Истребитель Су-27. Часть 1. Как рождался советский ответ F-15 — от концепции до воплощения

Этой статьей мы открываем серию материалов, посвященных истребителю Су-27. В части 1 мы погрузимся в историю создания советского ответа на американский F-15 – от концепции до воплощения в металле. Приготовьтесь к рассказу, который захватит дух!

На Западе этот самолет знают как Су-27 «Фланкер»(Su-27 «Flanker») – такое прозвище дали ему в НАТО. Оно расшифровывается как «Удар во фланг», и это не просто слова! Самолет-истребитель Су-27 «Фланкер» – это машина, которая умеет удивлять. Он способен на резкие маневры, неожиданные атаки и мощные удары. Этот самолет – важная часть истории советской, а затем и российской авиации, благодаря своим выдающимся характеристикам и грозному оружию. Су-27 быстро заслужил репутацию надежного истребителя, опасного для любого врага. Итак, устраивайтесь поудобнее, будет интересно! Мы отправляемся в путешествие по страницам истории этого стального красавца!

Истребители 60-х: второе поколение и предпосылки развития

60-е годы в авиации – это как гонка вооружений в небе! Все ведущие державы стремились заполучить сверхзвуковые истребители. Эти самолеты, конечно, были разными, но у них было кое-что общее: скорость в два раза выше звука, высота полета до 18-20 километров над землей, РЛС и ракеты для воздушного боя.

Для чего это было нужно? Главная «страшилка» тех лет – бомбардировщики с ядерным оружием. Поэтому истребители должны были уметь перехватывать эти цели днем и ночью в любых метеоусловиях. Задача оказалась не из легких!

В те годы в США, СССР и Европе стали появляться новые самолеты. По своим характеристикам и дизайну они тянули на истребители второго поколения. Но классификация — дело такое, относительное.. В один «клуб» попали и красавцы вроде МиГ-21, Mirage III, F-104 «Starfighter» и Saab 35 «Draken», и такие «гадкие утята», как F-5 «Freedom Fighter», сделанный из учебного самолета, и даже здоровяк F-4 «Phantom», который сами американцы в шутку называли «победой грубых сил над аэродинамикой».

Чтобы выжать максимум скорости, конструкторы, начали внедрять крыло тонкого профиля с высокой удельной нагрузкой. При сверхзвуковых скоростях это работало отлично, но на малых скоростях начинались проблемы из-за низких несущих свойств такого крыла. В результате у новых истребителей были большие скорости взлета и посадки, а маневренность оставляла желать лучшего. Но самые маститые аналитики того времени прогнозировали, что самолеты будущего станут больше похожи на управляемые ракеты, только с пилотом. По мнению Камилла Ружерона, знаменитого теоретика, зрелищные воздушные бои, как во время Второй мировой, остались в прошлом. Реальность быстро показала, что теория далека от практики. Однако прежде чем тактика истребителей изменилась, прошло несколько лет.

От второго к третьему поколению истребителей: предпосылки

Перед конструкторами стояла задача исправить основные недостатки старых самолетов. Нужно было увеличить дальность полета и улучшить характеристики взлета и посадки, чтобы истребители могли садиться на любые аэродромах. К тому же, самолеты становились все дороже, поэтому требовалось сократить количество, но сделать каждый самолет более универсальным.

В общем, революции не ждали. Но тактика воздушного боя менялась прямо на глазах. Зенитные ракеты становились все совершеннее, и от идеи массового налета бомбардировщиков на большой высоте пришлось отказаться. Главную роль в ударных операциях теперь отводили тактическим самолетам, вооруженным ядерным оружием, которые могли прорваться сквозь ПВО на малых высотах

Новые вызовы требовали новых решений. На сцену выходили истребители третьего поколения: грозный МиГ-23, элегантный французский «Мираж» F.1 и необычный шведский J37 «Вигген». Их планировали поставить на вооружение в начале 70-х, чтобы усилить уже имеющиеся МиГ-21 и F-4. В это же время конструкторы по обе стороны океана начали думать о будущем, работая над истребителями четвертого поколения – машинами, которые должны были стать основой ВВС в восьмидесятых.

Влияние Вьетнама: программа FX и рождение F-15

Американцы оказались самыми быстрыми. Еще в 1965 году они задумались о замене своего основного тактического истребителя F-4C «Фантом». В 1966 году стартовала секретная программа FX (Fighter Experimental). Концепция нового самолета менялась несколько раз, пока шли разработки. Главным уроком стала война во Вьетнаме. «Фантомы», конечно, были мощными машинами, но в ближнем бою, где решала маневренность, они часто проигрывали юрким МиГ-21.

