмеченно сейчас маневровые возможности АВ ограничивают только возможности пилотов.
    2. Зелёный 413-1685 7 июня 2012 19:49
      На штурмовике как раз КОС и не нужен. У КОС один из главных недостатков это уязвимость конструкции, проще говоря те качества которые нужны штурмовику- предельная живучесть с запасом прочности при КОС невозможна.
      Зелёный 413-1685
      1. black_eagle 7 июня 2012 20:22
        Рационально и логично!+
        black_eagle
  3. Daemonir 7 июня 2012 20:15
    ничего не делается зря. всё идёт в копилочку отработанных технологий, ив нужный момент и этот задел будет использован
    Daemonir
  4. PSih2097 7 июня 2012 20:51
    Китайская "Вундервафля", обратите внимание на истребители и самолет ДРЛО:


    1. Гражданский 8 июня 2012 07:49
      вот тебе раз...
    2. ядро 8 июня 2012 18:55
      верю. китай способен построить этакаю штукенцию.
      1. гурт 18 июня 2012 12:52
        китай сляпать может что угодно,деньги есть.а вот разработать проблема.Проблему палубной катапульты решить не могут,пытаются спереть то у наших,то у америкосов
    3. скоромимоходящий 8 июня 2012 19:36
      Улыбнули китайцы , особенно А-50 на палубе , масштабно мыслят .
      скоромимоходящий
    4. гурт 18 июня 2012 12:46
      бред........но для северной кореи пошел бы,защищать побережье
  5. mpanichkin 8 июня 2012 15:21
    У китайцев полюбому есть в разработках что то наподобие Беркута. Ведь это самолёт ПРАКТИЧЕСКИ 5го покаления!
    1. Чёрный Полковник 8 июня 2012 19:00
      Красивая компьютерная картинка!
    2. гурт 18 июня 2012 12:40
      у китайцев нет разработок,для этого нужна школа,только компиляция краденного.
  6. saturn.mmm 8 июня 2012 15:28
    Глядя на эти конструкции пришла идея. Если на две осиротевшие "Акулы" прилепить сверху площадку то будет похоже на эту китайскую авиабазу.
  7. 89651544551 8 июня 2012 19:42
    КРАСАВЦЫ !!!
    89651544551
  8. LYP 8 июня 2012 21:56
    Естественно, что у китайцев, как и у других стран занимающихся развитием собственной авиации есть проекты ЛА с обратной стреловидностью крыла. Эта схема очень перспективна, так как превращает ЛА из схемы с аэродинамической устойчивостью, с её больщими балансировочными потерями общей подъемной силы в схему аэродинамически неустойчивую, где все аэродинамические поверхности работают на увеличение суммарной подъемной силы. Обратная сторона медали - управление может быть только электронно-дистанционным (ЭДСУ), с обязательным включением бортового компьютера в схему управления. Что требует от этой системы сверхнадежности. Если ЭДСУ отключается, то лётчик никаким образом не может перехватить управление, так как здесь требуются алгоритмы управления превышающие возможности пилота, и в общем то независящие от его квалификации. Поэтому я думаю, что прогресс в развитие такого рода ЛА будет зависеть от развития БЭЦВМ.
    LYP
    1. Василий79 8 июня 2012 22:14
      Подскажите ведь в это время параллельно и миговцы разрабатывали перспективную модель только с обычным крылом, что за модель
      Василий79
      1. mr.Man 8 июня 2012 23:23
        Интересный планер, но это всего лишь модернизация Су-27, тема С-37...
        Жаль если "обратку" загубят и пойдут под америкосовсую "камбалу"...
  9. Краско 16 июня 2012 17:52
    Жаль, что не получил развитие. той же судбой поделил и МиГ 1.44... Остается надежда что для модернизации мигов и сушки до 35 - ки денги найдутся.. ианче....иначе будет плохо для Росии..
    Краско

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня