Пикирующие бомбардировщики
"Техника - молодёжи" №5 за 2022 г. - №3 за 2024 г.
Показать полностью
21
Серия «Историческая серия»
0 просмотренных постов скрыто
Отечественная палубная авиация
"Техника - молодёжи" №3 за 2021 г. - №3 за 2022 г.
Показать полностью
12
Отечественные перехватчики
"Техника - молодёжи" №12 - за 2019 г. - №15 за 2020 г.
Показать полностью
12
Бомбардировщик Т-4 сотка1
В Монино (фото ТС)
Несмотря на изменение военной доктрины в пользу ракет, в 1960 г. конструкторские бюро советской авиапромышленности получили задание на разработку дальнего бомбардировщика-ракетоносца с высокой сверхзвуковой скоростью полёта. Он предназначался для уничтожения сильно защищённых военных баз противника в Европе и Азии, а также его авианосцев на подходе к нашим берегам. Работа была поручена и тем ОКБ, которые раньше таких самолётов не делали, в том числе — коллективу П. О. Сухого.
Макет
Балансировочное сопротивление обычной статически устойчивой схемы не позволяло достичь заданной сверхзвуковой дальности 6000 км. Проанализировав около 130 различных компоновок, конструкторы ОКБ «Кулон» пришли к идее статически неустойчивой бесхвостки с управляемым передним горизонтальным оперением. Для уменьшения веса и размерности самолёта Сухой перешёл на экипаж из двух человек (на борту дозвукового Ту-16А было семеро, а на первом сверхзвуковом дальнем бомбардировщике Ту-22 — трое), повысив уровень автоматизации выполнения боевой задачи.
Сборка
Однако всего этого оказалось мало. Было предложено уменьшить требуемый запас топлива за счёт повышения крейсерской скорости с 2000 до 3000 км/ч. Хотя часовой расход при этом рос, продолжительность полёта была меньше, расход километровый падал, что и требовалось. Существующие одноконтурные и двухконтурные турбореактивные двигатели с форсажной камерой такой режим не обеспечивали, и моторостроители из бюро Климова и Колесова получили заказ на них. В конце концов был выбран одновальный ТРДФ РД36-41 конструкции Колесова с хорошей экономичностью именно на большом сверхзвуке. Двухконтурный бесфорсажный РД36-51 того же КБ делался на перспективу.
Сборка
Первый дальний бомбардировщик в практике ОКБ Сухого был обозначен Т-4, или «самолёт 100». На нём впервые в СССР были установлены электродистанционные системы управления самолётом и силовой установкой, работу которых обеспечивал цифро-аналоговый вычислительный комплекс с микропроцессорами и мультиплексными связями.
Новинками были конструкция с широким применением стали и титана и гидросистема с очень высоким рабочим давлением 280 атмосфер, что снизило её массу при заданной производительности. Интересными особенностями самолёта были отклоняемая для обеспечения обзора на взлёте и посадке носовая часть и регулируемый воздухозаборник внутреннего сжатия — единый для всего пакета из четырех двигателей, но разделённый вертикальным клином.
Постановление о строительстве семи опытных самолётов Т-4 было принято в 1967 г., для чего был выделен Тушинский машиностроительный завод. Наконец, 22 августа 1972 г. лётчик-испытатель В. Ильюшин и штурман Н. Алфёров выполнили на Т-4 первый полёт.
Военные, оценив опыт применения высотного фронтового разведчика-бомбардировщика МиГ-25РБ с крейсерской скоростью 2200 км/ч и максимальной 2800, поддержали идею Сухого, но испытания Т-4 столкнулись с серьёзными трудностями. Было много отказов и поломок, двигатели не дали расчётной экономичности, а самолёт — скорости, при том он стоил очень дорого. На всю программу было потрачено 1,3 млрд советских рублей, что на сегодня составило бы более чем полтриллиона рублей!
В Монино (фото ТС)
Хотя уже рассматривался вопрос о запуске Т-4 в серию на Казанском авиазаводе, этому воспротивился Министр авиапромышленности П. Дементьев — такое бюджет его ведомства потянуть не мог. И на этот раз Министерство обороны, не получившее заявленных Сухим лётных данных, с ним согласилось. К недобору скорости и дальности добавились ухудшившиеся взлётно-посадочные данные.