В 1969 году, когда все требования к будущему самолету были утверждены, началась настоящая гонка. Тогда же истребитель получил свое легендарное имя – F-15. В конкурсе лидировали сразу несколько компаний: «Макдоннелл-Дуглас», «Норт Америкен», «Нортроп» и «Рипаблик». Но победа досталась «Макдоннелл-Дуглас». Их проект был чем-то похож на секретный советский МиГ-25, который тогда просто сводил всех с ума своими характеристиками – таких самолетов в мире еще не было!

23 декабря 1969 года компания получила заветный контракт. И вот, напряженная работа, два с половиной года – и 27 июля 1972 года летчик-испытатель И. Барроуз поднимает в небо прототип будущего «Орла» – YF-15. Вскоре появился двухместный учебный вариант, а в 1974 году – первые серийные F-15A «Eagle» и двухместные TF-15A (F-15B). Все, «Орел» в строю!

Советский ответ: программа ПФИ

СССР внимательно следил за программой FX в США. Советские эксперты тщательно изучали открытую печать (американцы славились болтливостью!) и данные разведки. Вывод был однозначен: F-15 – это вызов, на который нужно ответить. Именно на него следовало ориентироваться при создании нового, четвертого поколения советских истребителей.

В ведущих конструкторских бюро, где рождались крылатые машины (Сухого, Микояна и Яковлева), первые наброски начали делать уже в 1969-1970 годах. Но, по собственной инициативе, без официального одобрения сверху. Однако ждать долго не пришлось. В начале 1971 года решение было принято на самом высоком уровне – Комиссией по военно-промышленным вопросам при Совете Министров СССР. Затем последовал приказ министра советского авиапрома. В Советском Союзе стартовала программа ПФИ – «Перспективный фронтовой истребитель». На кону стояло: ответить американцам, дать достойный отпор F-15!

Сухой против F-15: участие в конкурсе

Как и в США, новый советский истребитель – ПФИ, который в конструкторском бюро между собой называли «анти-F-15», решили создавать на конкурсной основе. В гонке участвовали Сухой, Микоян и Яковлев.

Но возникла загвоздка – Павел Осипович Сухой, главный конструктор, не сразу загорелся этой идеей. Хотя именно его команда первой начала думать над обликом будущего истребителя, Сухой понимал: сделать самолет с такими характеристиками, да еще с советской электроникой – задача почти нереальная. К тому же, дел и без того было по горло! В начале 70-х ОКБ Сухого выпускало опытные образцы фронтового бомбардировщика Су-24, готовило к полетам Т-4 («100») – дальний скоростной ракетоносец и разведчик, разрабатывало новые версии Су-15 и Су-17, проектировало стратегический ударный комплекс Т-4МС («200»), штурмовик Су-25, беспилотник «Коршун»…

Но министерство давило. В начале 1971 года Сухой, скрипя зубами, отдал приказ: начинать разработку аванпроекта перспективного фронтового истребителя. Проект получил заводской шифр Т-10 и пока ещё секретное имя – Су-27.

Истребитель Су-27: аэродинамика и компоновка

За основу был взят первый вариант внешнего вида самолета, подготовленный к февралю 1970 года в отделе проектов под руководством Олега Сергеевича Самойловича. Первые эскизы нового истребителя появились осенью 1969 года, над ними работал всего один человек – конструктор Владимир Иванович Антонов. Именно на основе его наработок был создан первый вариант компоновки Т-10. В этой работе участвовали Самойлович, Антонов и начальник бригады отдела проектов В.А. Николаенко.

Главной особенностью самолета должна была стать интегральная аэродинамическая компоновка. Проще говоря, планер представлял собой единый несущий корпус, состоящий из изогнутых аэродинамических профилей, где крыло плавно переходило в фюзеляж. ОКБ Сухого уже применяло такую схему при разработке Т-4МС – стратегического самолета.

В передней части корпуса находилась «надстройка» – носовой отсек с радаром, кабина пилота, ниша передней стойки шасси и отсеки для оборудования. Под ней, в задней части, подвешивались две гондолы с двигателями и каналами воздухозаборников. К гондолам крепилось крыло, горизонтальное и вертикальное оперение, а также два подфюзеляжных гребня. Интегральная схема обещала улучшить аэродинамику истребителя и вместить больше топлива и оборудования. Чтобы самолет летал как надо на разных высотах, скоростях и углах атаки, крылу придали форму с развитым корневым наплывом.

Аэродинамика истребителя Су-27: больше, чем просто крыло

Разработчики хотели, чтобы Су-27 был невероятно маневренным. Для этого они применили наплывы на крыльях. Расчет был такой: на больших углах атаки (когда  самолет  сильно задирает нос) наплывы должны были творить чудеса.

