“Семейства” перспективного фронтового истребителя Су-27

История создания и особенности Су-27

В начале 1971 г. последовало решение Комиссии по военно-промышленным вопросам при Совете Министров СССР, а затем и соответствующий приказ министра авиационной промышленности о развертывании в Советском Союзе программы создания “Перспективного фронтового истребителя” (ПФИ), который стал бы ответом на появление в США самолета F-15.

Как и за океаном, советский истребитель нового поколения – ПФИ, называвшийся конструкторами между собой “анти-F-15“, решено было создавать на условиях конкурса с участием ОКБ П.О.Сухого, А.И.Микояна и А.С.Яковлева. Стоит заметить, что Генеральный конструктор Павел Осипович Сухой не сразу согласился на участие в программе: несмотря на то, что специалисты именно его ОКБ первыми приступили к предварительным проработкам облика перспективного истребителя, создание самолета с заданными характеристиками при имеющемся в СССР уровне развития радиоэлектронного оборудования казалось ему крайне проблематичным. К тому же ОКБ было перегружено другими не менее актуальными темами:

• в начале 70-х гг. МЗ “Кулон” выпустил на испытания первые опытные образцы фронтового бомбардировщика (по терминологии того времени – самолета-штурмовика) Су-24,
• готовил к началу полетов дальний скоростной ракетоносец и разведчик Т-4 (“100”),
• полным ходом велись работы по созданию новых модификаций перехватчика Су-15 и истребителя-бомбардировщика Су-17,
• шло проектирование многорежимного стратегического ударного авиационного комплекса Т-4МС (“200”),
• войскового самолета-штурмовика Су-25,
• беспилотного летательного аппарата “Коршун”.

Наконец, под нажимом министерства, и начале 1971 г. П.О.Сухой распорядился начать разработку аванпроекта перспективного фронтового истребителя, получившего заводской шифр Т-10 и тогда еще секретное название Су-27.

• В основу техническою предложения решено было положить первый вариант внешнего вида самолета, подготовленный к (февралю 1970 г. в отделе проектов ОКБ. руководимом Олегом Сергеевичем Самойловичем. Первые наброски компоновки нового истребителя были выполнены в ОКБ П.О.Сухого еще осенью 1969 г. Поначалу этим занимался -только один человек – конструктор отдела проектов Владимир Иванович Антонов. На основе проработок B.И.Aнтонова в отделе проектов и был подготовлен первый вариант компоновки Т-10. Его непосредственными авторами стали О.С.Самойлович, В.ИАнтонов и начальник бригады отдела проектов В.А.Николаенко. Главной особенностью самолета должно было стать истолкование так называемой интегральной аэродинамической компоновки, в соответствии с которой планер выполнялся в виде единого несущего корпуса из набора деформированных аэродинамических профилей с плавным сопряжением крыла и фюзеляжа. Впервые интегральная компоновка была применена ОКБ П.О.Сухого при разработке проекта стратегического многорежимного самолета Т-4МС.

Впереди на несущий корпус истребителя “надстраивалась” головная часть фюзеляжа, включавшая носовой отсек с РЛС, кабину экипажа, нишу передней опоры шасси, подкабинный и закабинный отсеки оборудования, а под ним в задней части подвешивались две изолированные гондолы с турбореактивными двигателями, воздушными каналами и pегулируемыми воздухозаборниками, расположенными под центропланом. К мотогондолам крепились консоли цельноповоротного горизонтального и двухкилевого вертикального оперения, а также два подфюзеляжных гребня. Интегральная схема обеспечивала существенное повышение аэродинамического качества истребителя и позволяла организовать большие внутренние отсеки для размещения топлива и оборудования. Для реализации заданных летных характеристик в широком диапазоне высот и скоростей полета и углов атаки крылу нового истребителя придали оживальную (“синусоидальную”) форму и снабдили его развитым корневым наплывом.

По расчетам разработчиков, наплыв должен был обеспечивать повышение несущих свойств самолета на больших углах атаки (более 8-10°) с одновременным увеличением момента тангажа на кабрирование. При наличии наплыва на больших углах атаки над крылом образовывалась устойчивая вихревая система из двух вихревых жгутов (один возникал на корневом наплыве и распространялся над крылом, второй – у передней кромки базового крыла). С увеличением углов атаки интенсивность вихревых жгутов возрастала, при этом на поверхности крыла под вихревым жгутом увеличивалось разрежение. а следовательно, повышалась подъемная сила крыла. Наибольший прирост разрежения располагался впереди центра тяжести самолета на части крыла, примыкающей к корневому наплыву в результате чего фокус смещался вперед и возрастал кабрирующий момент. Корневые наплывы оказывали также большое влияние на величины и распределение поперечных сил, что приводило к уменьшению дестабилизирующего воздействия головной части фюзеляжа.

