Авиация и космонавтика 2014 03

Су-27 история создания

С выходом на этап летных испытаний, программа создания Су-27 переходила в ту фазу, когда наступал своеобразный «момент истины», и можно было выяснить, подтверждается ли заявленный уровень летно-технических характеристик самолета.

Испытания самолетов ОКБ проводились в летно-испытательном комплексе (ЛИК). К 1977 г, обязанности начальника ЛИК исполнял В.В. Федотов. Эксплуатацией самолета занималась летно-испытательная станция (ЛИС), а проведением доработок — цех 16, формально входивший в состав опытного производства. В составе ЛИС существовало два основных подразделения — отделы технического обслуживания № 1 и № 2. Специалисты ОТЭ-1 обеспечивали эксплуатацию самолетов в процессе испытаний, а функции ОТЭ-2 сводились к проведению регламентных работ. Здесь же, на территории ЛИК практически постоянно базировались специалисты отделов 55 и 56, формально входивших в состав ОКБ. В составе отдела 55 числились все ведущие инженеры по летным испытаниям, а отдел 56 занимался обработкой материалов летных испытаний. В составе летной службы ЛИКа к 1977 г. числилось шесть летчиков- испытателей: В.С. Ильюшин, Е.С. Соловьев, В.А. Кречетов, А.Н. Исаков, А.С. Комаров и Ю.А. Егоров и три штурмана: Н.А. Алферов, В.С. Белых и А.М. Иванов.

Ведущим инженером по летным испытания Т10-1 назначили Р.Г. Ярмаркова.

Ранее он некоторое время работал в отделе аэродинамики, а начиная с 1962 г. исполнял обязанности ведущего конструктора (инженера) по летным испытаниям таких этапных для ОКБ машин, как Т58Д-1, Т-58ВД и Т6-2И, т. е. первых опытных самолетов типа Су-15 и Су-24. Таким образом, в ОКБ Р.Г. Ярмарков являлся одним из наиболее подготовленных инженеров по летным испытаниям, а кроме того, он хорошо знал специфику работы с новым самолетом, поскольку с 1974 г. по 1975 г. работал в качестве заместителя у главного конструктора Су-27 Н.С. Чернякова. Позднее, в период постройки Т10-1 он постоянно находился на заводе, и сумел хорошо познакомиться с особенностями конструкции и всех систем самолета, поэтому, после передачи машины на ЛИС ему не пришлось долго входить в курс дела. По воспоминаниям многих сотрудников ОКБ, имевших делос Р.Г. Ярмарковым, это был исключительно грамотный и знающий специалист, прекрасно разбирающийся в специфике летных испытаний и многих смежных областей науки и техники, не лишенный, однако, некоторого высокомерия в отношении тех, кого он считал менее компетентными в обсуждаемом вопросе. В помощники к Ярмаркову назначили сразу двух человек — М.Л. Беленького и В.П. Иванова.

Честь поднять новый самолет в первый полет была доверена «шеф-пилоту» ОКБ В.С. Ильюшину. К моменту описываемых событий Владимир Сергеевич Ильюшин по праву занимал должность ведущего летчика-испытателя ОКБ, поскольку являлся наиболее подготовленным и грамотным пилотом на предприятии. Свою «карьеру» в качестве летчика-испытателя он начал еще в 1951 г., затем, после окончания в 1953 г. ШЛИ МАП, работал в ЛИИ, откуда в 1957 г. и был приглашен П.О. Сухим для работы в ОКБ. С момента своего прихода 8 ОКБ П.О. Сухого, он участвовал в испытаниях всех самолетов марки «Су», выходивших из ворот сборочного цеха, большинство из них он первым поднял в воздух. Перед началом летных испытаний Т10-1 Владимир Сергеевич прошел полный курс теоретической подготовки, сдал все положенные зачеты и получил «навыки пилотирования» Су-27 на специальных пилотажных стендах в ОКБ и в ЦАГИ. По воспоминаниям самого Ильюшина: «ПО-1 изучать я начал задолго до его постройки. Работа над кабиной, которая мне очень нравилась, работа на стендах в КБ и, в основном, в ЦАГИ… Наличие на самолете системы дистанционного управления не вызывало у меня никаких вопросов и, тем более, сомнений, ведь ее возможности я очень хорошо познал по работам на Т-4(«Сотке»). Во время постройки, как и обычно, шли уточнения и изменения. Например, по кабине уточнялось положение всех управляющих органов, даже форма и положение РУС и РУД, положение и функции всех кнопок на них. Ведь одно дело все это на бумаге, или даже на макете и совсем другое дело на натуре».

