Экспериментальный самолет «фотон».

Разработчик: МАИ
Страна: СССР
Первый полет: 1986 г.Экспериментальный самолет «фотон».

К началу 80-х годов ОСКБ-С МАИ, история которого ведет отсчет с 1965 года, имело за плечами хорошей опыт. Первенец KB — экспериментальный пилотажный самолет «Квант» — удачно проходил опробования в ЛИИ МАП, установив пять мировых рекордов. Во второй половине 70-ых годов двадцатого века прошел первый этап опробований дистанционно-пилотируемый аппарат «Д», а в 1982-м — ДПЛА «Комар».

Оба аппарата были созданы в интересах армейского клиента и могли быть использованы при появления надежных радиосистем управления. Заканчивалась постройка пилотируемого микросамолета «Эльф». Все аппараты были спроектированы и выстроены в строгом соответствии с требованиями и нормами авиапромышленности.

Работа производилась силами студентов под управлением штатных сотрудников ОСКБ-С и совместителей из проектирования кафедры самолётов и преподавателей конструкций. Каждый год студентами по настоящим тематикам ОСКБ-С выполнялось около 15 дипломных и 25 курсовых проектов. Практически все штатные сотрудники ОСКБ-С начинали собственную работу в коллективе еще студентами. В умелом производстве, трудившемся но тематикам ОСКБ-С, было задействовано 15 высококлассных рабочих-универсалов.

ОСКБ-С было единственным из студенческих конструкторских бюро авиационных институтов страны, чьи изделия признавались в Минавиапроме и допускались к опробованиям по существовавшим в том месте правилам.

Основной задачей маёвского КБ являлось, с одной стороны, совершенствование конструкторской подготовки студентов методом привлечения их к созданию настоящих образцов техники, а с другой — применение талантливых квалифицированных преподавателей и студентов для ответа актуальных задач авиапромышленности в рамках учебного процесса.

Потому, что все большие КБ были с головой загружены работами по сопровождению собственных серийных самолетов либо умелыми (ориентированными на серию) автомобилями, то у них совсем не оставалось времени, да и жажды заниматься экспериментальными летательными аппаратами. Это казалось обременительным и не давало слово громадных денежных вливаний.

В данной ситуации 10-й Главк Авиапрома отыскал в лице ОСКБ-С гениальный, энергичный и уже достаточно умелый коллектив, талантливый решить поставленную задачу. А для «бьющего копытом» молодого, по уже сложившегося КБ это была прекрасная возможность доказать собственную состоятельность и выйти на новый уровень.

идеологом коллектива и явным лидером, приложившим много сил к организации ОСКБЭС, был Казимир Михайлович Жидовецкий. Он пришел в КБ еще студентом второго курса университета во второй половине 60-ых годов двадцатого века, па самой начальной стадии работ по «Кванту» и сходу обратил на себя внимание собственной работоспособностью и эрудированностью. Благодаря собственному авторитету Казимир Михайлович скоро получила должность главы одной из конструкторских групп, а после этого и помощником главы СКБ по техническим вопросам.

Им была создана конструкция всех главных агрегатов «Кванта», разработка их изготовления, после этого осуществлялось управление лётными испытаниями и постройкой самолета. Все последующие летательные аппараты, созданные и выстроенные в ОСКБ-С, создавались под руководством и при самом активном личном участии К.М.Жидовецкого. При создании ОСКБЭС именно он и был назначен важным начальником нового КБ и утвержден в должности Главного конструктора МАП приказом но Министерству.

Экспериментальный летательный аппарат рекомендован для ответа какой-либо одной либо нескольких научно-практических задач п динамики полёта и области аэродинамики. Он отличается от умелого тем, что не предусматривается его последующее серийное производство. Экспериментальный ЛА создается, в большинстве случаев, в одном, максимум — в двух экземплярах.

Затраты на создание экспериментального аппарата значительно ниже, чем на разработку умелого самолета, несущего оружие либо груз, навигационное и целевое оборудование, запас горючего, снабжающий требуемый радиус действия. Помимо этого, при создании умелого самолета сходу нужно прорабатывать вопросы серийной технологичности, ремонтопригодности, ресурса, боевой живучести, обеспечения заданного времени подготовки к очередному вылету и т.д. Как показывает опыт, в один момент с созданием умелого самолета раскручивается маховик подготовки его серийного производства, поскольку клиент обычно желает иметь нужные ему автомобили уже «на следующий день».

Кое-какие экспериментальные задачи удается решить посредством переоборудованных для этого серийных самолетов. Это снижает затраты на проведение изучений и дает выигрыш в сроках. Но кроме того и намерено выстроенный экспериментальный аппарат дает большую экономию в том случае, если с его помощью удается не допустить «закладку» ошибочной концепции в умелые автомобили.

Пренебрежение экспериментальной проверкой часто ведет к огромным выкинутым на ветер средствам и существенно отодвинутым срокам. хороший пример этому — первые варианты истребителя МиГ-23ПД (изделие 23-01) и бомбардировщика Т-6-1, (Су-24) оборудованные дополнительными подъёмными и треугольным крылом двигателями для обеспечения укороченного посадки и взлёта. Для отработки данной концепции во второй половине 60-ых годов двадцатого века на базе серийных истребителей были выстроены экспериментальные самолеты МиГ-21ПД и Т-58ВД.

Под давлением клиента, не ждя результатов их опробований, умелые МиГ-23 и Су-24 были запущены в производство, и оба сделали первый вылет во второй половине 60-ых годов XX века. В ходе фактически одновременных опробований экспериментальных и умелых автомобилей стало известно, что эта концепция не дает ожидаемого результата. По словам О.С.Самойловича, это разъяснялось следующими обстоятельствами.

Во-первых, на малых скоростях реактивные струи подъемных двигателей, отразившись от бетона, снова засасывались верхними воздухозаборниками. Тёплые газы с малым содержанием кислорода значительно снижали тягу «подъемников». Во-вторых, перетекание воздуха из-под крыла на его верхнюю поверхность, вызванное работой подъемных двигателей, поменяло картину обтекания и уменьшало несущую свойство крыла.

Так, сокращения взлетно-посадочной дистанции добиться не удалось, дополнительные же двигатели прибавляли вес и отнимали внутренние количества, уменьшая количество горючего па борту. В следствии оба проекта были кардинально переработаны в самолеты с изменяемой стреловидностью крыла.

Второй пример. Не ждя результатов опробовании (начало — апрель 1968 г.) экспериментального самолета МиГ-21И, намерено созданного с целью определения черт оживального крыла для сверхзвукового авиалайнера, был заложен умелый Ту-144 (первый вылет — 31 декабря 1968 г.). В итоге на Ту-144 было нужно позднее кардинально поменять профиль крыла и корректировать его форму в плане.

В США исследованиям и созданию экспериментальных самолетов постоянно уделялось громадное внимание. Достаточно отыскать в памяти первые самолеты серии «X», благодаря которым в конце сороковых — начале пятидесятых годов исследовались неприятности сверхзвукового полета. В 50-60-е годы американцами было выстроено более десяти экспериментальных аппаратов серии «X» для изучения разных схем самолетов вертикального взлета.

Экспериментальный Х-5 (1951 г.) стал первым в мире самолетом с изменяемой стреловидностью крыла. В 1979-м году Бертом Рутаном по заказу NASA был выстроен экспериментальный самолет AD-1 с цельноповоротным крылом асимметрично изменяемой стреловидности. В первой половине 80-ых годов XX века начал серию испытательных полетов самолет Х-29 с крылом обратной стреловидности, а в 1990-м изучения сверхманевренности продолжились па экспериментальном Х-31.

Данный список далеко не полон.

В пашей же стране эта область авиационной пауки была развита в намного меньшей мере. «Золотой век» отечественных экспериментальных самолетов пришелся на 50-60-е годы. Для отработки вертикального взлета самолетов во второй половине 50-ых годов XX века был выстроен экспериментальный аппарат «Турболет», а в 1963-м — самолет Як-36. Во второй половине 60-ых годов двадцатого века на базе серийных МиГ-21 и Су-15 были созданы уже упоминавшиеся выше МиГ-21ПД и Т-58ВД.

Говорилось и про Аналог самолет и-21экспериментальный «Миг».

В данный перечень возможно добавить экспериментальный самолет «Квант», созданный, действительно, не в МАПе. а в Минвузе. Он был выстроен во второй половине 70-ых годов XX века и с 1978-го по 1984-й год проходил опробования в ЛИИ МАП. Исследовалась совокупность яркого управления подъемной силой, представлявшая собой маневренные закрылки, трудившиеся в один момент с рулем высоты при отклонении ручки управления самолетом.

Действительно, в разряд экспериментальных «Квант» попал вынужденно, по окончании того, как ему была перекрыта дорога в категорию спортивно-пилотажных. Это было сделано влиянием и силами А.С.Яковлева, являвшегося в то время монополистом в области разработки спортивных автомобилей.

Четыре из шести перечисленных выше экспериментальных летательных аппаратов создавались в больших умелых конструкторских бюро, об отношении которых к для того чтобы рода работам было сообщено выше. Исключение составляли лишь «Квант» и «Турболет», созданный в конструкторском отделении Летно-исследовательского университета под управлением конструктора А.Н.Рафаэлянца и аэродинамика В.Н.Матвеева.

Организованное еще в 60-е годы по инициативе В.М.Мясищева 10-е отделение ЦАГП. занимавшееся изучениями перспективных схем летательных аппаратов, не имело конструкторско-технологического опыта создания настоящих самолетов.

Интенсивный же прогресс в области авиации у нас, наблюдавшийся до развала Альянса, всегда ставил вопросы, многие из которых решить лишь расчетными способами либо трубными опытами не получалось.

Задачу для ОСКБЭС ставили конкретно заместитель министра М.П.Симонов и глава 10-го Главка МАПа Л.М.Шкадов. Утверждалось ТЗ в ЦАГИиЛИИ.

Помощник министра авиапромышленности Михаил Петрович Симонов много поспособствовал созданию ОСКБЭС. Во второй половине 70-ых годов двадцатого века оп пришел в министерство, где «под него» была воссоздана должность заместитель министра по новой технике, умелому самолетостроению, ликвидированная в свое время, в то время, когда ее покинул замнаркома А.С.Яковлев. Симонов курировал 10-й Главк МАПа, нёсший ответственность за «науку».

В его сферу входили ЦАГИ, ЛИИ и все другие НИИ авиапрома.

Перешедший в министерство с компании Сухого, Симонов тяготился административной работой, испытывая потребность в конструкторской деятельности. Как сказал К.М.Жидовецкий, по-видимому, Михаил Петрович был единственным заместитель министра за всю историю МАПа, в кабинете которого стоял кульман. Потому, что кипучая энергия Симонова потребовала выхода, то скоро сложившийся в МАПе порядок был нарушен рядом новшеств.

Так Олег Сергеевич Самойлович в собственной книге вспоминает, что М.П.Симоновым в тот период была выдвинута мысль, в соответствии с которой проекты всех новых самолетов должны разрабатываться не в конструкторских бюро, а в ЦАГИ. ОКБ же обязаны были эти проекты только реализовывать. Как пример он приводит проект фронтового бомбардировщика Т-60, созданный в ЦАГИ под управлением Симонова по программе Б-90 и «спущенный» в первой половине 80-ых годов XX века суховцам.

Вправду, Михаил Петрович действительно «забрал в оборот» 10-е (перспективное) отделение ЦАГИ. практически пропадал в том месте. Кроме Т-60 под его управлением разрабатывался проект экспериментального однодвигательного самолета с крылом обратной стреловидности по аналогии с американским Х-29. Потому, что данный самолет кроме этого предстояло строить суховцам, то к работе были привлечены пара молодых конструкторов из отдела неспециализированных видов компании Сухого.

Следующим, нетрадиционным для МАИ шагом было образование в первой половине 80-ых годов XX века при яркой помощи Симонова ОСКБЭС МАИ, а за этим — и КН «Квант» под управлением первого начальника СКБ-С Ю.В.Кузнецова. Эти новые КБ кроме этого должны были заняться проектными изучениями под управлением М.П.Симонова.

В начале 80-х в министерстве авиационной индустрии разворачивались работы по двум перспективным программам: И-90 (истребитель 90-х годов) и Ш-90 (штурмовик 90-х годов). ОСКБЭС решено было привлечь к изучению перспективных технических ответов, применение которых имело возможность существенно повысить летно-технические характеристики штурмовиков и истребителей нового поколения.

Первым заданием для ОСКБЭС было определение эффективности применения совокупности яркого управления подъемной силой (СНУПС) на боевых самолетах при маневрировании, прицеливании и наведении, а также для упрощения техники посадки на корабль палубных самолетов Су-27К и МиГ-29К, каковые в тот момент лишь начинали разрабатываться. Предполагалось совершить серию испытательных полетов «Кванта» по данной программе.

Н.П.Горюнов, в тот период ведущий эксперт ОСКБЭС по аэродинамике, вспоминает забавный случай, относящийся к тому времени. При дискуссии подробностей программы с: управлением ЛИИ кто-то из инженеров ОСКБЭС обратил внимание главы университета А.Д.Миронова на то, что посадка на палубу авианосца обязана происходить без привычного для «выдерживания» и нормальной авиации выравнивания. Гот был очень удивлен и сначала кроме того не поверил в ЭТО.

В подтверждение маевцы внесли предложение ему взглянуть французский художественный фильм «Небо над головой», шедший в то время в прокате.

Картина была заказана, привезена в ЛИИ, и ее просмотр был организован для инженеров и лётчиков в актовом зале университета. В фильме в изобилии, красиво и крупным планом показывались «Супер Этандары» с французского авианосца «Клемансо», взлетавшие с паровой катапульты и садившиеся на аэрофинишер. А кроме этого — повествовалось об любовных похождениях молодых летчиков.

Кадры подтверждали, что глиссада понижения самолетов была направлена строго в точку касания, а еле заметное искривление траектории в последний момент разъяснялось, вероятнее, влиянием близости почвы (эффект воздушной подушки).

Сейчас всем как мы знаем, что посадка на корабль имеет собственные особенности. Так как она выполняется «по-вороньи», шасси палубных самолетов значительно усилено. А начиналась эта наука для советских летчиков-испытателей с просмотра французского кино с легкой руки инженеров из МАИ.

В 1983-1984 годах в ОСКБЭС: совместно с ОКБ П.О.Сухого прорабатывалась возможность создания самолета-лаборатории СНУПС на базе серийного перехватчика Су-15.

В связи с предстоявшим возможным спектра увеличением и расширением задач штата студенческое конструкторское бюро в первой половине 80-ых годов XX века было переведено из двух тесных комнаток в более просторное помещение.

11звечнои проблемой самолетов с момента их появления есть рост взлетных и посадочных скоростей, а, следовательно, и длин аэропортов, неизбежно следующий за попытками расширить большую скорость полета. Иногда предпринимаются попытки если не победить, то хотя бы как-то бороться с данной тенденцией. Как мы знаем, для сокращения длины разбега на боевых самолетах используют пороховые ускорители, а для уменьшения длины пробега — тормозные парашюты.

Действительно, ускорители — одноразовые устройства, возможно сообщить, расходный материал, но с этим приходится мириться. Во второй половине 50-ых годов XX века была создана установка для безаэродромного взлета истребителя МиГ-19С. Умелый самолет, названный СМ-30, прошел опробования, по в серию не отправился, поскольку нереально было обеспечить требуемую армейскими и безаэродромную посадку.

Взлетные и посадочные возможности любого самолета должны быть одного порядка.

Одним из перспективных направлений увеличения ЛТХ (летно-технических черт) самолетов ЦАГИ видел использование ЭСУПС (энергетических совокупностей повышения подъемной силы). Этим эффектом занимался еще узнаваемый ученый — аэродинамик И.В.Остославский. Посредством отбора воздуха ОТ компрессора реактивного двигателя и выдува его через профилированные щели возможно реализовать на крыле эффект суперциркуляции.

Это разрешает достигнуть значений коэффициента подъемной силы, значительно громадных, чем снабжаемые классическими схемами взлетно-посадочной механизации. ЭСУПС в один момент улучшала и взлетные и посадочные характеристики самолетов.

Не считая теоретического задела ЦАГИ по этому направлению у нас в стране имелся только небольшой опыт применения струйной механизации. С 1964 года на серийных истребителях МиГ-21. начиная с модификации МиГ-21ПФМ, устанавливалась совокупность сдува пограничного слоя (СПС) закрылков. Пара позднее подобной системой начали оснащать и перехватчики Су-15.

На самолете Ан-72, совершившем первый вылет во второй половине 70-ых годов XX века, антоновцы пробовали взять прирост подъемной силы на взлете-посадке за счет обдувки участков верхней поверхности крыла струями реактивных двигателей. На самом же деле авиационная наука имела возможность предложить конструкторам намного больше вариантов таковой механизации.

Использование ЭСУПС при сохранении взлетно-посадочных и маневренных черт разрешало уменьшить площадь крыла истребителя, что увеличивало его большую скорость. Штурмовикам такая совокупность давала возможность базирования на маленьких площадках вблизи линии фронта.

Помимо этого, виделось применение ЭСУПС и в палубной авиации. В начале 80-х годов у нас были развернуты работы по постройке авианосных судов нового поколения. Коммунистический ВМФ, наконец-то, должен был взять полноценные авианосцы, вооруженные штурмовиками и истребителями горизонтального взлета с важными боевыми возможностями.

Употреблявшиеся до этого на авианесущих крейсерах вертикально взлетающие Яки, по меткому выражению, «были способны нести на собственных крыльях лишь личные звезды».

Параллельно с постройкой судов создавались палубные самолеты. В первой половине 80-ых годов XX века и ОКК Сухого и Микояна шла работа по эскизным проектам палубных истребителей Су-27К и МиГ-29К. Их высокая тяговооруженнность, равная а также пара превышающая единицу, делала вероятным старт с палубы без применения паровой катапульты, как это имеет место на большинстве зарубежных авианосцев.

Но отказ от оснащения судов катапультой потребовал какого-либо иного решения для осуществления взлета ударных самолетов, не владеющих столь высокой тяговооруженностью, как истребители. Одним из самые перспективных вариантов обеспечения бескатапультного взлета с маленькой дистанции являлась энергетическая механизация крыла. Сложность неприятности заключалась в том, что эффект ЭСУПС не мог быть изучен в аэродинамических трубах на уменьшенных моделях.

В этом случае главной изучаемый элемент энергетической механизации — щель толщиной в 1-2 миллиметра, через которую воздушное пространство выдувается на крыло, уменьшалась бы ДО величины нескольких микрон. Во-первых, при таких размерах очень сложно было бы соблюсти точность се профилировки. А во-вторых, и это главное, появлялись проблемы с соблюдением аэродинамического подобия, что делало таковой опыт тщетным.

Для изучения данной концепции в настоящих условиях и отработки конструктивных ответов ее реализации представлялось целесообразным выстроить экспериментальный самолет.

У американцев в конце 70-х годов компанией «Рокуэлл интернэшнл» по заказу ВМФ США строился умелый палубный истребитель-штурмовик XFV-12A маленького и вертикального (в зависимости от посадки) и веса взлёта. Его крыло и ПГО (переднее горизонтальное оперение) были оборудованы ЭСУПС. Для понижения трудоемкости, а значит, и сроков изготовления этого аппарата американцы применяли в его конструкции готовые агрегаты серийных самолетов: носовую часть (передняя и кабина пилота стойка шасси) палубного штурмовика А-4 «Скайхок», и воздухозаборники и кессонную часть крыла истребителя F-4 «Фантом».

Жидовецкому было предложено оценить силы ОСКБЭС и выяснить направление работы: или в интересах темы И-90, или по теме Ш-90. В течение маленького времени им были созданы и предложены варианты компоновок экспериментальных самолетов для изучения ЭСУПС в интересах обоих направлений.

При создании советского истребителя нового поколения решено было обойтись без конкурса между суховцами и микояновцами, как десятью годами раньше при создании Су-27 и МиГ-29. Тут, по всей видимости, сыграла собственную роль позиция заместитель министра Симонова, покинувшего незадолго до этого ОКБ Сухого из-за сложных взаимоотношений с Главным конструктором Е.А.Ивановым и его замом О.С.Самойловичем.

Так или иначе, более респектабельное для обеих истребительных компаний задание на И-90 было выдано ОКБ Микояна, а создание Ш-90 была поручена суховцам. Возвратившемуся в первой половине 80-ых годов XX века на компанию Сухого уже в качестве Главного конструктора М.П.Симонову было нужно заниматься темой перспективного истребителя С-32 в инициативном порядке.

Экспериментальный самолет по теме И-90 был выполнен по аэродинамической схеме «утка» и имел два реактивных двигателя РУ19А-300, каковые оснащались плоскими соплами с управляемым вектором тяги. Такие экспериментальные сопла для РУ19Л-300 разрабатывались в тот период в конструкторском отделении ЛИИ. В таковой конфигурации на самолете должны были отрабатываться элементы сверхманевренности по программе, подобной той, под которую в Соединенных Штатах планировали делать экспериментальный самолет Х-31.

К его разработке американцы в тот момент лишь приступали. Отечественный самолет отличался тем, что его крыло оборудовалось совокупностью ЭСУПС, трудившейся от компрессоров двигателей. Для затрат и снижения сроков при постройке самолета предлагалось применять носовую часть, кабину, киль, кессон крыла и шасси чехословацкого учебно-тренировочного реактивного самолета Л-39.

Конструкция самолета предполагала возможность замены крыла: оно могло быть или прямой, или обратной стреловидности. В Соединенных Штатах, кстати, для изучений маневренных возможностей крыла с обратной стреловидностью был создан самолет Х-29.

В разработке схемы учавствовал инженер Вячеслав Хван, незадолго до этого закончивший МАИ и пришедший в коллектив ОСКБЭС.

По окончании утверждения схемы Симоновым и Шкадовым была изготовлена демонстрационная модель. Потому, что самолет должен был строиться в интересах программы И-90, требовалось согласовать его схему и с ведущей по данной теме компанией — ОКБ Микояна. Проректор МАИ по науке Юрий Алексеевич Рыжов созвонился с Главным конструктором Ростиславом Аноллосовичем Беляковым и нежданно был приглашен приехать к нему вместе с Жидовецким срочно, благо микояновское КБ находится наоборот университета, через Ленинградку.

Потому, что с собой необходимо было везти громадную коробку с моделью самолета, Юрий Алексеевич внес предложение ехать на его собственной «Волге». «Корочки» Рыжова снабжали ему проезд на режимную территорию КБ, а вот Казимир Михайлович к тому времени еще не успел взять удостоверение Главного конструктора МАП, исходя из этого с его проездом на компанию имели возможность появиться затруднения. Простой пропуск необходимо было заказывать незадолго до, но кто же знал, что Беляков согласится встретиться сходу.

Выход отыскал Рыжов, сидевший за рулем. Он дал собственный удостоверение Казимиру и сообщил: «А про меня сообщишь, что я — твой водитель». Проходную проехали свободно.

Первой реакцией Белякова, в то время, когда он заметил привезенную модель, было узнать, каким методом просочилась в МАИ информация о разрабатываемом его компанией перспективном истребителе «1.42». Успокоился он лишь тогда, в то время, когда обратил внимание, что самолет ОСКБЭС имеет только один киль, в то время как у «1.42» их два.

В то время, когда практически все технические вопросы, касавшиеся «ее» реализации и утряски схемы, были решены, на пути внезапно поднялась неприятность нетехническая. Это был 1982 год, «режимность» соблюдалась неукоснительно, а уровень секретности схемы этого самолета, учитывая «гриф» программы, в интересах которой он создавался, был признан высоким. По режимным соображениям студенческое конструкторское бюро к работам по данной теме допущено быть не имело возможности.

Вариантов выхода из данной ситуации было два.

Или КБ поменяло собственный статус и становилось экспериментальным без студенческой составляющей со всеми вытекающими последствиями, или оно занималось экспериментальным самолетом по программе Ш-90, разработку которого параллельно с первой темой вел Жидовецкий и схема которого не несла для того чтобы «грифа» секретности.

Взвесив все «за» и «против», Жидовецкий и Рыжов выбрали второй вариант. Тема взяла наименование «Фотон».

В ходе формирования вида самолета были проработаны более двадцати разных компоновок. Один из первых вариантов «Фотона», скомпонованный Жидовецким по предложению ЦАГИ, имел классическую аэродинамическую схему, прямое крыло и расположенный в носовой части турбовинтовой двигатель ТВД-10Б. Работу ЭСУПС снабжали две ВСУ (вспомогательные силовые установки) АИ-9, размешавшиеся в гондолах на крыле. В эти же гондолы убирались главные стойки шасси. Носовая убиралась в фюзеляж.

Хвостовое оперение было Т-образным, дабы вынести стабилизатор из территории очень сильно скошенного потока за крылом, оснащенным ЭСУПС. Эту схему забраковал ЛИИ, поскольку обдув крыла струей от винта сломал бы картину обтекания, что нежелательно для опыта.

Затем был создан вариант «Фотона» с турбореактивным двигателем АИ-25, установленным над центральной частью фюзеляжа, и двухкилевым разнесенным оперением. Компоновка кроме этого обсуждалась с ЛИИ и ЦАГИ.

В следствии всей данной предварительной работы Жидовецкому пришла идея. объединить оба варианта силовой установки — носовой турбовинтовой и надфюзеляжный турбореактивный двигатели, отказавшись от дополнительных АИ-9. Отбор воздуха для потребностей ЭСУПС возможно было создавать от второго контура турбореактивного АИ-25ТЛ. Также, в данную компоновку Жидовецким закладывались решения, разрешившие бы при успешного завершения экспериментальной программы применять самолет в качестве прототипа серийного легкого штурмовика.

По плану К.М.Жидовецкого, «Фотон» должен был занять собственную нишу в последовательности существующих боевых самолетов и явиться необычным «скальпелем» в руках армейских, в особенности действенным на протяжении локальных распрей. Подразумевалось, что такие самолеты будут употребляться для стремительного реагирования по запросу сухопутных армий, базируясь вблизи линии боевого соприкосновения на маленьких полевых аэропортах.

Для этого самолету нужно было владеть прекрасными взлетно-посадочными чертями. Энергетическая механизация крыла «Фотона» должна была обеспечить ему невиданные для собственного класса автомобилей свойства.

Пояснить насущность таковой концепции боевого самолета возможно на свежем примере. На протяжении балканской военной кампании 1999 года НАТОвские истребители-бомбардировщики, бомбившие армейские объекты сербов в крае Косово, взлетали с итальянской авиабазы Авиано, находящейся за пара сотен километров.

Наряду с этим неточность в навигационном расчете была столь громадна, что пара раз ударам с воздуха подвергались колонны албанских беженцев на территории соседней с Косово Македонии, для защиты которых НАТО, фактически, и вело боевые действия. Летчик штурмовика, базирующегося в десятках, а не сотнях километров от линии фронта, вряд ли перепутает страну, по которой обязан отбомбиться.

Уже к концу 60-х годов армейские эксперты ведущих держав мира заключили о том, что точность поражения наземных целей ракетно-бомбовым оружием со сверхзвуковых истребителей-бомбардировщиков не хватает высока. Громадная скорость таких самолетов дает пилоту через чур мало времени на прицеливание, а не сильный маневренность не оставляет возможности исправить неточность прицеливания, в особенности для малозаметных целей. Тогда в Соединенных Штатах показался дозвуковой маневренный штурмовик А-10 компании «Фэрчайлд» (1972 г.), а у нас — Су-25 (1975 г.).

Кстати, как раз концепция «полевого» базирования вблизи линии фронта закладывалась конструкторами в Су-25 на начальной стадии его создания. Предполагалось, что штурмовик будет оснащаться двумя довольно маленькими двухконтурными двигателями АИ-25 (устанавливаются на пассажирском самолете местных линий Як-40), иметь взлетный вес 8000 кг, боевую нагрузку — 2000 кг, диапазон рабочих скоростей — 500-800 км/ч, дальность полета — 750 км.

Самое основное — самолет должен был стать своевременным средством помощи наземных армий. Осознавая это, руководство Сухопутных армий всемерно поддерживало создание автомобили, тогда как ВВС продолжительное время демонстрировали по отношению к нему полное равнодушие.

И все же ревность со стороны руководства ВВС, его нежелание отдавать «сухопутчикам» вместе с самолетом штатные единицы личного состава и аэропорты с инфраструктурой стали причиной тому, что клиент занялся проектом «действительно». В следствии многократных требовании повышения боевой скорости и нагрузки Су-25 начал брать на борт 4000 кг снарядов, а его большая скорость возросла до 950 км/ч.

Но, трансформировавшись из самолета «поля боя» в многоцелевой самолет, Су-25 при увеличившемся в два раза взлетном весе (17600 кг) утратил свойство базироваться на маленьких минимально подготовленных площадках вблизи линии фронта и мгновенно «отрабатывать» цели по заявкам «почвы». На протяжении войны в Афганистане для сокращения времени реагирования приходилось организовывать дежурство штурмовиков в воздухе.

Легкий штурмовик «Фотон» должен был стать самолетом вправду яркой помощи армий.

Основной изюминкой схемы «Фотона» была резервированная разнесенная силовая установка, складывавшаяся из турбовинтового двигателя ТВД-20, расположенного в носовой части фюзеляжа, и двухконтурного турбореактивного АИ-25ТЛ — за кабиной пилота. Такое размещение двигателей делало маловероятным их одновременное поражение от огня соперника, а также, снабжало защиту пилоту, сидевшему, как и на Су-25, в сварной титановой «ванне». Проект тут же взял в КБ второе наименование — «Тяни-толкай».

Казимир Михайлович думал, что для самолета-штурмовика, неизменно трудящегося в условиях замечательного огневого противодействия, предпочтительной по многим параметрам есть низкопланная схема. Элементы конструкции низкорасположенного крыла и горизонтального оперения защищают пилота и двигатель от огня с почвы с самые вероятных направлений.

Известно кроме этого, что самолеты схемы «низкоплан» снабжают экипажу намного большую безопасность при вынужденной посадки с невыпущенным шасси (это разъясняется тем, что центроплан крыла — очень прочная конструкция, берущая но себя нагрузки не только в полете, но и при вынужденной посадке и защищающая этим экипаж. У самолетов схемы высокоплан на данный случай приходится дополнительно усиливать низ фюзеляжа.), возможность чего для штурмовика высока. Наполовину выступающие из собственных ниш колеса главного шасси «Фотона» кроме этого увеличивали шансы надёжной посадки при выведенной из строя совокупности их выпуска.

На сегодня самый эффективным и распространенным средством борьбы с низколетящими самолетами являются переносные ЗРК (ПЗРК) типа «Стингер» (США), «Игла-2» и «Стрела» (Российская Федерация). Фактически все они оснащены оптической инфракрасной головкой самонаведения, реагирующей на горячее сопло реактивного двигателя, и запускаются в основном в заднюю полусферу цели.

Компоновочная схема, выбранная Жидовецким для «Фотона», учитывала и это. Перевернутая реданная схема с размещением сопла двигателя АИ-25 над хвостовой балкой и низкорасположенное горизонтальное оперение с разнесенными килями затрудняли захват цели тепловыми головками с самые вероятных ракурсов обстрела. Двухкилевое вертикальное оперение кроме этого повышало боевую живучесть самолета, удовлетворяя требованию резервирования главных элементов конструкции.

Для «Фотона» была выбрана схема шасси с хвостовой опорой, как снабжающая более высокую проходимость. Действительно, как мы знаем, самолет с таковой схемой шасси более сложен в управлении на посадке и взлёте. Во-первых, от пилота требуется повышенное внимание для пробега направления и выдерживания разбега из-за рвения самолета к самопроизвольным разворотам.

Во-вторых, потому, что разбег начинается при стояночном значении угла атаки крыла, пилоту надлежит сперва дать ручку управления от себя, тем самым оторвав хвост и уменьшив угол атаки (а значит, и сопротивление), и лишь позже, собрав нужную скорость, перемещением ручки на себя осуществить отрыв самолета от почвы.

Чтобы преодолеть эти недочёты шасси с хвостовой опорой, К.М.Жидовецким была применена схема с нагруженной хвостовой стойкой. Это означало, что на хвостовое колесо приходилась большинство веса самолета, чем это традиционно принято. Так обеспечивалась нужная самолету устойчивость по направлению на пробеге и разбеге.

А высокая возможность отрыва «и» стартовая тяговооруженность Фотона от почвы включением ЭСУПС в необходимый момент, в то время, когда нужная скорость разбега достигнута, разрешали осуществлять взлет с трех «точек». Все это давало возможность легко осваивать новый самолет пилотам средней квалификации, кроме того не летавшим до этого на самолетах с хвостовым колесом.

Не обращая внимания на размещение двигателя ТВД-20 в носовой части фюзеляжа, компоновка снабжала пилоту прекрасный обзор вперед-вниз, что есть непременно нужным для самолета для того чтобы назначения. Все остекление фонаря кабины было выполнено из бронестекол. Кабина пилота оборудовалась катапультным креслом.

На взлете оба двигателя: ТВД-20, развивающий мощность 1375 л.с. и АИ-25ТЛ, имеющий тягу 1700 кг, — трудились на своем большом режиме. Воздушное пространство, отбираемый от второго контура АИ-25ТЛ, снабжал работу струйной механизации крыла на посадке и взлёте.

Оба двигателя кроме этого употреблялись для максимально стремительного выхода к цели и ухода от нее по окончании исполнения задачи. Крейсерский полет либо режим барражирования недалеко от цели обеспечивался более экономичным турбовинтовым двигателем ТВД-20, тогда как турбореактивный АИ-25ТЛ переводился на режим малого газа и не расходовал большое количество горючего.

Необходимость для штурмовика иметь таковой экономичный режим, снабжающий громадную длительность полета, продемонстрировал последний этап военных действий отечественных армий в Афганистане. Тогда, зимний период 1988-1989 гг., колонны отечественной 40-й армии отходили по горным дорогам из Афганистана в Альянс. Штурмовики Су-25 совместно с вертолетами закрывали с воздуха отход армий на случай обстрелов пребывавших на марше колонн душманами из засад.

Громадный расход горючего реактивных двигателей и удаленность аэропортов, расположенных на отечественной территории, не разрешали самолетам быть над закрываемыми армиями продолжительное время. Как раз исходя из этого в конце 80-х — начале 90-х годов компания Сухого в рамках программы «Ш-90» прорабатывала и проект штурмовика, что должен был оснащаться двумя экономичными турбовинтовыми двигателями.

По причине того, что взлетная масса «Фотона» составляла три тонны, и из-за его необыкновенного внешнего вида кто-то из острословов ОСКБЭС нарек его «Тритоном».

В состав оружия легкого штурмовика должны были входить свободнопадающие авиабомбы, неуправляемые авиационные ракеты (НАР) для стрельбы по наземным целям, пушки в подвесных подкрыльевых контейнерах. Для самообороны и при применения его в качестве истребителя вертолетов он имел возможность нести самонаводящиеся ракеты «воздух-воздух» ближнего боя с инфракрасной головкой наведения. Самолет имел возможность кроме этого использоваться для борьбы с ДПЛА.

Проект самолета вместе с шепетильно выполненной моделью демонстрировался в штабе ВВС на Пироговке и в других инстанциях армейского ведомства, но везде наталкивался на одну и ту же реакцию: «Все, что несет меньше пяти тысячь киллограм бомб, не имеет возможности воображать для нас интереса!». Армейским не нужен был «скальпель». Значительно эргономичнее было пользоваться «дубиной».

Итак, заручиться помощью армейских для реализации столь увлекательного проекта «Фотона» не удалось. Клиент — 10-й Главк МАПа — думал, что создание для того чтобы экспериментального самолета окажется очень дорогостоящим. ЦАГИ кроме этого казалось, что для ответа стоящей задачи — изучения ЭСУПС — эта схема излишне сложна.

ЛИИ категорически выступал против винтовой силовой установки.

Помимо этого, неясной оставалась будущее двигателя ТВД-20. Он разрабатывался под самолет Ан-3, но с прекращением данной программы вопрос о его доводке и серийном производстве повис в воздухе. Жидовецкому было предложено создать упрощенный вариант самолета. ТЗ (техническое задание) на самолет было создано ЛИИ и ЦАГИ и утверждено помощником министра 10 июля 1984 г.

В течение 1984 года был создан эскизный проект самолета с тем же заглавием, но совсем второй схемы. В качестве маршевого двигателя был выбран реактивный РУ19А-300 тягой 900 кг. Потому, что с двигательным КБ не удалось согласовать доработки, нужные для отбора воздуха, то для потребностей струйной механизации на самолет было нужно установить четыре газотурбинных агрегата АИ-9.

С одной стороны, это без шуток усложняло конструкцию, но с другой, независимый источник сжатого воздуха разрешал изменять параметры ЭСУПС независимо от режима работы маршевого двигателя. Четыре АИ-9 размещались попарно под обтекателями по бокам фюзеляжа.

Николай Петрович Горюнов вспоминает, что разработчиков весьма тревожила одна цифра в технических чертях АИ-9 — большое время его постоянной работы. По паспорту агрегата эта цифра равнялась 45 секундам, тогда как на «Фотоне» он должен был непрерывно трудиться значительно продолжительнее. Для разрешения этого вопроса, и для получения подробной документации несколько работников ОСК-БЭС отправилась в командировку в Запорожье в КБ Лотарева.

Никто из инженеров двигательного КБ не имел возможности ответить, чем приведено к такому ограничению, и возможно ли его быть больше. В то время, когда москвичи были уже в отчаянии от безвыходной обстановки, нашелся один из старейших работников КБ, что отыскал в памяти, что цифра 45 секунд показалась в техусловиях лишь потому, что именно она требовалась в ТЗ яковлевцев, для которых АИ-9 создавался. На самом же деле агрегат имел возможность трудиться непрерывно впредь до полного израсходования собственного ресурса.

Для чистоты опыта на самолете применили прямое крыло без сужения. Дабы уменьшить влияние на его характеристики интерференции с фюзеляжем, крыло сделали среднерасположенным. Из тех же мыслей его «развязали» с шасси, которое установили на фюзеляж. Крыло имело 16%-ный профиль П-20, созданный в ЦАГИ. В силовом отношении крыло воображало собой кессон, что по размаху делился на отъёмные консоли и центроплан.

На консоли устанавливались задние модули и сменные передние энергетической механизации.

Дабы замечательный скос потока за крылом, вызванный эффектом суперциркуляции, не снижал эффективность горизонтального оперения, оно было вынесено на вершину киля большой площади. Для обеспечения продольной балансировки самолета на взлетно-посадочных режимах с трудящейся ЭСУПС горизонтальное оперение имело относительно громадную площадь, равную практически 30% площади крыла и 12%-ный несимметричный перевернутый профиль.

Для упрощения конструкции и учитывая то, что на самолете будут отрабатываться, в основном, взлетно-посадочные режимы, шасси было решено делать неубирающимся.

Конструкция самолета была в высшей степени технологичной. Обводы фюзеляжа подразумевали предельное число обшивок двойной кривизны. Их делали из стеклопластика. Все нагрузки принимала верхняя часть фюзеляжа, необычный «хребет», компоновочно делившийся на кабину пилота, среднюю часть, в которой размешался топливный бак, и хвостовую часть.

Снизу к средней части фюзеляжа крепился центроплан крыла, под хвостовой частью размешался маршевый двигатель РУ19А-300 (двигатель был создан для учебно-тренировочного самолета Як-30, на данный момент употребляется в качестве запасном силовой установки на самолетах Ан-24, Ан-26.). На центроплан крыла крепились главные стойки шасси, и навешивались с каждой стороны по два агрегата АИ-9 (употребляются в качестве ВСУ на самолетах Як-40).

Вся нижняя часть фюзеляжа складывалась из съемных обшивок и раскрывающихся капотов, снабжающих прекрасный подход для обслуживания сложной и громоздкой силовой установки самолета. Воздухозаборник маршевого двигателя был вынесен вперед за носовую стойку шасси, дабы не допустить попадание в него посторонних предметов со взлетной полосы, подбрасываемых колесом.

В носовом стеклопластиковом обтекателе на горизонтальной платформе размещалось испытательное оборудование, подход к которому обеспечивался тем, что целый обтекатель сдвигался вперед по штанге ДУАСа (датчик углов атаки, скорости и скольжения). Место под испытательное оборудование отводилось кроме этого в передних отсеках боковых обтекателей. Нижняя плоская поверхность носового обтекателя должна была на громадных углах атаки поджимать и сглаживать набегающий воздушный поток, поступавший в воздухозаборник двигателя.