А именно: наплывы создают над крылом мощные вихри. Эти вихри как бы «засасывают» воздух, создавая разрежение над крылом. Это увеличивает подъемную силу – самолет буквально «прилипает» к воздуху.

Самое интересное, что это разрежение максимально в передней части крыла, ближе к наплыву. Это смещает центр давления вперед и помогает самолету «задирать нос» еще выше, улучшая управляемость. Кроме того, наплывы крыла улучшают устойчивость самолета по крену, делая полет более стабильным.

ЭДСУ: секрет маневренности истребителя Су-27

Су-27 стал революционным самолетом сразу по нескольким причинам. Во-первых, он был спроектирован с продольной статической неустойчивостью. Звучит сложно, но суть проста: обычно самолеты стараются сделать максимально устойчивыми, чтобы они сами возвращались в устойчивое положение в полете. Но конструкторы Су-27 решили сделать наоборот!

Чтобы управлять таким «непослушным» самолетом, потребовалась хитрая система — ЭДСУ (электродистанционная система управления). Грубо говоря, это продвинутый автопилот, который постоянно «подруливает» самолетом, облегчая летчику управление.

Зачем это было нужно? Все просто: неустойчивый самолет гораздо маневреннее! Чтобы удерживать самолет в воздухе на больших углах атаки, приходилось отклонять стабилизатор (заднюю часть самолета) вверх. Это увеличивало подъемную силу и позволяло Су-27 выполнять такие пируэты, которые были не под силу обычным самолетам. В итоге, Су-27 получил невероятную маневренность и мог летать дальше, чем другие истребители, даже без дополнительных баков.

Альтернативные варианты компоновки истребителя Су-27 и выбор окончательного решения

Первый прототип истребителя Су-27, Т-10, заставил конструкторов поломать голову над шасси. Обычное, трехопорное, ну никак не хотело вставать на место. Тогда родилась идея, которая поначалу казалась безумной: велосипедная схема . Только представьте: основная стойка шасси (заднее «колесо») прячется между двигателями, а дополнительные стойки (передние «колеса») расположились на крыльях. Хитро, правда? Но при этом нагрузка распределялась так же, как и в привычном самолете. Получилось что-то вроде велосипеда, но с самолетными «колесами. Но от этой идеи потом отказались и вернулись к классической схеме шасси.

Модель Т-10 продули в аэродинамической трубе, и результаты оказались просто шикарными! Крыло показало отличные характеристики. Но тут в дело вмешались «хранители традиций» из ЦАГИ — главного научного института. Они советовали не рисковать с такой «экзотикой». Вероятно, сказалось влияние американского F-15, который был построен по классической, проверенной схеме.

Поэтому, «на всякий случай» и чтобы не отставать от американцев, в ОКБ Сухого начали разрабатывать второй вариант Т-10 . Он был более привычным: обычный фюзеляж, крыло сверху, двигатели в хвосте, боковые воздухозаборники. Крыло и оперение остались прежними, но в целом это был уже другой самолет — более консервативный, но, возможно, и более понятный для тех, кто привык к классике.

Истребитель Су-27: итоги и перспективы

Су-27, который мы знаем, во многом обязан своим появлению генеральному конструктору Павлу Осиповичу Сухому. Вопреки мнению многих, кто предпочитал традиционные решения, он принял смелое решение: использовать самые передовые технологии. Интегральная компоновка, «неустойчивая» схема, электронная система управления — все это было риском.

Сухой понимал: чтобы создать самолет, который не уступит лучшим западным образцам, нужны нестандартные решения. Особенно учитывая ситуацию с советской электроникой, с ее размерами и возможностями. Только так можно было добиться нужных характеристик. И время показало, что он был прав.

Читайте: Истребитель Су-27. Часть 2. Разработка перспективного фронтового истребителя (ПФИ)

Список источников по теме «Истребитель Су-27»

Андрей Фомин. Су-27: История истребителя.
Крылья России. «Су-27 и его модификации».
Авиация и Время. Вадим Калабанов, Сергей Мороз, Игорь Приходченко. Догнать и перегнать.
Крылья Родины. Михаил Левин. Великолепная семерка.
Вестник авиации и космонавтики. Истребитель завоевания господства в воздухе Су-27.
Авиация и Время. Вячеслав Глазков. Семейство Су-27: давайте разберемся.
Аэрохобби. Андрей Совенко. Су-27 побеждает. Ничего удивительного.
Вестник противовоздушной обороны, Крылья Родины. Михаил Левин. Су-27 — лучший в мире.
Роман Астахов. Русская Сила. Фронтовой истребитель Су-27.
Сайт «Уголок неба». 2004 страница: «Сухой Су-27».
Фотоархив сайта russianplanes.net

Читайте: Иван Кожедуб: легенда воздушных боев