Авиация и космонавтика 2006 07

Истребитель-бомбардировщик Су-7

Продолжение. Начало в № 4-6/2006 г.

С22-2, вооруженный НАРС С-ЗК, в период Государственных испытаний самолета

По результатам Государственных совместных испытаний в числе основных недостатков Су-7Б была указана малая дальность полета, что потребовало от коллектива ОКБ-51 по рекомендации ГК НИИ ВВС приступить к созданию новой модификации самолета не без основания называемого «трубой, через которую вылетает топливо». Шутка была более чем актуальной: за полчаса полета на максимальном режиме Су-7Б «сьедал» 3300 кг топлива, а на форсаже и сверхзвуке запаса топлива во внутренних баках хватало на 8 минут полета.

Поскольку повысить экономичность ТРДФ серии АЛ-7Ф-1 не удавалось, оставалось одно – увеличить запас топлива как во внутренних боках машины, так и в подвесных. Поскольку компоновка Су-7Б с лобовым воздухозаборником и большим воздушным каналом препятствовала установке новых топливных баков в фюзеляже, а внедрение прогрессивных баков-отсеков взамен вкладных резиновых баков требовало времени, для ускорения работ было принято решение добавить топливо в крыло и увеличить количество ПТБ.

В начале 1961 года опытный С22-2 был поставлен на доработку, продолжавшуюся до апреля того же года. Главным отличием крыла С22-2 в «новой редакции» стало увеличение на 235 литров емкости крыльевых баков-отсеков, что было достигнуто путем их расширения в сторону передней кромки консолей крыла и их законцовок. Подвесные топливные баки планировалось подвешивать как под фюзеляж, так и под крыло, увеличив их количество с двух до четырех. Кроме того, С22-2 получил усовершенствованные стойки шасси и ряд новых систем, прибавившие машине веса.

Заводские испытания доработанного 0.11-2 начались в мае 1961 года и завершились в сентябре. После устранения ряда замечаний с октября по ноябрь 1961 года машина проходила Госиспытания. В целом самолет получил положительную оценку, хотя все равно дальность полета без ПТБ по сравнению с Су-7Б увеличилась всего на 50-100км. С дополнительными баками прирост был более существенный, но при использовании четырех ПТБ вооружение самолета уже негде было подвешивать – все держатели несли «сигары» с топливом. Впрочем, при использовании машины как носителя спецавиабомбы, три ПТБ (как и на Су-7Б под фюзеляж вместе с изделием можно было вешать один бак) давали некоторый выигрыш в дальности по сравнению с серийной «бэшкой». А если приплюсовать к этому установку на самолет нового оборудования, то возможности С22-2 по сравнению с Су-7Б все же повысились

Исходя из этого, было принято решение новую модификацию истребителя бомбардировщика, названную Су-7БМ (С-22М), запустить в серию на заводе в Комсомольске-на-Амуре взамен Су-7Б.

Все лето 1962 года на заводе готовились к выпуску новой машины, первый экземпляр которой был завершен сборкой 2 сентября. Су-7БМ продолжили сквозную нумерацию серий «семерок», и первый самолет имел номер 46-01 (46 серия).

К тому времени на заводе вошли в строй новые цеха, значительно повысилась культура производства, отработаннее стала технология. Изготовление машины после всех подготовительных работ начиналось в цехе №45, где собирали головную часть фюзеляжа (Ф1), и в цехе Коммунистического Труда №2, где клепали хвостовую часть Ф2 и оперение. Цех №3 отвечал за изготовление консолей крыла. Фюзеляж после клепки «фаршировали» в цехе №97, где выполнялся монтаж различных агрегатов и систем, велась прокладка электрожгутов и трубопроводов гидравлической и пневмо- систем самолета. После этого все составляющие части машины подавались в цех окончательной сборки №7, где и рождался новый самолет. После испытаний на стендах машину перевозили на заводской ЛИС (цех №21), где заводской летчик поднимал ее в небо.

Как уже говорилось выше, одним из главных отличий Су-7БМ стала усовершенствованная топливная система увеличенного объема. Дополнительные ПТБ емкостью 640 литров устанавливались под фюзеляж самолета на БДЗ- 57ФР, так же как и на Су-7Б, а вот о подкрыльевой подвеске баков следует сказать подробнее.

Близкое распогожение щитков главных ног шасси к месту крепления балочного держателя не позволяли разместить на нем объемистый ПТБ, и для решения этой проблемы на Су-7БМ было принято интересное решение. Штатный БДЗ-57КР снимался, а на его место устанавливалась «кривая» переходная балка С22-8710-10, которая позволяла под углом 10°30' закрепить на ней балочный держатель БДЗ-59ФК, специально разработанный для подвески ПТБ. Бак, подвешенный на этой конструкции, был отклонен в сторону и не мешал выпуску основных ног шасси. Для предотвращения столкновения ПТБ с самолетом после его сброса держатель комплектовался замком ДЗ-59, имеющим в своем составе пиропистолет и два толкателя, отбрасывающих бак от машины. Оба бака могли сбрасываться только одновременно, а в случае срыва одного из баков в полете следящий механизм автоматически сбрасывал и противоположный крыльевой ПТБ. Объем топливной системы Су-7БМ равнялся 6210 л керосина, из которых 3650 л размещалось во внутренних баках, а остальное заливалось в ПТБ.

Главной «изюминкой» С22-2 стало увеличение на 235 литров емкости крыльевых баков-отсеков

Техник устанавливает накопитель информации системы САРП-12Г. Размещение самописца в хвосте машины, наряду с его бронированным кожухом, оставляло больше шансов на сохранность устройства при аварии

Передняя антенна ответчика, посадочно- рулежная фара и двухструнный насадок системы защиты воздухозаборника «Сдув» под носовой частью Су-7БМ

Опыт эксплуатации Су-7Б и других машин потребовал разработки системы, позволявшей защитить двигатель от попадания в него пыли, камней и других посторонних предметов, засасываемых в канал воздухозаборника. Ликвидация отрицательного стояночного угла Су-7Б дало положительный, но все же недостаточный эффект, и взоры конструкторов обратились к более радикальным решениям этой проблемы.

В итоге Су-7БМ получил систему струйной защиты воздухозаборника «Сдув», отработанную на летающей лаборатории и оперативно внедренную в серию. Воздух для системы отбирался от 7-й ступени компрессора двигателя и по трубопроводу, устанавливаемому в кожухе на левой нижней части фюзеляжа, поступал в его носовую часть, где заканчивался двухструйным насадком, выбрасывающим его вперед и вниз перед воздухозаборником ТРДФ. Создаваемая таким образом воздушная завеса должна было отбрасывать посторонние предметы с ВПП, «расчищая» ее и не давая им проникать в воздушный канал двигателя. Система могла быть задействована только при выпущенной передней стойке шасси и на оборотах двигателя, больших чем 80% от максимальных. Без выполнения этих условий поток воздуха от двигателя перекрывался электромагнитным клапаном. Кроме того, система действовала только на «бетонке», при полетах с грунта ее запрещалось включать, поскольку струя воздуха, отбрасывая крупные предметы, поднимала с грунта облако пыли и мелких частиц, которые засасывало в ВЗ. Забегая вперед, следует отметить, что в эксплуатации система «Сдув» не оправдала свое назначение и обычно была заглушена, поскольку даже при полетах с «бетонки» воздушная завеса, наоборот, поднимала камни и помогало им залетать в воздухозаборник.

Су-7БМ получил доработанные ноги шасси с тормозными колесами КТ-69/4 (880x230) на основных и КТ-100А (570x140) на передней стойках. Носовое колесо было, как и на Су-7Б, свободно ориентирующимся, а рулежная фара ФР-100 на передней стойке не устанавливалась, поскольку вместо посадочных фар на Су-7БМ устанавливались посадочно-рулежные фары ПРФ-4, работающие в двух режимах.

Как и на последних десяти сериях Су-7Б, часть жгутов электро и радиооборудования была вынесена за пределы фюзеляжа и размещалась в двух сьемных боковых гаргротах на его верхней поверхности, что упростило их монтаж и вывело из зоны высоких температур в районе ТРДФ. Ранее такое соседство в тесном фюзеляже часто приводило к повреждению изоляции проводов, а то и к коротким замыканиям, ставшим причиной нескольких происшествий и большого числа предпосылок к ним. Кроме этого, в обтекателях разместили и некоторые трубопроводы гидросистемы. Увеличили и площадь стальных экранов на фюзеляже в районе пушек. С начала 70-х годов в ходе 200-часовых регламентных работ на сдвижной части фонаря кабины многих «семерок» различных модификаций для лучшего обзора задней полусферы стали устанавливать смотровой прибор (перископ) ТС-27АМШ с углами обзора 20° по вертикали и 26° по горизонтали.

Самолет комплектовался двигателем АЛ-7Ф-1-150, а в ходе серии и улучшенным АЛ-7Ф-1-200 с 200-часовым ресурсом. На расчетном режиме роботы ТРДФ на высоте степень повышения давления в компрессоре была равна 9, и вал ротора двигателя испытывал расчетные нагрузки. Но при разгоне машины на малой высоте, все больше входящей в «моду» при преодолении истребителями-бомбардировщиками ПВО противника, давление за компрессором и пропорциональная ему величина крутящего момента могли превысить значения, предельно допустимые по прочности, и привести к заклиниванию ТРДФ со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому на Су-7БМ на приборной доске установили лампу «Сбрось обороты», ориентируясь по загоранию которой летчик должен был уменьшить обороты двигателя. Конечно, не бог весть какая автоматика, но все же лучше, чем ничего.

В состав электросистемы Су-7БМ вошли генераторы ГС-12Т и СГС-7,5Б, два преобразовотеля П0-750А (основной и резервный), а также аккумуляторная батарея 12АСАМ-23 и новые преобразователи ПТ-500Ц и ПТ-200Ц (вместо двух ПТ-125Ц), требуемые для работы нового оборудования и приборов, установленных на Су-7БМ.

В кабине летчика на первых Су-7БМ устанавливалось катапультируемое кресло КС-2А, в дальнейшем замененное на более совершенное КС-3, позволявшее покинуть самолет на скорости до 1100 км/ч. Минимальная высота покидания в горизонтальном полете при скорости не менее 300 км/ч составляла 30-50 метров. Оборудование кабины было перекомпоновано, на приборной доске появились новые приборы, в том числе авиагоризонт АГД-1, в конструкции которого был учтен опыт эксплуатации АГИ-1 Новый авиагоризонт стоп более надежным в эксплуатации, ликвидировали и один из основных недостатков АГИ-1 – при большом наклоне траектории полета плохо было видно линию искусственного горизонта.

«Шеститочечный» Су-7БМ с четырьмя ПТБ и двумя универсальными блоками реактивных орудий типа У Б-16. Обратите внимание на «косую» подвеску подкрыльевых баков с помощью переходных балок

Носители Су-7БМ с двумя ПТБ выполняют полет в составе пары. Заданная дистанция удерживается ведомым изменением тяги двигателя и выпуском тормозных щитков

Подвесные топливные баки на 640 литров под фюзеляжем Су-7БМ (5 1 серия 10 машина]. Справа видна антенна радиовысотомера РВ-УМ

Большим плюсом стало оснащение кабины системой «кроеный свет», позволившей отказаться от сзетососта- ва на шкалах приборов и ламп ультрафиолетового освещения (арматура АРУФОШ-45 применялась еще на МиГ-15). Система освещения состояла из основной и резервной частей. Основная обеспечивала освещение красным светом приборов на приборной доске и пультах с помощью щелевых и встроенных светильников, а также освещение надписей с помощью светопроводов с арматурой подсвета. Резервное, оно же аварийное, освещение кабины осуществлялось заливающим красным светом с помощью светильников СМ-1БМ. Предусматривалось освещение кабины и белым светом. «Красный свет», являвшийся последним словом тогдашней эргономики, способствовал быстрой концентрации зрения, значительно уменьшил утомляемость летчика и улучшил обзор вне кабины в ночных полетах.

Еще одним заметным улучшением по сравнению с «бэшкой» стага установка на Су-7БМ электрогидравлического трехканального автопилота АП-28И1 с исполнительными механизмами типа РА-16, двухканапьным демпфером Д2К-110 с рулевыми агрегатами РАУ-107М (для управления золотниками бустеров) и курсовой системы истребителя КСИ-7 (вместо ГИК-1), служащей для определения магнитного курса и посадочных курсовых углов самолета. В комплекте с последней шел устанавливаемый на приборной доске указатель курса УГР-4У, обеспечивающий выдачу визуальных показаний о курсовых углах полета самолета. Автопилот, блоки которого размещались по всей машине, облегчал летчику пилотирование самолета, повышал безопасность полета, особенно в неблагоприятных метеоусловиях. По инструкции он мог работать на высотах от практического потолка до 1000 м и углах ±60° по крену и от -55° до +65° по тангажу, ниже работал только демпфер Д2К-110. В этих пределах АП-28И1 обеспечивал пространственную стабилизацию положения самолета относительно трех основных осей (каналы крена, тангажа и курса), поддержание заданной высоты полета, приведение к горизонту, а также управление самолетом при включенном АП-28И1 с помощью рукоятки управления автопилотом, расположенной на правом боковом пульте кабины. В этом случае автопилот по командам от летчика обеспечивал выполнение координированных разворотов, нисходящей или восходящей спирали, а также увеличивал или уменьшал высоту полета машины. В случае превышения вышеперечисленных ограничений, выпуска закрылков, внутренней неисправности или прикладывания к РУС усилий более 13-19 кг автопилот в целях безопасности автоматически отключался.

Передняя стойка Су-7БМ с тормозным колесом КТ-100А

Патрубок перепуска воздуха из компрессора двигателя, боковой гаргрот и место стыковки головной и хвостовой частей фюзеляжа истребителя- бомбардировщика Су-7БМ

Кабина Су-7БМ

Компоновка Су-7БМ. Видны увеличенные баки-отсеки в крыле

Состав радиоэлектронного оборудования Су-7БМ также претерпел ряд изменений. Самолет комплектовался новой командной радиостанцией РСИУ-5В «Дуб-5» с 20 заранее настраиваемыми каналами связи, автоматическим радиокомпасом АРК-10 «Ингул» со счетно-решающим устройством для определения дальности до радиостанции по ее курсовому углу и удалению и счетчиком дальности, радиовысотомером малых высот РВ-УМ, работающим в диапазоне высот от 0 до 600 метров (с помощью переключателя сигнализируемых высот ПСВ-УМ в кабине задавалась заданная (опасная) высота от 50 до 250 м с дискретностью 50 м, а также 300 или 400 м, о достижении которой летчик оповещался световым и звуковым сигналами), а также уже устанавливаемым ранее на Су-7Б МРП-56П, СОД-57М, СРО-2 и СРД-5М. Отработка нового радиооборудования выполнялась на доработанном С22-1, первом опытном Су-7Б.

Вместо простого бароспидографа самолеты получили систему автоматической регистрации параметров полета САРПП-12Г с накопителем информации К12-51Г1 (светолучевой магнитоэлектрический осциллограф), устанавливаемым в киле. Запись параметров велась на фотопленку шириной 35 мм, помещенную в бронированный ударопрочный кожух, защищавший ее в случае механического удара при разрушении самолета. Система непрерывно записывала шесть параметров полета и восемь разовых команд. На земле после полета или происшествия информация дешифровывалась с помощью аппаратуры «Микрофот 5ПО-1» в течение 30-50 минут.

Прицеливание на Су-7БМ обеспечивали АСП-5НД и ПБК-1, а машины двух последних серий (55 и 56) получили новейшие ПБК-2, к тому времени разработанные для новой модификации самолета, речь о которой впереди. Артиллерийское, бомбардировочное (обычное и специальное) вооружение Су-7БМ было идентично устанавливаемому на последних сериях «бэшки», с небольшими доработками по электрочасти и повышению надежности. Из арсенала ракетного вооружения Су-7БМ исключили быстро снятые с производства НАРС С-21М, полностью замененные на более мощные С-24.

В отличие от Су-7Б, при перегоночном полете можно было подвешивать до четырех ПТБ. В вылетах на боевое применение подвешивалось не более двух дополнительных баков. Из этого правила выпадали лишь полеты со спецподвеской, с которой появилось возможность комплектовать самолет не одним, а двумя или тремя ПТБ (два под крылом, а один под фюзеляж), что увеличивало радиус действия машины в этом варианте на 1 5%.

Новшеством, введенным с Су-7БМ, стала установка на каждую пятую машину в серии малогабаритного планового аэрофотоаппарата АФА-39, рассчитанного для работы с высоты 500-5000 м при скорости полета самолета от 500 до 1500 км/ч и предназначенного для дневного фотографирования при ведении попутной разведки, а также контроля результатов бомбометания. Аэрофотоаппарат размещался под закабинным отсеком оборудования и в нерабочем положении закрывался створками фотолюка.

Все эти усовершенствования увеличили вес новой машины по сравнению с Су-7Б на 600 кг и частично «съедали» прирост дальности, полученный от возросшего количества керосина на борту, но зато несколько повысили боевые и эксплутационные возможности Су-7БМ.

Не стоит забывать и то, что модификация рассматривалась как промежуточная, перед запуском в серию варианта истребителя-бомбардировщи- ка с новым колесно-лыжным шасси и другими усовершенствованиями, как и предусматривало Постановление о принятии на вооружение Су-7Б и разработке его новой, значительно улучшенной модификации. Тем не менее Су-7БМ был выпущен в большом количестве, годовой выпуск этой модификации в 1963 году составил 150 машин. В 1964 году 126-й завод выполнил план, сдав 120 машин, а 26 марта 1965 года последний из 21 выпущенного в том году самолета покинул сборочный цех. Всего в десяти сериях (с 46 по 56) были изготовлены 291 истребителей-бомбардировщиков Су-7БМ, которые в 1965 году уступили место новой модификации – Су-7БКЛ, речь о которой еще впереди.