Эксперимент с «соткой» оказался неудачным, и дело было не «в интригах Туполева», и не в «отсталости системы», просто Т-4 проиграл конкуренту Ту-22М не только в соотношении стоимости и эффективности, но и по всему комплексу боевых свойств. Применение на Ту-22М крыла изменяемой стреловидности дало ему расширение возможных режимов полёта. Самолёт Туполева был способен прорывать ПВО и на малых высотах, а стратосфера и большой сверхзвук уже перестали быть защитой от перехватчиков и зенитных ракет.
Построенный из традиционных материалов Ту-22М, можно было производить в достаточных количествах, а хорошие несущие свойства его крыла при малой стреловидности позволяли не тратиться на увеличение взлётно-посадочных полос. Хотя и эта машина поначалу имела много дефектов, но их удалось устранить, и теперь Ту-22М3 смело можно отнести к лучшим ударным самолётам во всём мире.
Именно на тяжёлых бомбардировщиках крыло изменяемой стреловидности дало наибольшие выгоды, и конструкторы Т-4 это тоже понимали — на его основе они сделали ряд новых проектов, но все они уступили туполевскому Ту-160.
Автор: Сергей Георгиев.
"Техника - молодёжи" №10 за 2019 г.
Показать полностью
12
С-37 (Су-47)
С-37
В 1982 г. наряду с проектированием палубного истребителя Т-10К на базе Су-27 ОКБ им. П. О. Сухого начало поиск путей дальнейшего повышения скорости, манёвренности и дальности в четырёх основных направлениях.
Т-10К
Размещение малогабаритных ракет воздух — воздух и воздух — поверхность в закрытых отсеках снизило сопротивление самолёта на крейсерском режиме. Это позволяло достичь сверхзвуковой крейсерской скорости без форсажа с меньшим в пять раз километровым расходом топлива.
С-37
Одновременно росло аэродинамическое качество в воздушном бою, дополнительную манёвренность дало управление вектором тяги (УВТ) двигателей и крыло обратной стреловидности — КОС. В отличие от обычного, у него срыв потока развивался не от законцовок, что вело к потере эффективности элеронов, а от центроплана, где падение подъёмной силы уравновешивали несущий фюзеляж и развитые наплывы. Статически неустойчивая схема продольного интегрального триплана с ПГО давала сложение подъёмных сил фюзеляжа, крыла и горизонтального оперения на взлёте, манёвре и посадке, и минимизацию сопротивления в крейсерском режиме плюс мощные управляющие моменты для достижения сверхманёвренности.
С-37
Это резко повышало возможности палубного истребителя, но сроки его разработки не устроили командование Авиации ВМФ СССР, которое уже ждало серийные Су-33. Зато самолётом заинтересовались Военно-воздушные силы, начавшие программу МФИ («Многофункциональный фронтовой истребитель») для замены Су-27. Истребитель V поколения «Сухой» делал по конкурсу с «МиГом».
С-37
Первый проект С-22 рассчитывался под двигатели АЛ-41Ф, Д-30Ф9 и Р179Ф-300 с плоскими соплами, управляемыми в одной или двух плоскостях, и повышенный запас топлива. Но развитие в СССР технологий УВТ привело к созданию намного более эффективных, обтекаемых, лёгких и простых управляемых сопел, с которыми удалось снизить расход топлива и уменьшить потребный объём фюзеляжа.
Следующий проект С-32 имел меньший мидель и новую форму носовой части, не только улучшившую аэродинамику, но и снизившую радиолокационную заметность самолёта. На это были направлены и другие меры — изменение конструкции воздухозаборников, люков, каркаса планера и специальные покрытия частей самолёта.
С-32
Он получил современный комплекс вооружения с РЛС с несколькими отдельными фазированными антенными решётками, оптическими датчиками с высокой разрешающей способностью и пассивной системой опознавания. Это позволяло применять управляемые и обычные ракеты и бомбы по всем видам целей с режима свободного манёвра, держа в поле зрения до 24 объектов атаки и обстреливая одновременно 6 из них.
