Авиация и космонавтика 2011 06

Крыло большой стреловидности обеспечивало также выгоды при скоростном полете на малых высотах, вошедшем в практику боевого применения при осуществлении скрытного прорыва ПВО, скоростном броске к цели и нанесении маловысотного удара. Полет у земли на этом режиме сопровождается не самыми благоприятными условиями — приземной турбулентностью воздуха, возмущениями атмосферы, восходящими и нисходящими потоками, вызванными особенностями земной поверхности и ее нагревом. Все эти возмущения воздействуют на самолет, создавая болтанку. На большой высоте экипаж имеет возможность обнаружить и обойти область неспокойной атмосферы, в полете у земли это практически невозможно из-за недостатка времени и по тактическим соображениям. Болтанка с частой сменой перегрузок и тряской одинаково плохо переносится и летчиком, и машиной. Весьма ощутимые сотрясения с уровнями, выходящими на грань допустимых, негативно сказываются на состоянии конструкции, прочности и работоспособности оборудования, а для человека их высокая частота способна привести к самым негативным последствиям. Исследования авиационных медиков показывали, что изменения перегрузки с амплитудой 0,5, происходящие с частотой 5… 12 раз в минуту, сказываются на работоспособности летчика, но переносимы при надлежащей тренировке, однако при частотах свыше 12 раз в минуту они практически непереносимы и выполнение задачи становится проблематичным. В то же время по мере роста скорости в полете у земли самолет чаще "натыкается" на очаги турбуленции и атмосферные порывы, следствием чего оказывается более частая тряска. В "компактном" виде со сложенным крылом коэффициент подъемной силы уменьшается, машина становится менее чувствительной к болтанке и подвергается меньшим нагрузкам как по частоте воздействий, так и по амплитуде. Уменьшение этой зависимости от атмосферных турбуленций улучшает условия пилотирования, предотвращает чрезмерное утомление экипажа, а также способствует эффективности выполнения задачи за счет улучшения условий работы летчика и оборудования, возможности ориентирования, точного прицеливания и нанесения удара.

Изменение стреловидности крыла с сопутствующим изменением аэродинамических параметров позволяло варьировать также условия выполнения боевой задачи, в частности, при обеспечении требуемой дальности полета. В общем случае принято считать, что наилучшая дальность достигается при полете с высоким аэродинамическим качеством, свойственным прямому крылу. На практике не менее существенными оказываются и другие факторы, сопутствующие выполнению задания, определяющими для которых может оказаться, к примеру, набор параметров, включающий удельную нагрузку на крыло. Малая удельная нагрузка, свойственная "развернутому" крылу, обеспечит как хорошие взлетно-посадочные качества, так и большую дальность полета на дозвуке. Если же предполагается выполнение скоростного полета к цели и быстрый разгон для боевого маневрирования, более выгодным является обеспечение высокой удельной нагрузки, достигаемой "складыванием" крыла и полетом с большой стреловидностью, причем и дальность при этом за счет меньшего сопротивления может оказаться несколько выше.

В числе требований военных было обеспечение возможности роботы боевых самолетов с полевых аэродромов, чему Су-7Б отвечал не лучшим образом

Работы над проектами самолетов с КИС были начаты в нескольких странах. В ходе исследований выяснилось, что достоинства этого варианта решения сопровождаются неизбежным усложнением конструкции, ростом массы, снижением величины допустимых перегрузок, появлением проблем с устойчивостью. Тем не менее, американцы запустили в производство тактический ударный самолет F-111, а позднее палубный истребитель F-14 и стратегический бомбардировщик В-1. Французы же, построив несколько опытных машин (Мираж G, G8), пришли к выводу, что достичь приемлемых результатов можно и более дешевыми средствами. Англичане и вовсе в то время ограничились проектными проработками конструкций с КИС, однако (от судьбы не уйдешь) пришли-таки со временем к созданию "паневропейского" многоцелевого боевого самолета MRCA (будущего "Торнадо").

На фоне повсеместного интереса и планируемого широкого внедрения КИС едва ли не повсюду, включая и пассажирские самолеты, были инициированы работы в этом направлении и у нас в стране. Свое слово сказали военные, не желавшие допустить очередного отставания от "магистрального пути" технического прогресса, благо подобные настроения подогревались многочисленными публикациями в тогдашней зарубежной прессе о перспективах и планах работ по КИС. Само наличие у потенциального противника уже летающих самолетов с КИС, притом не экспериментальных, а боевых, выглядело вызовом. Особенное впечатление произвели готовившиеся закупки американцами F-l 1 1 в тысячных количествах и ожидаемое создание на его базе стратегического бомбардировщика. Ответить на планы империалистов у нас было нечем, и Главком ВВС К,А. Вершинин, вновь и вновь возвращаясь к этой теме, с понятным недовольством писал в марте 1965 года: "В Советском Союзе к этому времени результаты НИОКР по самолетом с КИГ — крайне незначительны. КБ только приступили к созданию таких самолетов".

Вскоре в Советском Союзе новое направление приобрело характер масштабной кампании по переводу ВВС на боевые самолеты с крылом изменяемой стреловидности. Самое широкое внедрение подобного крыла в военной авиации предусматривалось уже "Основными направлениями развития вооружения и военной техники на 1966- 70 гг.". Этот программный документ, имевший особое значение, фактически определял будущее и перспективы военного строительства. Готовился такой перспективный и объемный план нечасто, разрабатывался Генштабом и рассматривался на самом высоком правительственном уровне. Среди прочих задач, стоящих перед авиопромом, "Основными направлениями…" самым непосредственным образом указывалось обеспечить "внедрение в самолетостроение новейших достижений в области аэродинамики, в т. ч. крыла изменяемой геометрии".

Решения были приняты, задачи поставлены. В результате в последующее десятилетие практически все виды нашей военной авиации получили новую технику — истребитель МиГ-23, истребители-бомбардировщики МиГ-27 и Су-17, фронтовой бомбардировщик Су-24, дальний бомбардировщик Ту-22М, а затем и стратегический Ту-160. Кроме того, было создано множество проектов самолетов с КИС — как принципиально новых, так и модификаций уже существующих машин.

F- 111 стал первенцем в поколении боевых самолетов с крылом изменяемой геометрии

Одним из первых к подобной схеме обратился В.М. Мясищев. Приступив к делу с присущей ему методичностью и основательностью, Мясищев не только предложил несколько вариантов бомбардировщика с крылом изменяемой геометрии, но и провел параметрические исследования рациональности и перспективности такой схемы. К компоновке стратегического ударного самолета с КИГ пришли и конструкторы ОКБ П. О. Сухого, чей весьма нетрадиционный проект Т-4МС с интегральной компоновкой отличался фантастическими для того времени характеристиками — достаточно сказать, что машина обладала высочайшим аэродинамическим качеством, равным 17,5, и своими обводами предвосхищала будущие "стелсы". В конкурсе но межконтинентальный стратегический ударный самолет суховский проект был признан лучшим и руководством авиапрома, и военными, однако по "политическим соображениям" его реализацию отложили, оставив дальнюю авиацию за туполевцами, а Сухому предписали сосредоточиться на привычной для него тематике фронтовых самолетов.

Малоизвестно, но и будущее Е-155 (еще не ставшего МиГ-25) виделось также с использованием крыла изменяемой стреловидности. В конце концов, сложилось так, что планы создания ударного варианта Е-155 с крылом изменяемой геометрии пришлось свернуть, посчитав самолет дублирующим уже достаточно далеко продвинувшийся проект суховцев Т-58М (будущий Т-6 и, в серии, Су-24). Как ни парадоксально может показаться в свете дальнейшего развития событий, но о столь перспективно выглядевшем крыле изменяемой стреловидности в проекте Т-58М на тот момент речь не шла, и намеченных успехов предполагали достичь, прежде всего, за счет тех же подъемных двигателей, обеспечивавших машине характеристики короткого взлета и посадки на грунтовых аэродромах (а там, глядишь, и вертикального взлета и посадки удалось бы добиться — утверждавшее выбор Т-58М решение Военно-Технического Совета ВВС о выборе типа истребителя-штурмовика для опытного строительства отдельным пунктом намекало на "перспективу дальнейшего совершенствования самолета по взлетно-посадочным характеристикам ").

Зная о дальнейшем развитии событий и перипетиях вокруг суховского самолета, не избежавшего-таки внедрения КИС, трудно избежать морали о тенденциях, приобретавших силу предопределенности. Как-никак, именно П.О. Сухому принадлежал приоритет в предложении использовать это конструктивное решение, сделанном куда раньше остальных наших самолетостроителей. Еще в марте 1963 года, за два с лишним года до того, как интерес к вопросам, связанным с изменяемой стреловидностью, стал проявляться в переписке авиапрома и военных, П.О. Сухой направил письмо со своими предложениями на этот счет в адрес председателя Госкомитета Совмина СССР по авиационной технике П. В. Дементьева (на тот момент так именовалось его ведомство, в 1965 году вернувшееся к более привычному по дохрущевским временам структуре и наименованию Министерство авиационной промышленности (МАП)). Обосновывая перспективы такой схемы для многоцелевого самолета, П. О. Сухой писал:

"ОКБ-51 рассмотрены возможности создания многоцелевого самолета с изменяемой в полете стреловидностью крыла, который при установке различных вариантов оборудования и вооружения способен успешно выполнять функции истребителя-бомбардировщика, разведчика и истребителя-перехватчика.

Применение для такого самолета крыла с изменяемой в полете стреловидностью, о следовательно и удлинением, позволяет удовлетворить противоречивым требованиям и получить оптимальные характеристики по взлету и посадке, дальности полета, максимальной скорости и потолку.

Следует особо отметить еще одно важное преимущество самолета с крылом изменяемой стреловидности. Для уменьшения вредного воздействия на самолет вертикальных порывов при полете вблизи земли следует применять крыло с малой несущей способностью, т. е. с большой стреловидностью и малым удлинением, у которого вертикальный порыв создает малое изменение перегрузки. Таким образом, самолет с крылом изменяемой в полете стреловидности, совершая взлет и посадку с малой стреловидностью и большим удлинением, будет иметь возможность совершать полет у земли на больших трансзвуковых скоростях с большой стреловидностью и малым удлинением.