• Другой важнейшей особенностью Т-10 впервые в отечественной истребительной авиации должна была стать реализация концепции продольной статической неустойчивости самолета на дозвуковых скоростях полета с обеспечением его продольной балансировки в полете посредством автоматики четырехкратно резервированной электродистанционной системы управления (ЭДСУ). Идея замены традиционной механической проводки управления на ЭДСУ была уже использована ОКБ при создании самолета Т-4, испытания которого подтвердили правильность основных технических решений. Принятие концепции продольной статической неустойчивости (иначе – “электронной устойчивости”) сулило серьезные преимущества: для балансировки самолета на больших углах атаки требовалось отклонение стабилизатора носком вверх, при этом его подъемная сила складывалась с подъемной силой крыла, что давало существенное улучшение несущих свойств истребителя при незначительном росте его сопротивления. Благодаря использованию интегральной статически неустойчивой компоновки Су-27 должен был обрести исключительные маневренные характеристики, позволяющие ему выполнять в воздухе эволюции, недоступные самолетам обычной схемы, и иметь большую дальность полета без подвесных баков.

Продувки модели Т-10, выполненные в аэродинамической трубе Т-106 Центрального аэрогидродипамического института, дали обнадеживающие результаты: при умеренном удлинении крыла (3-2) было получено аэродинамическое качество 12.6. Несмотря на это, специалисты ЦАГИ настойчиво рекомендовали не использовать на перспективных истребителях интегральную компоновку. Здесь сказывался определенный консерватизм тогдашних руководителей института, ссылавшихся и на информацию из-за рубежа (F-15 ведь строился по классической схеме!). В связи с этим, в какой-то степени в качестве подстраховочного, и с оглядкой на F-15, во второй половине 1971 г. в бригаде отдела проектов ОКБ П.О.Сухого,возглавляемой А.М.Поляковым, под руководством А.И.Андрианова был проработан второй вариант компоновки Т-10 по традиционной схеме, с обычным фюзеляжем, высокорасположенным крылом, боковыми воздухозаборниками и двумя двигателями, установленными рядом в хвостовой части. По форме крыла в плане и схеме оперения этот вариант в целом соответствовал варианту с интегральной компоновкой.

Испытания моделей Т-10, выполненных по традиционной схеме, не выявили никаких преимуществ перед исходной компоновкой. Со временем в ЦАГИ поняли безосновательность своих опасений, и институт стал убежденным сторонником интегральной схемы. Позднее, в процессе углубленной проработки Т-10, в ОКБ было создано и испытано в аэродинамических трубах ЦАГИ значительное количество других вариантов компоновки истребителя (общим числом свыше 15), отличавшихся, главным образом, размещением двигателей, воздухозаборников и схемами шасси. Стоявший у истоков создания истребителя В.ИАнтонов вспоминает, что Су-27 в шутку называли “самолетом изменяемой компоновки“. Примечательно, что в итоге предпочтение было отдано самому первому варианту:

• с интегральной компоновкой,
• изолированными мотогондолами,
• продольной статической неустойчивостью
• и ЭДСУ.

Изменения коснулись, в основном, только схемы шасси и обводов планера (из технологических соображений пришлось отказаться от широкого применения поверхностей двойной кривизны).

В том, что Су-27 состоялся именно в таком варианте компоновки – большая заслуга Генерального конструктора П.О.Сухого. Несмотря на серьезные возражения сторонников традиционной схемы (а таких было немало), еще на самых ранних стадиях проектирования Павлу Осиповичу хватило мужества принять решение использовать при создании Су-27 самые передовые новинки аэродинамики, динамики полета и авиационного конструирования -такие, как интегральная компоновка, статически неустойчивая схема, электродистанционная система управления и т.п. По его мнению, учитывая реальное состояние дел в СССР в области авиационного радиоэлектронного оборудования и. в первую очередь, массогабаритные характеристики имеющихся и перспективных бортовых радиолокационных станций с большой дальностью действия, а также бортовых вычислительных систем, только с использованием этих нетрадиционных решений можно было создать самолет, не уступающий по характеристикам лучшим зарубежным аналогам. Время показало его правоту.

Программа ПФИ

В 1971 г. были сформулированы первые тактико-технические требования (ТТТ) ВВС к перспективному фронтовому истребителю (ПФИ). К этому времени в СССР стали известны требования к новому американскому истребителю F-15. Они и были взяты за основу при разработке ТТТ к ПФИ. при этом предусматривалось, что советский истребитель должен превосходить американский аналог по ряду основных параметров на 10%. Ниже приведены некоторые характеристики, которыми, согласно тактико-техническим требованиям ВВС, должен был обладать ПФИ:

• Поражение воздушных целей должно было выполняться на средних и малых дистанциях, в свободном пространстве и на фоне земли, днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях, при использовании противником активных и пассивных помех. Для этого ПФИ предстояло оснастить многорежимной бортовой радиолокационной станцией, которую предполагалось создать на базе РЛС “Сапфир-2 ЗМЛ” проектировавшегося в то время модернизированного истребителя МиГ-23МЛ, и оптико-электронной прицельной системой на основе следящего теплопеленгатора и оптико-телевизионного визира. В состав вооружения перспективного истребителя предлагалось включить ракеты средней дальности К-2 5 с полуактивными радиолокационными головками самонаведения (ПАРГС), создававшиеся в то время на МЗ “Вымпел” по схеме американской УР AIM-7E “Спарроу”, или аналогичные им советские К-23, применяемые на истребителях 3-го поколения МиГ-23М, а также ракеты ближнего воздушного боя (РБВБ) К-60 с тепловыми головками самонаведения (ТГС) и двухствольную пушку калибра 30 мм.

• Предполагалось, что одной из основных отличительных особенностей ПФИ, по сравнению с истребителями предыдущего поколения (МиГ-23, Су-15), обеспечивающей успешное решение боевых задач, станет высокая маневренность самолета. Требование высокой маневренности в воздушном бою планировалось реализовать за счет использования мощных, легких и экономичных двигателей 4-го поколения, которые обеспечивали бы истребителю тяговооруженность более 1, а также применения компоновочных схем самолета с повышенным аэродинамическим качеством.

Аванпроект самолета Су-27, в целом удовлетворявшего ТТТ ВВС к ПФИ, был разработан в ОКБ П.О.Сухого во второй половине 1971 г. В нем были рассмотрены два варианта компоновки истребителя – интегральная и классическая, разработанные в двух бригадах отдела проектов (начальники бригад В.А.Николаенко и А.М.Поляков, руководители работ В.ИАнтонов и А.И.Андрианов соответственно) и получившие условные наименования Т-101 и ТЮ-2 (не путать с названиями первых опытных самолетов Су-27, появившихся в 1977-1978 гг.!).

Представленный в аванпроекте вариант самолета, выполненного по интегральной схеме:

•  В целом соответствовал первому внешнему виду Т-10, подготовленному в отделе проектов в начале 1970 г. Он также предусматривал плавное сопряжение крыла и фюзеляжа, применение изолированных гондол двигателей с воздухозаборниками под центропланом и двухкилевого оперения. В головной части фюзеляжа размещались носовой отсек (в котором устанавливались РЛС и оптико-электронная прицельная система с подфюзеляжным размещением оптического блока), кабина экипажа, ниша передней опоры шасси, подкабинный и закабинный отсеки оборудования. В средней части фюзеляжа, выполненной в виде одного целого с центропланом, располагались основные топливные баки, ниши основных опор шасси, а под ней – средние части гондол двигателей с воздушными каналами. Хвостовая часть фюзеляжа включала мотоотсеки двигателей и центральную балку с отсеками самолетного оборудования.
• Крыло оживальной формы с плавным изменением угла стреловидности по передней кромке от наплыва к законцовке (угол стреловидности базового крыла 45°, удлинение 3.38, сужение 6.57) и значительной аэродинамической круткой оснащалось односекционными закрылками и элеронами. Механизация передней кромки предусмотрена не была. Консоли цельно-поворотного горизонтального оперения имели косые оси вращения и устанавливались по бокам мотогондол ниже плоскости крыла.
• Вертикальное оперение включало два киля с рулями направления, закрепленные со значительным углом развала на мотогондолах, и два подфюзеляжных гребня (по бокам мотогондол).
• На верхней поверхности хвостовой части фюзеляжа между гондолами двигателей размещался тормозной щиток. Расположенные под центропланом воздухозаборники прямоугольного сечения с горизонтальным клином торможения выполнялись регулируемыми с помощью передней и задней подвижных панелей и снабжались створками подпитки на боковых стенках. Для слива пограничного слоя верхняя стенка воздухозаборника была отодвинута от нижней поверхности центроплана, где был организован клин слива.
• Шасси выполнялось по трехопорной схеме (это было одно из основных отличий компоновки Т-101 от первого внешнего вида). Вынесенная вперед разгруженная носовая стойка шасси, снабженная одним колесом, убиралась в нишу фюзеляжа назад по полету. Основные опоры шасси с двухколесными тележками, выполненными по схеме “тандем”, убирались в ниши средней части фюзеляжа между мотогондолами. Недостатком такой схемы была относительно небольшая колея шасси (всего около 1.8 м). Для размещения вооружения было предусмотрено 6 точек подвески под крылом и по одной – под воздушными каналами двигателей. Длина самолета составляла 18.5 м, размах крыла – 12.7 м, площадь крыла – 48 м², высота самолета на стоянке – 5.2 м.

Представленный в аванпроекте вариант Т-10, выполненный по традиционной схеме:

• Представлял собой высокоплан с боковыми воздухозаборниками, двумя двигателями в хвостовой части фюзеляжа и двухкилевым оперением. Как и у варианта интегральной схемы, в головной части фюзеляжа размещались носовой отсек РЛС и оптико-электронной прицельной системы (с датчиками под носовой частью), кабина экипажа, подкабинный и закабинный отсеки оборудования, ниша передней опоры шасси (в закабинном отсеке). В средней части фюзеляжа располагались основные топливные баки, а по бокам – воздухозаборники, переходившие в воздушные каналы двигателей. Под воздушными каналами были скомпонованы ниши основных опор шасси, а под правым каналом, впереди ниши шасси – отсек встроенной пушечной установки.
• Хвостовая часть фюзеляжа представляла собой два мотоотсека, в которых устанавливались рядом, вплотную друг к другу, два двигателя с нижним расположением коробок самолетных агрегатов, разделенные противопожарной перегородкой.
• Крыло с плавным изменением угла стреловидности по передней кромке имело удлинение 2.8 и сужение 4.25. Механизация крыла включала две секции закрылков и отклоняемые носки, для управления по крену использовались элероны.
• По компоновке хвостового оперения самолет практически полностью соответствовал варианту интегральной схемы, только консоли стабилизатора, также расположенного ниже плоскости крыла, имели значительный угол отрицательного поперечного V (-6°). Боковые воздухозаборники прямоугольного сечения с горизонтальным клином торможения выполнялись регулируемыми с помощью передней и задней подвижных горизонтальных панелей и снабжались створками подпитки на боковых стенках. Для слива пограничного слоя боковая стенка воздухозаборника была отодвинута от борта фюзеляжа, где был организован клин слива.
• Трехопорное шасси включало переднюю двухколесную опору, убиравшуюся в нишу закабинного отсека головной части фюзеляжа, и основные опоры с тремя установленными на одной оси колесами небольшого диаметра, убиравшиеся назад по полету в отсеки фюзеляжа под воздушными каналами двигателей. Применение такой схемы позволило увеличить, по сравнению с вариантом интегральной компоновки, колею шасси (до 3 м), однако полностью убрать колеса в ниши также не удалось, поэтому были предусмотрены выступающие в поток обтекатели ниш. Для размещения вооружения на самолете имелось 6 точек подвески под крылом и две точки под средней частью фюзеляжа. Длина самолета составляла 17.3 м, размах крыла – 11.6 м, площадь крыла – 47.4 м².

Нормальная взлетная масса обоих вариантов Т-10 оценивалась в 18000 кг. В соответствии с заданной стартовой тяговооруженностью 1.15, тяга двигателей должна была составить 10300-10400 кгс. В начале 70-х гг. двухконтурные турбореактивные двигатели такого класса тяги разрабатывались в трех моторостроительных ОКБ: МЗ “Сатурн” (Генеральный конструктор А.МЛюлька), Пермском моторостроительном КБ (главный конструктор П.А.Соловьев) и ММЗ “Союз” (Генеральный конструктор С.К.Туманский). Характеристики трех таких двигателей, имевших названия соответственно АЛ-31Ф, Д-ЗОФ-9 и Р59Ф-ЗОО, и были положены в основу расчета летно-технических характеристик Т-10. Окончательный выбор типа применяемых на Т-10 двигателей решено было сделать после защиты аванпроекта на основании заключения ведущего отраслевого института по данной тематике – Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ).

В 1972 г. состоялось заседание объединенного Научно-технического совета (НТС) Министерства авиационной промышленности (МАП) и ВВС, на котором рассматривалось состояние работ по перспективным истребителям в рамках программы ПФИ. С докладами выступили представители всех трех конструкторских бюро. От имени ММЗ “Зенит” им. А.И.Микояна докладывал Г.Е.Лозино-Лозинский, предъявивший комиссии проект истребителя МиГ-29 (еще в варианте классической компоновки, с высокорасположенным трапециевидным крылом, боковыми воздухозаборниками и однокилевым хвостовым оперением). МЗ “Кулон” представил на НТС аванпроект Су-27, причем основное внимание докладчик О.ССамойлович уделил варианту с интегральной компоновкой (на плакатах был показан и второй, “запасной” вариант Су-27 – классической схемы).

Спустя два месяца состоялось второе заседание НТС. Состав участников не изменился, однако ОКБ им. А.И.Микояна представило принципиально новый проект истребителя МиГ-29, выполненного теперь уже по интегральной схеме и имевшего меньшую размерность (нормальная взлетная масса 12800 кг), предстоял “третий тур“.

И здесь руководство ММЗ “Зенит” им. А.И.Микояна предложило другой вариант решения проблемы – разделить программу ПФИ на две отдельные программы, в рамках которых можно было бы продолжить создание как самолета Су-27 (в качестве тяжелого перспективного многоцелевого фронтового истребителя), так и МиГ-29 (в качестве легкого перспективного фронтового истребителя), обеспечив унификацию обоих самолетов по ряду систем оборудования и вооружению. В качестве аргумента были приведены первые результаты развернутых в 1971 г. институтами промышленности и заказчика исследований по формированию концепции построения парка истребительной авиации (ИА) ВВС страны 80-х гг. на основе двух типов истребителей – тяжелого и легкого, подобно тому, как это планировали сделать ВВС США.

Предложение ММЗ “Зенит” было принято, и оба ОКБ тем самым были избавлены от необходимости участия в изнурительной гонке за получением выгодного заказа. Таким образом, конкурс себя исчерпал, и летом 1972 г. вышли приказы министра авиационной промышленности, “узаконившие” продолжение разработки обоих истребителей – Су-27 и МиГ-29.

Рождение Су-27

В соответствии с приказом МАП, ОКБ П.О.Сухого во второй половине 1972 г. приступило к углубленной проработке аванпроекта, а затем и созданию эскизного проекта самолета Т-10. В связи с необходимостью расширения фронта работ, проектирование Су-27 в феврале 1973 г. было передано в конструкторскую бригаду, возглавляемую Леонидом Ивановичем Бондаренко. В конце года у темы появился и главный конструктор. Им стал Наум Семенович Черняков, до этого руководивший созданием самолета Т-4 (“100”), проектированием Т-4МС (“200”) и ДПЛА “Коршун“.

Как уже отмечалось, помимо основного и “подстраховочного” (неинтегрального) вариантов компоновки в ОКБ П.О.Сухого в 1970-1975 гг. было проработано значительное количество альтернативных схем самолета. Основное внимание было уделено поиску оптимальных схем шасси и воздухозаборников. Было ясно, что предложенная в первоначальном варианте компоновки велосипедная схема шасси не имеет будущего на перспективном истребителе, а представленная в аванпроекте трехопорная схема не обеспечивает достаточную для безопасной эксплуатации колею. В результате рассмотрения ряда вариантов было принято решение “спрятать” основные опоры в специальные обтекатели на стыке центроплана и воздушных каналов двигателей. Ближе к хвостовой части самолета эти обтекатели переходили в обтекатели узлов навески горизонтального оперения и гидравлических рулевых агрегатов стабилизатора.

Одной из наиболее сложных задач в процессе разработки Су-27 стало выдерживание весовых лимитов. Снижению массы конструкции самолета придавалось первоочередное значение.

• Большие перспективы для снижения массы конструкции имело использование композиционных материалов на основе углепластиков. На МЗ “Кулон” специально был построен цех по изготовлению деталей из композитов, однако еще до сборки первых опытных образцов самолета от широкого применения композиционных материалов в конструкции Су-27 отказались из-за нестабильности их характеристик. Кстати, создателям МиГ-29 также пришлось столкнуться с этим коварным свойством композитов, только произошло это значительно позже. Уже в процессе эксплуатации на “мигах” стали наблюдаться случаи разрушения композиционных конструкций. Пришлось срочно заменять композиты в ряде агрегатов МиГ-29 (например, воздушных каналах двигателей и отклоняемых носках крыла) на традиционные алюминиевые сплавы. В результате на Су-27 композиционные материалы нашли применение в основном только в конструкции обтекателей различных радиоэлектронных устройств.
• Снизить массу самолета помогло широкое внедрение титановых сплавов и освоение прогрессивных технологий, в первую очередь, сварки титановых деталей в среде аргона, а также химического фрезерования, формообразования с эффектом сверхпластичности металла и т.п.

К 1975 г. работы по эскизному проектированию Су-27 были завершены, были сформированы аэродинамическая и конструктивно-силовая схемы самолета, найдены основные конструктивные решения, и можно было приступать к выпуску рабочих чертежей и постройке опытных образцов. Спустя год, в 1976-м, наконец вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о создании самолета Су-27 – основной в Советском Союзе документ в “биографии” любого летательного аппарата.

Итак, что же представлял собой перспективный фронтовой истребитель Т-10?

• Аэродинамическая компоновка истребителя была произведена по нормальной схеме, в соответствии с которой горизонтальное оперение площадью 12.63 м² разместили за крылом по внешним сторонам гондол двигателей.
• Двухкилевое вертикальное оперение плошадью 14.0 м² устанавливалось на мотогондолах без развала.
• Консоли крыла оживальной формы, с плавным изменением угла стреловидности по передней кромке (угол стреловидности базового крыла 41 град. ), через зону наплыва плавно сопрягались с фюзеляжем, образуя единый несущий корпус. Крыло имело ярко выраженную аэродинамическую крутку и неподвижный отогнутый вниз носок.
• Управление самолетом должно было осуществляться с помощью цельноповоротного стабилизатора, консоли которого могли отклоняться дифференциально, элеронов и рулей направления.
• Механизация крыла включала поворотные закрылки площадью 2.28 м². Консоли крыла и горизонтального оперения, а также кили снабжались противофлаттерными грузами.
• В головной части фюзеляжа были оборудованы отсек бортовой радиолокационной станции, прикрытой радиопрозрачным обтекателем, кабина с фонарем, обеспечивающим летчику хороший обзор во все стороны, и закабинный отсек оборудования. Под кабиной размещалась ниша уборки передней опоры шасси. Фонарь кабины состоял из неподвижного беспереплетного козырька и сдвижной назад части.
• Пилот размещался в кабине на унифицированном катапультном кресле К-ЗбДМ, разработанном на МЗ “Звезда” (пос. Томилино Московской области, главный конструктор Г.И.Северин) и обеспечивающем надежное спасение летчика в широком диапазоне скоростей и высот полета, включая режимы движения самолета по аэродрому со скоростью от 70 км/ч. Перед кабиной по оси самолета размещался оптический блок оптико-локационной станции.
• Два турбореактивных двигателя устанавливались в изолированных гондолах, подвешиваемых под несущим корпусом и разнесенных в стороны от оси самолета, при этом между гондолами на нижней поверхности несущего корпуса обеспечивалась установка пусковых устройств для ракет “воздух-воздух“. Для получения оптимальных характеристик силовой установки во всем диапазоне высот и скоростей полета воздухозаборники двигателей, размещенные под центропланом и имевшие горизонтальный клин торможения, были выполнены регулируемыми с помощью подвижных панелей и снабжены специальными отверстиями для перепуска воздуха. Верхняя стенка воздухозаборника была отодвинута от нижней поверхности центроплана, за счет чего образовывалась щель для слива пограничного слоя.
• Шасси было спроектировано по классической трехопорной схеме, при этом переднюю опору для обеспечения действия на нее относительно невысоких нагрузок вынесли далеко вперед: база шасси составляла 9.03 м. Передняя опора состояла из стойки рычажного типа и одного колеса, снабженного грязезащитным щитком, препятствующим попаданию посторонних предметов в воздухозаборники двигателей. Передняя опора убиралась в нишу под кабиной летчика назад по полету, при этом ниша закрывалась двумя створками – передней, установленной перед стойкой, и боковой. Основные опоры шасси, представлявшие собой одноколесные телескопические стойки с подкосом, выполнили убирающимися с разворотом колес в ниши обтекателей шасси в центроплане вперед по полету. Каждая ниша закрывалась двумя створками – передней и боковой, при этом передние створки одновременно выполняли роль воздушных тормозных щитков площадью 2.05 м2. Колея шасси составляла 5.01 м, размеры колес основных опор шасси -1030×350 мм.
• Для подвески управляемого ракетного вооружения “воздух-воздух” на самолете было предусмотрено 8 узлов: два под центропланом между гондолами двигателей (по схеме “тандем”), по два – под каждой консолью крыла и по одному – под каждым воздушным каналом двигателя. Подвеска ракет должна была осуществляться на авиационных пусковых или катапультных устройствах, причем на б точках подвески, за исключением крайних подкрыльевых, обеспечивалось применение ракет средней дальности массой 250-350 кг, внешние подкрыльевые узлы были рассчитаны на подвеску ракет малой дальности массой до 100 кг.

В целом, при сохранении практически неизменными общей схемы и компоновки самолета, по сравнению с этапом аванпроекта (1972 г.), Т-10 значительно потяжелел и увеличился в размерах. При этом остались неизменными основные удельные параметры: нагрузка на крыло при нормальной взлетной массе (375 кг/м²) и стартовая тяговооруженность (1.15). Масса пустого самолета достигла 14300 кг, нормальная взлетная масса с расчетным вариантом вооружения и основной заправкой топливом (5300 кг) -22100 кг, максимальная взлетная масса с полной заправкой топливом (8900 кг) – 25700 кг. Длина самолета составила 19.65 м, размах крыла – 14.7 м, площадь крыла – 59.4 м-, высота самолета на стоянке – 5.87 м.

В состав силовой установки Су-27 должны были войти два мощных и экономичных двухконтурных турбореактивных двигателя с форсажными камерами нового поколения. На основе заключения ЦИАМ но трем альтернативным вариантам перспективных двигателей (АЛ-31Ф, Д-ЗОФ-9 и Р59Ф-ЗОО), разработка силовой установки для Су-27 была задана московскому Машиностроительному заводу “Сатурн“, возглавляемому Генеральным конструктором Архипом Михайловичем Люлькой.

Это предприятие имело давние творческие связи с ОКБ П.О.Сухого: еще в далеком 1947 г. в первый полет поднялся опытный фронтовой истребитель Су-11 (первый с таким названием), на который устанавливались два турбореактивных двигателя ТР-1 главного конструктора А.М.Люльки.

С середины 50-х гг. большинство самолетов П.О.Сухого проектировалось под двигатели А.М.Люльки. Турбореактивными двигателями с форсажными камерами АЛ-7Ф различных модификаций оснащались истребители-бомбардировщики Су-7Б и истребители-перехватчики Су-9 и Су-11, ТРДФ следующего поколения АЛ-21Ф-3 – истребители-бомбардировщики Су-17М и фронтовые бомбардировщики Су-24. Не стал исключением и Су-27.

Новый двигатель ОКБ А.М.Люльки – АЛ-31Ф (заводской шифр – изд.99) – должен был стать первым для этого коллектива двухконтурным ТРД. Стоит заметить, что именно А.М.Люльке принадлежит авторство на подобную схему двигателя: еще в довоенные годы он получил авторское свидетельство на ТРДД с осевым компрессором. 

Для обеспечения заданных характеристик двигатель решено было строить по двухконтурной схеме с трехступенчатым компрессором низкого давления (вентилятором), 9-ступенчатым компрессором высокого давления и одноступенчатыми турбинами высокого и низкого давления, при этом планировалось получить значительное повышение температуры газов перед турбиной (не менее 350-400° по сравнению с АЛ-21Ф-3). для чего ее лопатки предстояло сделать монокристаллическими, не требующими охлаждения. Разработка технологии изготовления таких лопаток велась во Всесоюзном институте авиационных материалов (ВИАМ). Однако в начале 70-х гг. в СССР поступила достаточно подробная информация о двигателе F100-PW-100 американской фирмы “Пратт-Уитни”, который создавался для самолетов F-15 и F-16, и обладал характеристиками, близкими к заданным для АЛ-31Ф. На основе этих сведений в проект АЛ-31Ф были внесены существенные изменения – его турбокомпрессор стал включать 4-ступенчатый вентилятор, 12-ступенчатый компрессор высокого давления и двухступенчатые турбины высокого и низкого давления.

Именно в таком виде и был собран в августе 1974 г. первый АЛ-31Ф. Его стендовые испытания показали, что получить заданные характеристики при такой схеме не представляется возможным. Поэтому А.МЛюлька принял решение вернуться к исходной компоновке (3+9+1+1), но использовать созданный 4-ступенчатый вентилятор. Таким образом, по схеме турбокомпрессора АЛ-31Ф стал соответствовать другому советскому ТРДДФ 4-го поколения – РД-33, разработанному в ЛНПО им. В.Я.Климова под руководством главного конструктора С.П.Изотова для легкого фронтового истребителя МиГ-29. В середине 70-х гг. РД-33 уже прошел необходимые стендовые и часть летных испытаний на летающих лабораториях, поэтому для экономии времени и средств новый компрессор АЛ-31Ф решено было выполнить путем моделирования компрессора РД-33.

Очередную неприятность люльковцам преподнесли специалисты ВИАМ, так и не сумевшие освоить технологию изготовления монокристаллических лопаток турбины, в результате чего в турбинах высокого и низкого давления пришлось использовать стальные лопатки со специальным жаропрочным покрытием и организовать их охлаждение воздухом, отбираемым от компрессора. В результате тяговые и расходные характеристики двигателя ухудшились, что вызвало серьезную озабоченность в ОКБ П.О.Сухого.

Все эти перипетии в судьбе АЛ-31Ф значительно затянули сроки создания двигателя, и к моменту постройки первых экземпляров Т-10 не было еще ни одного АЛ-31Ф, пригодного к установке на самолет. Поэтому первые прототипы Т-10, а также самолеты установочной партии оснащались двигателями предыдущего поколения АЛ-21Ф-3. Тем не менее, напряженный многолетний труд специалистов МЗ “Сатурн” в конце концов увенчался успехом: после длительной доводки на стендах и летающих лабораториях, а затем и летных испытаний на самолетах Т-103 и Т-104, двигатели АЛ-31Ф заняли достойное место на борту серийных истребителей Су-27. И сегодня они по праву считаются одними из лучших в мире ТРДДФ 4-го поколения, превосходя по ряду характеристик американские двигатели F100 и F110, применяемые на самолетах F-15 и F-16.