С-37
Главной трудностью оказалась разработка силовой схемы крыла — обратная стреловидность определяла необычно высокие значения крутящего момента в его корневом сечении. Для обеспечения его жёсткости пришлось перейти на композиты — из них, в основном из углепластиков, было сделано 90 % деталей консолей. Дело это у нас было новое, и в статических испытаниях первый вариант конструкции приложенных нагрузок не выдержал, что заставило ограничить скорость с 2500 до 1600 км/ч до решения проблемы.
С-37
Эскизный проект С-32 был готов на рубеже 1990-х гг., но развал СССР задержал строительство опытных образцов, а новое руководство ВВС России изменило требования к самолёту МФИ, из-за чего в 1996 г. пришлось проводить новую защиту проекта самолёта, который был почти готов.
С-37
Его делали лишь для первого этапа испытаний со значительными упрощениями — без части прицельного оборудования, с серийным вооружением и двигателями Д30Ф-6 без УВТ, с использованием многих агрегатов серийного Су-27. Была сделана упрощённая носовая часть фюзеляжа, аэродинамика которой пока не соответствовала утверждённому проекту. В таком виде самолёт получил обозначение С-37, и лётчик-испытатель И. Вотинцев впервые поднял его в воздух 25 сентября 1997 г.
Хотя в 2001 г. самолёту было присвоено войсковое обозначение Су-47, на вооружение он принят не был. Так и не удалось устранить недостаточную прочность крыла, а скорости самолёта были заметно меньше заданных. По сути, С-37 остался чисто экспериментальной машиной. Хотя по проекту он был истребителем уже V поколения, его лётные данные не дотягивали до этого уровня.
На вооружение самолёт С-37 принят не был, и в целом идея КОС для манёвренного истребителя себя не оправдала. Но опыт его разработки и испытаний был использован и в создании перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации ПАК-ФА — Т-50, для отработки вооружения которого С-37 использовался с 2005 г., и для разработок в совершенно новых областях, о которых рассказывать пока рано.
Автор: Сергей Георгиев.
"Техника - молодёжи" №10 за 2019 г.
Показать полностью
12
Перехватчик АДА
М-17 в Монино (фото ТС)
С января 1956 г. страны НАТО стали использовать для разведки территории СССР автоматические дрейфующие аэростаты — АДА. Для обычных перехватчиков и зенитных ракет это была очень трудная цель, и в 1967 г. перед вновь созданным Экспериментальным машиностроительным заводом была поставлена задача создать самолёт М-17, способный сбить АДА, медленно движущийся на высоте до 20 000 м. Разработку возглавил руководитель ЭМЗ В. М. Мясищев.
М-17
Ракеты стоили дорого, а вероятность их попадания в шар была низкой, потому он выбрал пушку ГШ-23. Но чтобы лётчик успел прицельно расстрелять АДА, самолёт должен двигаться с минимальной скоростью и при этом сохранять устойчивость, что на такой высоте очень сложно. Надо уменьшать нагрузку на крыло, увеличивая его площадь, но в стратосфере в общем сопротивлении самолёта растёт доля сил трения, это ведёт к потере дальности. Хорошее отношение подъёмной силы и сопротивления у планеров, но они не летают на таких высотах. Для М-17 потребовалось создать новый сверхкритический профиль крыла, который разрешал это противоречие. Сопротивление трения с подъёмом на высоту растёт с ростом вязкости воздуха, что ведёт также к потерям давления в воздухозаборнике и в сопле двигателя. Это заставило сделать входные устройства боковыми, а фюзеляж превратить в короткую гондолу, сократив воздушный тракт до минимума. Так родилась редкая у нас двухбалочная схема самолёта. Рыбинское КБ машиностроения для М-17 на базе бесфорсажного одновального турбореактивного двигателя сверхзвукового лайнера Ту-144 создало высотный РД36-51В со взлётной тягой 6000 кгс. Хотя на высоте 21 км она падала в 10 раз, высокое аэродинамическое качество позволяло самолёту устойчиво лететь.
М-17
Постройку машины поручили авиазаводу в Кумертау, который выпускал вертолёты Камова и беспилотные разведчики Ту-143. Ещё одно изделие оказалось непосильной нагрузкой для предприятия, и на испытания М-17 передали только в 1978 г. Ни дирекция завода, ни руководство ЭМЗ не обеспечили условий для их проведения, и при незапланированном взлёте 27 декабря лётчик Чернобровкин допустил ошибку и разбился.
М-17
К тому времени были найдены другие способы борьбы с АДА, противник применял их всё реже, и встал вопрос, что делать с М-17, производство которого передали в Смоленск. Там совместно с ЭМЗ построили ещё два самолёта — первый использовали для испытаний, а второй, названный «Стратосфера», — в научных исследованиях. Но, даже сняв пушку, места под аппаратуру не нашли.
М-17
В начале 1980-х гг. появилась идея ударного комплекса в составе высотного самолёта-целеуказателя, способного обнаруживать малоразмерные замаскированные цели на линии фронта и в ближнем тылу врага, и оперативно-тактических ракет сухопутного базирования. Для этого предполагалось создать модификацию М-17РМ, но компоновка не позволяла разместить требуемую аппаратуру весом 1500 кг с её датчиками и антеннами. Тогда в той же схеме был сделан новый самолёт М-55, отличавшийся пропорциями, увеличенной гондолой фюзеляжа и двумя двухконтурными двигателями Д30В-10.
М-55
Боевые системы были размещены в съёмных модулях в гондоле фюзеляжа, хвостовых балках и контейнерах под крылом. Опытный самолёт М-55 был построен Смоленским авиазаводом и ЭМЗ и совершил первый полёт 16 августа 1988 г. Хотя он успешно прошёл испытания и показал очень высокие лётные данные, на вооружение его не приняли — в 1991 г. СССР распался, в России началось поспешное сокращение вооружённых сил. Смоленский авиазавод успел построить четыре серийных разведчика-целеуказателя М-55, но один из них разбился, а два других переоборудовали для научных исследований. Они участвовали в полётах в Арктике по программе «Глобальный резерв озона» и показали, что с этим нужным для жизни на Земле газом не так всё плохо, как кажется некоторым экологам. Перед подобным американским ER-2 самолёт М-55 «Геофизика» имел преимущества в продолжительности полёта и способности выдерживать турбулентность, но спрос на такие исследования оказался ограничен. Проект «Геофизика-2» не нашёл своего заказчика, как и воздушно-космическая система М-55Х для запуска туристического космолёта C–XXI «Клипер», и ряд других интересных предложений.
И всё же М-17 и М-55, установившие 30 мировых рекордов высоты, скороподъёмности и скорости полёта, дали бесценный материал для создания высотных самолётов будущего — сейчас эта задача вновь стоит на повестке дня. Они не встали в строй, но дали важнейшие научные результаты, необходимые для движения вперёд. Такой подход к делу — самая яркая черта авиаконструктора Владимира Мясищева и его последователей.
М-17 в Монино (фото и тень ТС)
Автор: Сергей Георгиев.
"Техника - молодёжи" №9 за 2019 г.
Показать полностью
8
Истребитель Е-8
Е-8/1
Преодоление звукового барьера открывало перед истребительной авиацией новые возможности, но увеличение скорости и высотности привело к ухудшению маневренности и дальности полёта, что обесценивало полученные преимущества. Радиус действия можно было увеличить за счёт перехода на экономичные высокотемпературные двухвальные турбореактивные двигатели, но решение этой задачи в комплексе требовало и других мер.
Е-8/1
Исследования показали, что достижению достаточных и маневренности, и дальности сверхзвуковым самолётом мешает его избыточная статическая устойчивость. Она обеспечивает возврат к прямолинейному полёту после воздействия случайных возмущений, например турбулентности, и достигается путём отклонения расположенного сзади за центром масс горизонтального оперения, которое создаёт аэродинамическую силу, уравновешивающую это воздействие. Но она направлена вниз и уменьшает общую подъёмную силу самолёта, создавая к тому же дополнительное балансировочное сопротивление и не позволяя пилоту быстро менять траекторию движения его машины.
Е-8/1
Решением проблемы могла стать установка переднего горизонтального оперения, которое будет играть роль управляемого дестабилизатора. ПГО понижает степень статической устойчивости, уменьшая балансировочное сопротивление и крейсерский расход топлива за счёт перевода двигателя на пониженную тягу. Оно же создаёт дополнительные управляющие моменты для демпфирования колебаний самолёта от воздушных порывов и маневрирования с увеличенными перегрузками.
Е-8/2
Это решение опробовали в СССР сразу в нескольких ОКБ. Московский машиностроительный завод «Зенит» под руководством А. И. Микояна построил два опытных истребителя Е-8. Первоначально они считались модификацией серийного МиГ-21 (Е-7) и именовались МиГ-21М, но в их конструкцию были внесены настолько существенные изменения, что самолёт отнесли к новому типу и обозначили МиГ-23 (по названию новой разрабатываемой системы вооружения С-23).
Е-8/2
От «прототипа» МиГ-21ПФ осталось только крыло, оперение и часть систем, да и то с доработками. Самолёт Е-8 получил новый двигатель Р21Ф-300, соответствующий изменившимся режимам полёта, и подфюзеляжный воздухозаборник с прямоугольным входным сечением, а освободившееся место в носу заняла мощная РЛС «Сапфир-23». Система вооружения С-23 обеспечивала применение двух ракет малой дальности К-13М с тепловым самонаведением или УР средней дальности К-23 — по одной с тепловой и радиолокационной головками самонаведения.
Е-8/2
Первый опытный Е-8/1 поднял в воздух Г. Мосолов 17 апреля 1962 г., а 13 июля А. Федотов облетал и Е-8/2. Хотя они пока не получили всего комплекта вооружения, было ясно, что переход на статически неустойчивую схему значительно повышает боевые качества истребителей. Но вместе с тем стали видны и серьёзные проблемы. Пилотирование таких самолётов усложнялось, а установленные на них средства автоматизации демпфирования и обеспечения искусственной динамической устойчивости были пока несовершенны и не гарантировали безопасность на всех режимах полёта. Испытания были прерваны аварией первой машины 11 сентября 1962 г., и хотя она произошла из-за разрушения диска 6-й ступени компрессора двигателя, программа дальнейшего изучения динамики самолётов с пониженной статической устойчивостью на Е-8 была приостановлена. Вместе обе машины выполнили 36 полётов.
Е-8/2
На Е-8 не удалось решить ещё одну проблему — ухудшение взлётно-посадочных характеристик истребителей. Ему требовался даже больший аэродром, чем обычному МиГ-21, а летать с грунта его нижний воздухозаборник не позволял в принципе.
Е-8/2
В то время был выбран другой способ одновременно улучшить весь комплекс тактико-технических данных — путём перехода на крыло изменяемой стреловидности. Оно дало сокращение разбега и пробега, рост дальности, а после устранения недостаточной прочности — и улучшение маневренности. Такое крыло появилось на новом самолёте ОКБ Микояна, за которым и закрепилось в войсках обозначение МиГ-23. С ним на смену второму поколению истребителей пришло новое, третье. Этот самолёт получил систему вооружения С-23, но с удвоенным, а затем и с утроенным запасом ракет. Её, как и другое оборудование для МиГ-23, предварительно испытали именно на Е-8.
Однако проведённые на Е-8 исследования динамики полёта с пониженной статической устойчивостью не пропали даром — они стали базой для разработки истребителей поколения IV. Внедрение электро-дистанционных систем управления и цифровой вычислительной техники решило вопрос искусственной устойчивости самолётов и позволило достичь тех целей, о которых мы говорили в начале статьи. Так, в Советском Союзе были созданы истребители МиГ-29 и Су-27 с пониженной или отрицательной статической устойчивостью, а затем сверхманевренные Су-30, Су-33 и Су-34 с ПГО, которое улучшило и их взлётно-посадочные качества.
Автор: Сергей Георгиев
"Техника - молодёжи" №5 за 2019 г.
Показать полностью
9
Многоцелевой высотный самолёт ЯК-25РВ
Для штурма звукового барьера и выхода в стратосферу пришлось менять аэродинамику и силовую установку самолётов. Рост стреловидности крыльев и снижение их относительного удлинения (отношения квадрата размаха к площади) уменьшали сопротивление на больших числах Маха. А форсаж (дожигание топлива за турбиной) не только исключал падение тяги турбореактивного двигателя на больших скоростях и высотах, но и увеличивал её. Но у любой медали есть и оборотная сторона…
Такое изменение геометрии вело к падению подъёмной силы, особенно на больших высотах и малых скоростях. Осенью 1957 г. над советской Средней Азией был замечен разведчик противника, шедший на высоте свыше 20 км. Пилот МиГ-19 доложил, что достигнув своего потолка, увидел гораздо выше себя похожий на планер самолёт с длинным прямым крылом. Главком ПВО маршал Савицкий заявил, что таких самолётов нет в природе, но он ошибался — это был Локхид U-2. В том же году руководитель ОКБ-115 А. С. Яковлев начал проектирование высотного разведчика с таким крылом на базе перехватчика Як-25.