В.С. Ильюшин

Р.Г. Ярмарков

Первый вэлетТ10-1

Итак, с 30 апреля 1977 г. первый опытный образецСу-27 находился на аэродроме. Для сборки самолета и окончательного монтажа систем, на ЛИС была командирована бригада специалистов опытного производства во главе с начальником сборочного цеха Е.С. Медведевым. Параллельно над подготовкой самолета трудился наземный экипаж. В состав технического экипажа на Т10-1 включили наиболее опытных инженеров, техников и механиков, заранее прошедших переучивание на Су-27: инженером по эксплуатации на Т10-1 был назначен А. Д. Луканин, первым техником — П.В. Хлобыстин, механиком (мотористом) — В.М. Борисов. Сразу после майских праздников была проведена «гонка» двигателей и началась отработка систем на функционирование. Следует отметить, что смешанный коллектив заводчан и ЛИСа в буквальном смысле «горел желанием» участвовать в работах по новому истребителю, поэтому все задания выполнялись предельно оперативно, никого не приходилось ни о чем упрашивать. Работа была организована в 3 смены, и если было нужно, то люди «без вопросов» оставались работать и в праздничные, и в воскресные дни, и по ночам.

При принятии решения на проведение летных испытаний опять возник вопрос о наличии капельных течей в гидравлических соединениях. Е.А. Иванов принял решение сделать дополнительный осмотр, после чего взял на себя ответственность выполнить первый полет с имеющимися течами.

Много хлопот для технического состава вызывала необходимость по соображениям секретности постоянно скрывать внешний вид самолета. Согласно разработанному положению, на этом этапе работ во избежание обнаружения и идентификации Су-27 разведывательными средствами, предписывалось транспортировать машину по открытой местности преимущественно в темное время суток, а днем — только при условии установки на нем специального чехла, искажающего его внешние обводы. В последующем, от установки спецчехла на самолете отказались, но летные испытания, по прежнему, предписывалось выполнять только в определенное время, в паузах между пролетами спутников видовой разведки. Трудно сказать, в какой мере эти усилия увенчались успехом, т. к. наш «вероятный союзник» никогда не предоставлял нам официальных отчетов о степени своей осведомленности. Если же судить по сведениям из открытой иностранной печати, то получается, что уже в том самом 1977 г., когда начались испытания самолета, США все-таки получили первые разведывательные снимки, характеризующие плановую проекцию самолета.

В перечень обязательных для исполнения этапов работ, предшествующих началу заводских летных испытаний, входило выполнение рулежки, скоростной рулежки и т. н. «прерванного взлета», т. е. разбега с подъемом носового колеса и отрывом от земли на высоту 1–2 м и последующей посадки, необходимых для того, чтобы дать летчику возможность на практике оценить работу шасси и управляемость самолета. Только после выполнения всех этих работ, можно было выходить на заседание методического совета МАП, который был уполномочен давать заключение о возможности начала летных испытаний нового самолета. Но, со слов В.С. Ильюшина «… на первой же рулежке выяснилось, что остекление козырька было выполнено так, что земля просто «плясала» перед самолетом, а в цеху и на аэродроме без движения этого было почти не заметно. С таким остеклением летать было просто невозможно, да и рулить противно. Мы все же решили продолжить рулежки, чтобы не терять времени, а в это время должны изготовить новое лобовое стекло, что и было сделано».

Заседания методического совета МАП проводились в ЛИИ, а председателем совета традиционно назначался начальник института, в данном случае — В.В. Уткин. ОКБ представило на заседание все необходимые заключения головных институтов промышленности, после чего были последовательно выслушаны специалисты ОКБ по всем основным направлениям работ. Для обеспечения безопасности при отработке СДУ, испытания предлагалось начать на режимах, обеспечивающих за Счет установки на самолете дополнительного центровочного груза статической устойчивости самолета в продольном канале и на режимах СДУ «жесткая связь» с последующим постепенным «узаднением» центровки и переходом на штатные режимы работы СДУ. Методсовет МАП согласился с предложенной методикой и установленным уровнем ограничений и «дал добро» на первый полет и начало летных испытаний Т10-1. Дату облета назначили на пятницу, 20 мая. Естественно, что такое событие как первый подъем в воздух истребителя нового поколения не могло не привлечь внимания авиационной публики. ЛИИ — большая организация, поэтому, так или иначе, весть об этом довольно быстро распространилась по всему институту. Ожидался «большой наплыв зрителей», поэтому, чтобы успокоить режимные органы, и во избежание ненужной шумихи, подъем самолета решили организовать как можно раньше утром. И все’равно, увидеть первый полет Су-27 приехало очень много сотрудников ОКБ.

Ранним утром 20 мая, Т10-1, накрытый «секретными чехлами», отбуксировали в «карман» около торца основной ВПП. Здесь чехлы сняли, и после короткой подготовки и стартового осмотра В.С. Ильюшин занял место в кабине самолета и запустил двигатели. Одновременно готовился к вылету и самолет сопровождения МиГ-21УМ, пилотировать который было поручено летчику- испытателюЛИИ И.П. Волку. После доклада о готовности, руководитель полетов дал В.С. Ильюшину «добро» на запуск двигателей. Оба самолета вырулили на ВПП, Ильюшин — чуть впереди, а Волк на МиГ-21 чуть сзади и правее. После короткой остановки Ильюшин вывел двигатели на максимал (форсаж не включался по заданию) и отпустил тормоза, чуть погодя, вслед за ним начал разбег и самолет сопровождения. Взлет произошел около 6-00, при этом всех присутствующих приятно удивила легкость, с которой Су-27 начал набирать высоту. Это было особенно ощутимо на фоне тяжеловесно «подтягивающегося» вслед за ним МиГ-21, взлетавшего, в отличие от Т10-1 на форсаже. В.С. Ильюшин комментировал этот эпизод так: «Почти сразу же после взлета я понял, что на таком самолете я не летал ни разу. Он не был похож ни на один известный мне самолет, это было просто чудо! На первом вылете присутствовало очень большое количество народа. Это, в общем-то, как обычно на первом вылете любой машины, но это был самолет 4-го поколения и, поэтому, все ждали от него чуда. И это чудо совершилось! Все, даже с земли, увидели, что он обладал невиданной ранее маневренностью, я на глазах у всех очень легко уходил на виражах от сопровождающего меня самолета и оказывался у него в хвосте, а под конец полета «загнул» вираж вокруг КДП».

После посадки, летчика, естественно, качали, затем состоялся краткий разбор полетов. Основное, что отметил В.С. Ильюшин, было наличие существенной аэродинамической тряски в течение всего полета, а с точки зрения работы систем самолета никаких серьезных замечаний сделано не было. Так началась долгая эпопея летных испытаний Су-27.

Причина тряски выяснилась довольно быстро. 1 июня 1977 г., после выполнения второго полета, в котором В.С. Ильюшин впервые выполнил уборку шасси, после посадки он вылезал из кабины Т10-1, не скрывая своих чувств. С его слов, сразу после уборки шасси, тряска полностью исчезла, и он смог в полной мере испытать чувство полета на Су-27. Таким образом, тряску однозначно идентифицировали с вл иянием на обтекание стабилизатора тормозных щитков, совмещенных со створками основных опор шасси.

Программа испытаний Т10-1 предусматривала исследование аэродинамики самолета, в первую очередь — определения основных аэродинамических характеристик и вопросов устойчивости и управляемости, а также испытания систем, и прежде всего — отработку СДУ и программы регулирования воздухозаборников. Для этого на самолете смонтировали большое количество КЗА, а также комплект телеметрической аппаратуры «Астра». Испытания не форсировались. Четко и последовательно набирался статистический материал для последующего анализа аэродинамических характеристик, исследовалась и постепенно расширялась зона освоенных режимов полета, отрабатывались все основные системы самолета.

Первый полет Т10-1. Съемка с самолета сопровождения

Т10-1 после первого полета

Первые полеты были посвящены отработке СДУ. Согласно программе испытаний, полеты начали выполнять на более передних центровках, потом, путем демонтажа части центровочного груза, дошли до штатной нейтральной полетной центровки. В июне, после выполнения первых шести полетов, Т10-1 поста вили на доработку для установки на стабилизаторе балансировочных грузов. Первые полеты проводились без задействования бокового канала СДУ, а в июле, после отработки, его ввели в действие. 9 августа, в полете № 11, В.С. Ильюшин впервые вышел на большие углы атаки. Ощущения со слов летчика, при этом были «не из приятных». Выяснилось, что при увеличении угла свыше 10–12', на самолете начинается аэродинамическая тряска, интенсивность которой по мере дальнейшего возрастания угла атаки постоянно увеличивалась. Свои ощущения при полете на этих режимах Владимир Сергеевич выразил ярко и образно: «Это все равно, что ехать на большой скорости по булыжной мостовой на телеге без рессор». Это было достаточно неприятное для всего КБ известие.

Начиная с августа, к испытаниям Су-27 подключился второй заводской летчик — Е.С. Соловьев. Вместе с В.С. Ильюшиным в течение двух месяцев они выполнили короткую программу по расширению эксплуатационной зоны режимов полета. На самолете была достигнута перегрузка ny=5,7, приборная скорость Vx =1000 км/ч и число М=1,75. Для продолжения испытаний этого было вполне достаточно, поэтому на этих цифрах решили пока остановиться.