Центральный пост управления был забран с истребителя МиГ-29. Самолет оснащался катапультным креслом К-36ВМ класса «0-0», устанавливавшимся на самолеты посадки и вертикального взлёта. В хвостовой части фюзеляжа размещался контейнер противоштопорного парашюта.

Расчетная взлетная масса «Фотона» составляла 2150 кг. Он должен был иметь большую скорость 740 км/ч и скороподъемность 23,5 м/с. Минимальная скорость без включения ЭСУПС составляла 215 км/ч.

При применении ЭСУПС она должна была уменьшиться практически в два раза — 125 км/ч.

Проект «Фотона» стал вторым на Всесоюзном конкурсе 1984/85 учебного года на лучшую научную работу среди студентов институтов. А.Бобров, А.Дунаевский, С.Свинин, С.Меренков, А.Серебряков, И.Александров, Н.Чернова, братья С. и А.Сабатовские (всего 24 студента МАИ) взяли медали конкурса и финансовые премии как авторы научно-исследовательской работы «Проект экспериментального самолета «Фотон». Были отмечены и начальники работы К.М.Жидовецкий, Ю.В.Козин, Н.П.Горюнов и В.Т.Хван.

Как уже говорилось, отработать ЭСУПС на уменьшенных моделях в малой аэродинамической трубе невозхможно из-за трудности соблюдения аэродинамического подобия, а сходу поднимать в атмосферу экспериментальную машину столь неизученной схемы было через чур рискованно. Исходя из этого первый экземпляр «Фотона», что начали строить в 1985 году, предназначался для продувок в натурной аэродинамической трубе ЦАГИТ-101.

Для изучения картины обтекания при трудящейся ЭСУПС самолет имел более 1200 точек замера статического давления на поверхности крыла, фюзеляжа и оперения в зоне крыла. Давления с этих точек выводились через пневмокоммутаторы из самолета в стойки аэродинамических весов и потом — на особые измерительные устройства вне рабочей части трубы.

Для трубного варианта «Фотона» ведущий инженер ОСК-БЭС Юрий Степанович Коненков создал и выполнил дистанционную совокупность управления рулевыми поверхностями, перепускными заслонками и закрылками пиевмосистемы. На каждой управляемой поверхности стоял датчик положения.

Первый экземпляр служил кроме этого в качестве макета для отработки компоновки кабины, размещения оборудования системы и агрегатов управления. Все главные подробности изготавливались сходу в трех наборах: на трубный, статический и летный экземпляры самолета. Действительно, экземпляр и лётный экземпляр для прочностных статических опробований должны были собирать по окончании окончания сложной программы продувок.

Сложность ее заключалась в том, что конструкция автомобили предусматривала использование более десяти вариантов комбинаций струйной механизации крыла. Цехом умелых летательных аппаратов ЭОЗ МАИ во время сборки «Фотона» руководил Михаил Тетюшев. Ведущим конструктором по сборке самолета являлся Вадим Дёмин.

Ввиду очень ограниченных производственных возможностей Экспериментально-умелого завода МАИ была организована широкая кооперация с авиационными фабриками Москвы. Занимался этим Геннадий Викторович Кузнецов. На умелом заводе Сухого делалось стекло откидной части фонаря кабины и большая часть гнутых подробностей, таких, как обшивки фюзеляжа, лобовики крыла, оперения, рулей. Часть гнутых гальваника и деталей всех больших обшивок выполнялась на умелом заводе Ильюшина.

Стеклопластиковый носовой обтекатель выклеивался на Столичном вертолетном заводе им. Миля в Панках. За винтовыми замками для бессчётных раскрывающихся капотов было нужно кроме того ехать на горьковский летный завод, где они шли на Миг-25 и Миг-31.

Шасси для «трубного» экземпляра «Фотона» не требовалось. В натурной трубе Т-101 самолет должен был устанавливаться на стойки аэродинамических весов, через каковые в один момент подавался под давлением воздушное пространство, снабжавший работу энергетической механизации крыла.

Штатное шасси должно было быть создано на втором этапе работ — при создании летного экземпляра «Фотона».

Для движения по земле «трубный» экземпляр был оснащен технологическим шасси. Для этого употреблялись главные и передняя стойки самолета Як-18Т. Потому, что, в отличие от Яка, главные стойки «Фотона» устанавливались не на консолях крыла, а на фюзеляже, они имели маленькой «развал». Исходя из этого и колеса яковских стоек были установленными под углом к вертикали, что приводило к недоуменным вопросам у всех, видевших самолет в первый раз.

Однако, это «неродное» шасси разрешило «Фотону» своим ходом на прицепе за грузовиком доехать от МАИ до Жуковского, а это около 80 км.

Вместе с самолетом было произведено пара сменных крыльевых модулей ЭСУПС.

Постройка «трубного» экземпляра «Фотона» была закончена на Экспериментально-умелом заводе МАИ в июне 1986 года, за чем самолет был послан в ЦАГИ. Везли, как неизменно, ночью около Москвы по кольцевой дороге в сопровождении ГИБДД на малой скорости. Запомнилось, что, в то время, когда примерно в пять часов утра приблизились к мосту через Пехорку, то появились в облаке плотного как молоко тумана, скопившегося в равнине реки.

Видимость была не более пары метров, исходя из этого и без того низкую скорость было нужно снизить до пешеходной.

Итак, в ЦАГИ началась подготовка самолета к опробованиям в натурной трубе Т-101. Вместе с «Фотоном» в долгую командировку в ЦАГИ отправилась бригада инженеров ОСКБЭС. Вадим Демин был ведущим по конструкции самолета, Юрий Владимирович Александр и Козин Серебряков

Самолет Су-47 Беркут / Su-47 Berkut / Wardok

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: