Авиация и космонавтика 2011 10
Шрифт:
Двигатель в окончательной "редакции" был форсирован на 25–30 %, что позволило на максимальном режиме получить тягу 7650 кгс, а на полном форсаже 10920 кгс. Такими характеристиками обладали АЛ-21 Ф-3 начальной "нулевой" серии, у последующих 1-й и ll-й серий тяга на максимале была доведена до 7800 кгс и на полном форсаже — до 11200 кгс. В дальнейшем на двигателях lll-й и IV-й серий, отличавшихся технологическими и ресурсными нововведениями, форсажная тяга была установлена равной 11250 кгс.
На первых порах по надежности новое "пламенное сердце" заметно уступало хорошо отработанному АЛ-7Ф1. Во время испытаний случались частые поломки и отказы, особую опасность представляли высокотемпературные "титановые пожары". Титан, при всех его достоинствах, был материалом вязким и "тягучим". Под действием центробежных нагрузок лопатки могли коснуться корпуса, благо зазоры по бандажам были минимальны, под трением происходил мгновенный разогрев, а при
В процессе производства АЛ-21 ФЗ на московском "Салюте" потребовалось внести около 22 тысяч различных изменений в конструкторскую документацию, притом что общее количество деталей в двигателе составляло порядка 4800 штук. Любопытно, что из двух заводов, на которых производились АЛ-21ФЗ, лучшими качествами и надежностью выделялись как раз двигатели, собранные на Омском моторостроительном заводе, нежели изделия московского "Салюта". Показательным являлось то, что гарантийный ресурс в 500 часов, установленный для первых партий московских АЛ-21 Ф-3 в 1971 году, со следующего года пришлось понизить до 100 часов, затем, добиваясь его повышения буквально по крупицам (допускаемое число ремонтов позволило постепенно увеличить назначенный ресурс с первоначальных 650 часов у 1-11 серий до 1600 часов у III–IV серий, и двигатели могли оставаться в эксплуатации приличное время). Повысилась и экономичность изделия: у двигателей Ill-й и IV-й серий на полном форсажном режиме удельный расход составлял 1,86 кг/кгс-час, на крейсерском с минимальным расходом топлива при тяге 3300…4500 кгс — 0,76 кг/кгс-час.
Плата за выдающиеся характеристики АЛ-21 Ф-3 была в буквальном смысле высокой: при дорогостоящих конструкционных материалах, сложности устройства и недешевых технологиях он обходился в копеечку, будучи куда дороже аналогичных изделий других типов. В ценах 1976 года двигатель АЛ-21 ФЗ обходился в 600 тыс. рублей, АЛ-7Ф-1 — 180 тыс. рублей и Р-15Б-300 — 360 тыс. рублей. Высокая стоимость и трудоемкость и были причинами, определявшими проблемы с медленно разворачивавшимся производством и дефицитом двигателей (что бы ни говорили о плановой экономике, а считать деньги приходилось и во времена директивных решений).
Помимо установки нового "сердца", на новой модификации Су-17 планировалось увеличить запас топлива, значительно обновить состав прицельного и радиооборудования самолета, подтянув его к возможностям соперника — нового истребителя-бомбардировщика МиГ-23Б, имевшего тот же "двадцать первый" двигатель, комплексы навигации и прицеливания. Не было секретом, что микояновцы, своевременно взявшись за использование современной аппаратуры, добились заметных преимуществ в боевой эффективности ударной машины. Однако разработчики оборудования не успевали к сроку с поставкой новой аппаратуры на суховский самолет и ее отработкой на машине, более того, явным было и то, что предприятия оборонпрома, чьи производственные и технологические возможности были отнюдь не беспредельны, в обозримом будущем вряд ли смогут обеспечить потребности в таком заказе на весь обновляющийся парк ударных самолетов. В связи с этим было принято решение практически в полном объеме сохранить на новой модификации оборудование от Су-17, перенеся установку перспективных систем на более поздний срок. Это предложение ОКБ П.О. Сухого было принято к исполнению совместным решением МАП и ВВС от 17–24 июня 1970 года.
Замена силовой установки повлекла за собой переделку фюзеляжа новой модификации машины, получившей в серии обозначение Су-17M. К слову, с появлением новой модификации возник вопрос с тем, как именовать предшественника; в конце концов, для его отличия за "простым" Су-17 так и закрепилось неофициальное наименование Су-17 "без буквы". Новый двигатель был более компактным изделием: вместе с форкамерой он был короче АЛ-7Ф-1 на 1650 мм, меньше на 220 мм по диаметру, даже вес силовой установки снизился на 400 кг. Из-за меньшего габаритного диаметра АЛ-21 Ф-3 характерная для семейства Су-7Б и первого варианта Су-17 объемистая задняя часть фюзеляжа и "талия" перед форкамерой исчезла, уменьшился диаметр донного среза. Сообразно "ужатию" поперечных размеров фюзеляжа несколько уменьшился размах стабилизатора и на 60 мм "опустился" киль. Обуженная хвостовая часть Су-17М обеспечила выгоды в аэродинамике за счет снижения донного сопротивления самолета.
По сравнению с Су-17 длина канала воздухозаборника самолета увеличилась на 1,5 м, а мидель фюзеляжа уменьшился с 1,63 до 1,55 кв. м. Сообразно меньшему расходу воздуха у нового двигателя сократили ход конуса до 92 мм вместо 230 мм у Су-17 "без буквы",
что несколько уменьшило проходное сечение воздухозаборника на полетных режимах и избавило от избытка воздуха (сам воздухозаборник и воздушный канал при этом сохранялись прежними). Изменилась конструкция и расположение выступавших воздухозаборников охлаждения двигателя, на фюзеляже исчезли боковые гаргроты, скрывавшиеся под которыми электрожгуты переместились под центральный обтекатель. Разъем фюзеляжа, предназначенный для его расстыковки при замене двигателя, сдвинули назад на 1500 мм сообразно габаритам и компоновке нового двигателя, переместив его со шпангоута № 28 (на Су-17) на шпангоут № 34. Параллельно облагородили форму контейнера тормозного парашюта (по типу используемого на перехватчике Су-15), с учетом снизившихся посадочных скоростей отказавшись от двух куполов и введя однокупольную тормозную парашютную систему, а также привели расположение эксплуатационных люков в соответствие с новой компоновкой.Авиационный турбореактивный двигатель AJ1-27 Ф-3
Был доработан и механизм поворота консолей крыла. Вал синхронизации теперь "прошивал" один из фюзеляжных баков-отсеков и, проходя под каналом воздухозаборника, обходился безо всяких карданов. Небольшим доработкам подверглись киль, руль направления и стабилизатор самолета. В связи с повышенной тяговооруженностью и некоторым улучшением взлетных характеристик G/-17M по сравнению с Су-17 отказались от применения сбрасываемых пороховых ускорителей как вызывавших неудобства в эксплуатации.
Новый двигатель был более чем на полтора метра короче прежнего, что высвободило в фюзеляже порядочный объем для размещения дополнительного количества топлива. Топливная система в значительно перекомпонованном фюзеляже теперь включала один резиновый вкладной бак (первый по полету) и три топливных гермоотсека, следовавших друг за другом в районе шпангоутов № 18–28. Топливные отсеки в поворотных консолях остались без изменений. За счет этих нововведений вместимость баков удалось увеличить на целую треть: запас керосина вырос на 1030 л и достиг 4430 л (вырабатываемое количество составляло 4380 л). Переход на гермоотсеки вместо вкладных баков не только увеличил емкость, но и позволил сэкономить вес за счет избавления от вкладных "мешков". Одновременно понадобилось внедрение более совершенных технологий на заводе: прежде для герметизации отсеков-емкостей практиковалось нанесение герметика вручную кистью, что было и не очень производительно, и весьма хлопотно. Работать приходилось в тесноте отсека, в респираторе, куда принудительно подавался воздух для дыхания, из-за чего привязанные к шлангам рабочие походили на водолазов. Ручной техпроцесс в дальнейшем заменили оборудованием спецучастка для герметизации отсеков методом "облива", где механизированным способом готовилась поверхность, наносился герметик, распределявшийся по поверхности ровным слоем. Одновременно был внедрен метод натурной увязки монтажей бортового оборудования с помощью объемного плаза отсеков фюзеляжа, на котором прокладывались и подгонялись электрожгуты, трубопроводы и примерялась установка агрегатов.
Коренные изменения претерпела и гидросистема самолета. Если для Су-17 она была взята с рядом изменений (в основном, касающихся агрегатов привода поворота консолей) с Су-7БКЛ, то на Су-17М гидравлика была иной и состояла из двух полностью автономных подсистем — первой (ПС) и второй (ВС), в отличие от трех на предыдущей модели. Обе системы имели много общего и отличались количеством входящих агрегатов и обслуживаемых гидроприводов. Общими для обеих подсистем являлись гидроусилители управления самолетом и агрегаты системы поворота консолей крыла. Эти агрегаты могли работать как от обеих подсистем, так и от одной из них. Для повышения живучести в боевых условиях коммуникации и агрегаты обеих подсистем по возможности были удалены друг от друга: ПС монтировалась по правому борту фюзеляжа и в правой консоли крыла, ВС — по левому борту и в левой консоли. Источниками энергии в каждой системе являлись ротативно-поршневые насосы переменной производительности, установленные на коробке приводов двигателя.
Несмотря на столь существенную модернизацию самолета, вес пустой машины даже уменьшился на сотню килограммов по сравнению с предшествующей моделью (нечастый случай в конструкторской практике, где, как правило, процесс переоборудования влечет за собой прибавку веса и каждая новая модификация становится тяжелее предыдущей). Правда, в ходе производства доработки и технологические уступки сопровождались обычным при этом набиранием веса, составившим 300 кг. Наиболее весомым в этом отношении оказался переход на механизированное нанесение герметика в баках-отсеках, расход которого при заливке в баки возрастал и слой оказывался куда толще, чем при ручном исполнении.