В начале октября, по рекомендации «прочнистов», для увеличения критической скорости флаттера на самолете установили балансиры на крыло. 13 октября В.С. Ильюшин перегнал самолет в Кубинку, для участия в наземном показе по линии Министерства обороны. Т10-1, в числе прочих новейших образцов авиатехники (МиГ-29, МиГ-31, Су-25), планировалось продемонстрировать Министру обороны, для чего было проведено несколько «репетиций». Но Д.Ф. Устинов выставку в тот раз так и не посетил, 27 октября состоялся показ всей новой техники для группы руководящего состава МО во главе с Начальником Генштаба Маршалом Советского Союза Н.В. Огарковым, после чего 31 октября В.С. Ильюшин перегнал Т10-1 обратно в ЛИИ.

В ноябре на самолете впервые «примерили» макеты пусковых установок, после чего, в конце года выполнили 4 полета с ГММ ракет К-27 и К-73.

Всего, в течение первого года испытаний на машине было выполнено 34 «натурные работы», из них 27 выполнил В.С. Ильюшин, и 7 — Е.С. Соловьев. По итогам первого этапа испытаний в январе 1977 г. на ЛИиДБ оформили «Предварительный отчет о результатах заводских летных испытаний». В нем, в частности, констатировалось:

«В процессе испытаний были обследованы области полета: высота — до 15 км, число М до 1,75, приборная скорость до 1020 км/ч, перегрузка пу до 5,7.

Взлетный вес самолета составлял от 20250 до 26600 кг, центровка самолета изменялась в пределах 27,8-36,4 %. В указанном диапазоне параметров были выполнены следующие работы:

— проверена работа СДУ-10…;

— определены некоторые взлетно-посадочные характеристики самолета…;

— определены характеристики устойчивости и управляемости самолета и границы начала тряски;

— определены ЛТХ — характеристики разгонов …. скороподъемности … до практического потолка, расходов горючего на крейсерских режимах полета. Проведены работы по определению поляр самолета на дозвуковых режимах полета;

— определены некоторые характеристики маневренности самолета…;

— определены границы устойчивой работы силовой установки до числа М=1,75;

— оценены шарнирные моменты, возникающие на горизонтальном оперении и рулях направления;

— оценена работа самолетных систем;

— оценены температурные режимы работы элементов конструкции планера…;

— определены нагрузки на элементы шасси…

Полученные результаты подтверждают, в основном, расчеты ОКБ, выполненные на основе продувочных данных и стендовых испытаний»…

Испытания показали, что эффективность элеронов была близка к расчетной, однако отмечалось, что «управляемость самолета по крену на посадке недостаточна».

Характеристики боковой динамической устойчивости самолета также были близки к расчетным, но «по экстраполяции, при увеличении числа М до 1,8–2,0 показывала, что путевая устойчивость уменьшится, а на больших числах М … возможна неустойчивость».

Отмечалось, что «Мощность блоков гидроцилиндров БГЦ-20 на руле направления недостаточна для обеспечения путевого управления на больших скоростях полета», а также то, что при «выпуске тормозных щитков появляется недопустимая тряска», при этом «основную тряску вызывает выпуск тормозных щитков, выпуск шасси вызывает дополнительную тряску, а выпуск закрылков несколько ослабляет тряску».

Для силовой установки констатировалось, что «на сверхзвуковых скоростях полета воздухозаборник дает повышенные возмущения потока на входе в двигатель, при М=1,75 они достигают нормированных значений 7,5 %», при том, что «по модельным испытаниям эта величина не превышает 4,5 %». В отношении самолетных систем было отмечено, что «системы изделия Т10-1 в основном функционировали нормально и обеспечивали заданные режимы полета».

В.С. Ильюшин перед первым полетом на Т10-1…

…и после приземления

Т10-1 на испытаниях в ЛИИ. Самолет оборудован дополнительными балансировочными грузами и макетами ракет.

Одним из важнейших вопросов, который наиболее внимательно исследовался в ходе испытаний Т10-1, являлась надежность СДУ. К сожалению, на первых порах ситуация не радовала конструкторов. Конечно, полных отказов системы за время испытаний не было ни одного, но показатели надежности были пока весьма далеки от заданных. По заключению специалистов ОКБ, требовалось повысить надежность элементной базы СДУ.

Таким образом, в целом, заводские испытания Т10-1 подтвердили правильность выбранной аэродинамической компоновки с точки зрения полученных высоких значений подъемной силы и аэродинамического качества, но выявились и некоторые довольно серьезные проблемы, оперативных способов решения которых в пределах выбранной аэродинамической схемы найдено пока не было. К числу наиболее болезненных относилась аэродинамическая тряска на больших углах атаки.

Статья подготовлена по материалам книги П. Плунского, В. Антонова, В. Зенкина. Н. Гордюкова и И. Бедретдинова «Истребигель Су-27. Начало истории».

Михаил МАСЛОВ