Одной из важных тем, рассчитанной на повышение боеспособности фронтовой авиации в случае войны, в ОКБ-51 считалась работа по оснащению самолетов таким шасси, которое могло бы позволить эксплуатировать машины не только с ВПП с прочным покрытием, но и со снега или грунтовых полос, в том числе и с малой прочностью грунта. Эти работы наиболее масштабно среди других авиационных «фирм» были развернуты в конструкторском бюро П.О. Сухого с 1957 года применительно к Су-7 и продолжались на таких машинах, как Су-15, Су-1 7 и Су-24.

Вот как характеризовалась суть проблемы в советских изданиях того периода: «Развитие самолетостроения с начала своего развития характеризовалось стремлением к увеличению полезной нагрузки и скоростей полета. Такое развитие приводило к увеличению удельной нагрузки на крыло, к увеличению длины взлета и посадки. В результате для самолетов потребовались бетонированные взлетно-посадочные полосы все большей и большей длины. Для некоторых современных реактивных самолетов в зависимости от высоты расположения аэродромов и температуры наружного воздуха требуются бетонированные ВПП длиной 2- 3 км и более. Как уже указывалось, постройка аэродромов такой значительной длины требует больших материальных затрат. Базирование военных самолетов на аэродромах увеличивает вероятность их обнаружения и поражения. Разрушение взлетно-посадочных полос приводит к прекращению действия авиации.

Применение ядерного оружия по аэродромам без возможности аэродромного маневра может не только усложнить боевые действия авиации, но и совсем парализовать ее деятельность. Все это особенно касается фронтовой авиации, которая должна иметь высокую подвижность, согласуй свое базирование с темпом передвижения сухопутных войск.

Следовательно, задача резкого улучшения взлетно-посадочных характеристик современных самолетов – уменьшение взлетной и посадочной дистанции современной авиации – имеет принципиальное значение».

Если отнести эти слова к Су-7, то первые самолеты имели взлетную дистанцию около 1300-1400 метров, а новым, более тяжелым, модификациям требовалось еще больше. Не намного меньшей была и посадочная дистанция новых машин. Вместе с тем большие (и немногочисленные) стационарные аэродромы, по расчетам, могли быть выведены из строя уже в течение первых часов войны даже без применения ядерного оружия. Они легко «вычислялись» разведкой и по «традиции», идущей с конца тридцатых годов, первым делом подвергались ударам противника. Обустроить большое число бетонных ВПП для рассредоточения авиации в угрожаемый период также не представлялось возможным ввиду огромных затрат и все той же заметности. Оставалась надежда на грунтовые площадки, менее заметные и уязвимые – заделать воронку от бомбы в грунтовой полосе было куда проще, чем в бетонной. Но грунт для новых машин, в отличие от самолетов минувшей войны, оказался не особенно подходящей «средой». Как справедливо указывалось в вышеупомянутом источнике, большой вес и значительная нагрузка на шасси делала обычные колеса мало пригодными для эксплуатации с грунта, а ведь по требованиям военных необходимо было работать не только с твердого, но и с мокрого и травянистого грунта.

В апреле 1956 г. заведующий лабораторией трения и фрикционных материалов Института машиноведения (ИМАШ) АН СССР, доктор технических наук, профессор И. Крагельский в служебной записке «По вопросу относительно замены качения скольжением при взлете и посадке» обосновал возможность создания реактивного самолета с лыжным шасси и наметил программу исследований и конструкторских разработок. Программа работ формулировалась так: «Создание специальных фрикционных материалов; создание конструкции лыжи (длина, ширина, профиль и др.); разработка специальных мероприятий, связанных с управлением трением лыжами; конструирование лыжного шасси; общая компоновка самолета с лыжным шасси. Указанные работы могут быть выполнены следующими учреждениями: ИМАШ, ЦНИЛАС, ЛИИ, ВИАМ, ЦАГИ, НИАИ».

В начале 1958 года после обсуждений проблемы при участии полковника Н. Фролова (ПВО страны), профессоров И. Крагельского и В. Бабкова (МАДИ), кандидата технических наук А. Смирнова (НИАИ ВВС МО) П.О. Сухим в ОКБ-51 была организована комплексная научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа по созданию фронтового самолета повышенной проходимости. В дальнейшем эта работа проходила при поддержке и участии ГКАТ СССР и Президиума АН СССР, академиков А. Благонравова А. Ишлинского и А. Берга, маршала авиации Е. Савицкого, генерал-лейтенанта В. Пышнова, полковника А. Фролова и других. Создание самолета для работы с грунтовых аэродромов стало Государственным заданием, выполнялось по плану Военно-промышленной комиссии при Совете Министров СССР и вошло в план важнейших научно-исследовательских работ Академии наук СССР.

Задачи по улучшению взлетно-посадочных характеристик и повышению «проходимости» Су-7 начали решать в ОКБ-51 с 1958 года. Основными направлениями после рассмотрения различных вариантов стали два – применение лыжного или комбинированного шасси и использование для сокращения взлетно-посадочных дистанций системы сдува пограничного слоя (СПС) с закрылков. Лыжи должны были сделать самолет «вездеходом» (поскольку имели значительно большую, чем колесо, площадь контакта с опорной поверхностью), а система СПС позволяла уменьшить посадочную скорость и дгину пробега самолета, уменьшив тем самым размеры аэродрома, стоимость затрат на его строительство и уменьшить его уязвимость.

Опытный самолет С23, предназначенный для испытаний лыжного шасси

Посадка С23 на снежную ВПП

Один из первых вариантов лыжи, испытанный на С23. Хорошо виден пяточный амортизатор воспринимающий нагрузки при касании лыжой земли

Планы мероприятий соответствовали их значимости: в случае успеха авиация по гибкости базирования возвращалась к временам, когда аэродромом могло служить всякое поле, луг или просторная поляна. Задача представлялась проблемной, но вполне выполнимой: в конце концов, полеты на лыжном шасси имели давние традиции, пусть и со снега, но и с ним вполне удовлетворительно эксплуатировались до войны даже тяжелые бомбардировщики. Оснащая лыжами реактивные самолеты, следовало решить две основные группы вопросов, связанные со значительно большим трением при движении по грунту и многократно возросшими нагрузками на неровной и неоднородной почве при увеличившихся в несколько раз взлетно-посадочных скоростях современных машин.

На первом этапе работ были проведены экспериментальные исследования по изысканию приемлемых материалов и износостойких наплавок для лыж, работающих в сложных условиях. На этом этапе исследовался механизм трения и износа материалов при воздействии большого комплекса факторов (абразивная и коррозионная среда, высокие давления, скорости и температуры при фрикционном контакте) на материалы различной природы. Эти исследования проводились как в лабораторных, так и непосредственно в полевых условиях но специально подготовленном самолете-лаборатории Ил-28ЛШ (N0 Ь I 12). На нем были испытаны первые конструкции лыж, сделаны попытки наметить контуры формы самолетной лыжи и оценить величину сопротивления при движении по грунтам различных типов и состояния.

Для проведения дальнейших испытаний лыж в реальных условиях в 1958 году на базе одного из первых Су-7 (2 серия 3 машина) с двигателем АЛ-7Ф был создан самолет С-23, на котором были реализованы рекомендации, выработанные после первого этапа испытаний и исследований. На нем ис- пытывались два варианта шасси – чисто лыжное, с полозьями на всех ногах шасси, и смешанное, при котором носовая стойка оснащалась колесом, а основные – лыжами. Для упрощения конструкции шасси сделали неубираемыми, законтрив их и сняв с основных опор щитки, а для регистрации картины посадки С-23 оснастили фотокамерой в обтекателе под воздухозаборником двигателя. Лыжи крепились к стойкам вместо колес, о их полоз, носок и пятка делались легко заменяемыми и изготовлялись из 4 мм листа титанового сплава, поскольку их температура при движении достигала 450…500°С, а износ полоза достигал 0,01…0,02 мм на километр пробега по грунту. Для повышения управляемости самолета на грунте конструкция передней стойки была изменена с установкой механизма управления разворотом колеса.

С апреля 1959 года по август 1960 самолет с двумя вариантами шасси проходил испытания на аэродромах страны (главным образом, Кировское в Крыму и Третьякове под Москвой) в розных погодных и климатических условиях, на заснеженных и грунтовых ВПП, в том числе мокрых и даже специально распаханных перед этим. Всего было выполнено более 60 полетов и свыше 100 скоростных пробежек. В ходе испытаний отрабатывались конструкция и размеры корпуса лыжи, форма опорной и носовой частей «подошвы» лыжи, тип и места креплений корпуса лыжи к главной амортизационной стойке и подошвы к корпусу, пяточный амортизатор и другие элементы шасси. Испытания дали богатую пищу для дальнейших работ в этой области и позволили усовершенствовать лыжное шасси, а также показали, что устойчивость и управляемость при движении машины с лыжным шасси на главных опорах и с передним управляемым колесом по грунтовой ВПП практически не отличается от движения самолета на колесном шасси.

Тем временем продолжались работы над самолетом с системой СПС. Пограничный слой является связующим звеном между поверхностью крыла и свободным течением воздуха. Это очень тонкий слой, в котором происходит изменение скорости между неподвижными молекулами воздуха, прилегающими к поверхности крыла, и быстротекущим внешним потоком; таким образом, в этом слое происходит резкое изменение скорости воздуха. Нарастание подъемной силы с некоторого угла атаки при его увеличении происходит замедленно, а затем даже убывает. Основной причиной является срыв потока, зарождающийся в погранслое. Для предотвращения срыва и, тем самым, повышения подъемной силы и служит СПС.

В 1960 году серийный Су-7Б (25 серия 2 машина), получивший обозначение С-25, был доработан под систему сдува пограничного слоя с поворотного закрылка воздухом, отбираемым от компрессора двигателя АЛ-7Ф-1. Принцип работы системы заключался в том, что при помощи воздуха, отбираемого от двигателя на поверхность закрылков, погранслою сообщается дополнительная кинетическая энергия, обеспечивающая более плавное обтекание без раннего срыва, что особенно важно для увеличения эффективности закрылков на малых скоростях полета.

Испытания С26-2 с вооружением но грунтовом аэродроме. Самолет несет 28 неуправляемых ракет С-ЗК.

С26-1 оснащался эффективной двухкупольной парашютной системой в контейнере в основании киля

Лыжа, устанавливаемая на основные стойки шасси самолета С-26. Хорошо видны тормозной |впереди) и пяточный пневмоцилиндры

Для доставки машины на взлетную полосу и ее перемещения после посадки под лыжи устанавливались специальные колесные буксировочно-рулежные тележки. Как видно, после такого приземления отмыть самолет от грязи было не простым делом

С26-1 начинает разбег по мокрому грунту

Вот это посадка! За самолетом – сплошная завеса грязи и клубы пара от разогревшихся лыж

На С-25 нормированный отбор воздуха от доработанного двигателя происходил за последней ступенью его компрессора и далее через трубопроводы в камеры в крыле и непрофилированные щели подавался на закрылки. Включение системы СПС на посадке происходило автоматически при выходе закрылков на посадочный угол, о пользоваться системой можно было только на повышенных оборотах ТРДФ, поскольку для создания как можно большей скорости воздуха, подаваемой на сдув, в камерах требовалось держать большое избыточное давление, а в месте отбора воздуха от компрессора оно должно было быть еще большим. СПС автоматически отключалась при уборке закрылков или их несинхронном выходе, а также при уменьшении оборотов двигателя ниже требуемых. Поскольку температура отбираемого на сдув воздуха достигала 300 и более градусов, систему СПС и верхнюю поверхность закрылков изготовили из жаропрочного материала, а в конструкции трубопроводов предусмотрели компенсаторы их температурного расширения.

Перед летными испытаниями для получения предварительных результатов с С-25 были сняты многие блоки оборудования и вооружение, а сам самолет, получивший обозначение С- 25Т («трубный»), был помещен в аэродинамическую трубу ЦАГИ Т-101 для испытания работы системы в близких к реальным условиях. После проведения серии продувок и внесения ряда доработок 2 декабря 1961 году самолет, пилотируемый летчиком-испытателем ОКБ-51 B.C. Ильюшиным, впервые поднялся в воздух. С-25 прошел летные испытания, однако в серию СПС на Су-7 вводить не стали, несмотря на то, что эффект снижения взлетно-посадочных скоростей при помощи сдува погранслоя составил 15…20%. Относительная масса системы оказалась все же велика, а высокая температура подаваемого воздуха делала особо опасной любую негерметичность, которая могла привести к недопустимому разогреву участков планера и возникновению пожара. Кроме СПС, на С-25 отрабатывали и систему отсоса погранслоя с верхней поверхности крыла через специальные отверстия в его обшивке. Работы в этом направлении были быстро завершены, поскольку эксплуатационная надежность такой конструкции было недостаточной, особенно на боевом самолете.