В отличие от США, Советский Союз не совершал разведывательных полётов над другими странами, а нуждался в защите от «непрошеных гостей». В то время вероятный противник начал массовую засылку автоматических дрейфующих аэростатов — АДА. Двигаясь в устойчивых воздушных потоках на высоте около 20 км, они проходили всю территорию СССР, собирая шпионские сведения. Для реактивного перехватчика АДА был целью очень сложной.
В Монино
Согласно вышедшему в 1958 г. Постановлению Совмина СССР высотный самолёт Як-25РВ предназначался для всех видов воздушной разведки в военное время, а в мирное служил для тренировки и испытаний средств ПВО и для перехвата АДА, имея дальность 2500 км на высоте 20 км. Главное отличие этой машины от обычного Як-25 со стреловидным крылом заключалось в том, что в ней было применено прямое крыло с большим удлинением (до 10 единиц). Кроме того, существенным изменениям подверглись компоновка фюзеляжа, шасси, стабилизаторы, стала одноместной кабина, двигатели АМ-9 заменили на высотные Р-11В-300.
В Монино
Первый полёт на опытном самолёте Як-25РВ выполнил В. П. Смирнов. Требования ВВС были перевыполнены, удалось установить рекорды высоты и дальности. До 18 500–19 500 м полёт затруднений не вызывал, но далее пилотирование требовало повышенного внимания. При превышении скорости начинались сильные вибрации планера, а при снижении её ниже минимальной — раскачка по крену. Допустимый диапазон скоростей был равен всего 10 км/ч, его требовалось держать вручную. Выше 19 600–20 100 м длительного установившегося полёта добиться не удалось из-за самовыключения двигателей.
В августе 1961 г. испытания были закончены. Самолёт, который вначале рассматривался как чисто экспериментальный, был принят на вооружение. В том же году первый серийный Як-25РВ был сдан авиазаводом № 99 в Улан-Удэ. Помимо базового варианта там строились пилотируемые и беспилотные самолёты-мишени Як-25РВ-I и РВ-II — их значение для развития авиационных и ракетных средств ПВО было даже больше, чем появление в ВВС СССР высотного разведчика. С помощью этих машин конструкторы научились делать, а строевики — применять сверхзвуковые перехватчики и зенитные ракетные комплексы, которые надёжно закрыли наше небо для «Локхид» U-2.
На испытаниях
Такие самолёты как Як-25РВ, в частности, были в 99-м Гвардейском Забайкальском отдельном авиаполку — хотя он именовался разведывательным, но обеспечивал работу полигона ПВО на Балхаше. Разведчики Як-25РВ базировались, например, в Восточной Германии и в Польше, но и там использовались в основном как самолёты-цели для тактических перехватов, в которых оружие не применялось. Они не летали над сопредельными странами, по крайней мере, авиации НАТО ни разу не удалось такой самолёт засечь. В западной прессе сообщалось о полётах Як-25РВ над Пакистаном, Индией и Китаем, но вполне возможно, это была ложная информация для прикрытия действий американских U-2 с территории Ирана и того же Пакистана.
Многие строевые машины были переоборудованы в радиационные разведчики Як-25РР и РРВ со спецоборудованием в контейнерах. Они следили за воздействием наших ядерных испытаний на природу и наблюдали за чужими атомными взрывами, не нарушая границ. А вот перехватчик аэростатов Як-25ПА так и остался в проекте.
Завод № 99 построил 155 самолётов Як-25РВ, которые служили более 15 лет до поступления на вооружение МиГ-25 и мишеней на базе крылатых ракет — так из экспериментальной машины получился неплохой боевой самолёт.
Автор: Сергей Георгиев.
"Техника - молодёжи" №2 за 2019 г.
Показать полностью
8