Для уменьшения длины разбега на С26-1 использовались сбрасываемые пороховые стартовые ускорители СПРД-1 10

Пара СПРД-1 10 развивала тягу около 6000 кг и сбрасывалась после выгорания топлива

C26-2 в Монино

Продолжением работ, начатых на С23 по «лыжной» тематике, стало оснащение модернизированными лыжами двух Су-7Б, прошедших доработку на опытном производстве ОКБ-51 в 1963 году. Первый из них получил обозначение С26-1 (ранее Су-7Б 36 серии 1 машина), а второй С26-2 (36 серия 8 машина). Как было выявлено в результате работ на С23, лучшим в эксплуатации оказался вариант смешанного (впереди колесо, сзади лыжи) шасси, который и был принят для новых машин. Самолеты оснастили лыжами, позволившими работать со снежных или грунтовых ВПП, на конструкции которых следует остановиться отдельно, тем более что она в дальнейшем использовалась и на других машинах ОКБ П.О. Сухого.

Основной составляющей частью лыжи площадью 0,25 м2 был штампованный из алюминиевого сплава корпус, к которому крепилось большинство элементов конструкции. Облицовка лыжи состояла из полоза и пятки из титана. Сверху пятки устанавливался пневмоцилиндр, воспринимающий нагрузку на лыжу при движении самолета по неровностям гочвы. Кроме того, он обеспечивал выдерживание заданного положения лыжи относительно земли при посадке и относительно фюзеляжа при уборке и выпуске шасси. На нижней поверхности лыжи устанавливалась титановая подошва и «кили», предназначенные для обеспечения путевой устойчивости самолета при его движении по грунтовым ВПП. Для удержания машины на старте и аварийного торможения в передней части каждой лыжи устанавливалось тормозное устройство в виде плуга, представлявшее собой литой титановый башмак, выпускаемый с помощью пневмоцилиндра на 55° вниз. Весь верх лыжи для предотвращения попадания внутрь грязи и снега прикрывал алюминевый кожух. Для уменьшения сил трения при движении на лыжах по сухим и липким грунтам (особенно на небольших скоростях при рулежке), о также для исключения примерзания в зимнее время, лыжи оборудовались системой принудительной смазки скользящих поверхностей спиртоглицериновой смесью под давлением через поперечные щели в местах стыка пластин. Подача жидкости осуществлялась путем ее вытеснения сжатым воздухом из специальных баллонов.

На передней стойке самолетов установили новое нетормозное колесо размером 660x200 мм с гидравлическим механизмом системы управления поворотом, из-за чего пришлось сделать выштамповки на створкох, закрывающих переднюю нишу шасси, поскольку большое колесо не вписывалось в обводы фюзеляжа. Для доставки машины на ВПП и ее перемещения после посадки под лыжи устанавливали специальные колесные буксировочно-рулежные тележки.

Для сокращения пробега С26-1 оснастили тормозным парашютом в контейнере у основания киля (С26-2 имел штатную парашютную установку Су-7Б), а для уменьшения разбега на фюзеляже устанавливались крепления для сбрасываемых пороховых стартовых ускорителя СПРД-110. Кроме этого, С-26 оснастили системой струйной защиты воздухозаборника и киносъемочной аппаратурой в обтекателе под носовой частью.

Как и С23 самолеты испытывались на аэродромах в различных погодных условиях с разными подвесками вооружения и показали достаточную эффективность новых лыж в составе смешанного шасси. Из недостатков, присущих лыжам, отмечалось отсутствие у них амортизационных свойств, в силу чего как сами лыжи, так и жестко соединенные с ними части стоек шасси испытывали большие нагрузки в момент приземления. Перегрузка лыж при этом могла достигать сотен единиц, что обусловливало большую вертикальную и лобовую нагрузку на лыжи. Другим недостатком лыж являлась изменчивость коэффициента их сопротивления, который, в основном, зависел от состава и влажности грунта и скорости движения лыжи. На твердых грунтах сопротивление возрастало, и, следовательно, длина пробега уменьшалась, а взлетная дистанция увеличивалась. На переувлажненном грунте и снежно-ледовом покрытии все происходило с точностью до наоборот.

Начавшиеся в 1963 году испытания самолетов завершились 22 февраля 1971 года, когда летчик Полторанов последний раз поднял С26-2 в воздух. Но в серию на Су-7 этот тип лыж так и не пошел из-за трудностей в эксплуатации и появления другого варианта колесно-лыжного шасси, уже запущенного в производство. Однако он послужил базой для разработки лыж для новых машин ОКБ П.О. Сухого.

Судьба оказалась благосклонна к С26-2. 19 июня 1981 года ОКБ П.О. Сухого передало самолет в музей ВВС в подмосковном Монино, где его можно увидеть и сейчас, правда уже нет под шасси самолета передвижных тележек, а вместо носового колеса тоже установлена лыжа.

(Продолжение следует)

Вадим ХВОЩИН, Анатолий КАНЕВСКИЙ