К основным преимуществам двигателя АЛ-31Ф относятся:

• Все эти преимущества получены за счет существенного повышения газодинамических характеристик турбокомпрессора: по сравнению с АЛ-21Ф-3 достигнуто повышение производительности компрессора па 60% (суммарная степень сжатия воздуха в компрессоре возросла с 14.5 до 23) и температуры газов перед турбиной почти на 300° (с 1370 до 1665 К).
• При этом масса сухого двигателя снизилась почти на 200 кг (на 11%). В двигателе АЛ-31Ф используются прогрессивные конструкционные материалы, в первую очередь, титановые сплавы (их доля в общей массе конструкции достигает 35%) и жаропрочные стали, для его изготовления и сборки разработан ряд уникальных технологий.
• Важным достоинством АЛ-31Ф является модульность его конструкции, которая позволяет при сервисном обслуживании заменять сопло, форсажную камеру, смеситель, турбину низкого давления, вентилятор и редуктор в условиях эксплуатации. Кроме того, обеспечивается возможность ремонта и замены лопаток 1-й ступени вентилятора и всех ступеней компрессора высокого давления.

Цикл доводки двигателя от первого испытания до получения акта о прохождении государственных испытаний 6 августа 1985 г. занял долгих 11 лет. Параллельно с доводкой двигатель в 1981 г. был освоен в серийном производстве на двух авиамоторных заводах – ММПП “Салют” (г. Москва) и УМПО (г. Уфа). АЛ-31Ф стал последней и наиболее совершенной разработкой Генерального конструктора А.М.Люльки. После его смерти в 1984 г. НПО “Сатурн” возглавил Генеральный конструктор Виктор Михайлович Чепкин, под чьим руководством были завершены государственные испытания АЛ-31Ф и начата разработка новых модификаций.

Особенно остро стояла проблема создания бортовой цифровой вычислительной техники, пригодной для использования на перспективных истребителях, разработки методов и средств подготовки программного обеспечения и формирования каналов информационного обмена. Первые исследования в области “цифризации” БРЭО летательных аппаратов были развернуты в СССР еще в конце 60-х гг. В них участвовало несколько предприятий авиационной, радиотехнической, оборонной и электронной промышленности: НИИАС, ЛИИ, ЛНПО “Электроавтоматика”, НПО “Фазотрон”, НПО “Ленинец”, НИИЦЭВТ, МНИИП (НПО “Вега”). В начале 70-х гг. в серийное производство была запущена первая бортовая цифровая вычислительная машина – “Орбита-10”, которая была спроектирована в ЛНПО “Электроавтоматика” и использовалась в навигационной системе “Пеленг” высотного разведчика МиГ-25Р, прицельно-навигационном комплексе ПpHK-23 истребителя-бомбардировщика МиГ-23БМ (МиГ-27), прицельно-навигационной системе “Пума” фронтового бомбардировщика Су-24 и навигационном комплексе НК-45 бомбардировщика-ракетоносца Ту-22М. Нетрудно заметить, что среди перечисленных самолетов нет ни одного истребителя: в связи с особенностями назначения и использования авиационных комплексов истребительной авиации, в первую очередь, многофункциональностью и высокой динамикой процессов боевого применения, внедрение цифровой техники в состав их БРЭО имело ряд серьезных проблем и началось только с машин 4-го поколения – Су-27 и МиГ-29. Уже в ходе создания последних выявилась необходимость организации нескольких специальных научно-исследовательских работ в этой области.

Первые полёты

Основной объем проектных работ по самолету Су-27 был в целом завершен к середине 70-х гг. В 1975 г. начался выпуск рабочих чертежей, и вскоре та МЗ “Кулон” приступили к изготовлению первых опытных экземпляров самолета. К сожалению, Павел Осипович Сухой не дождался появления на свет нового истребителя: он умер 15 сентября 1975 г., а ОКБ, получившее его имя, возглавил первый заместитель Сухого Евгений Алексеевич Иванов.

Сборка первого опытного образца Су-27 – самолета Т-101 -была завершена в начале 1977 г., и он был перебазирован на летную станцию ОКБ на аэродроме ЛИИ в Жуковском. Как уже говорилось выше, предусмотренные проектом двухконтурные турбореактивные двигатели нового поколения АЛ-31Ф к этому времени готовы еще не были, и первые Т-10 решили оснастить двигателями АЛ-21Ф-ЗАИ, являющимися модификацией серийных ТРДФ АЛ-21Ф-3, которые широко применялись на других самолетах фирмы (Су-17М, Су-17М2, Су-17МЗ, Су-17УМ, Су-20, Су-24). Установка АЛ-21Ф-3 – пусть менее мощных, менее экономичных и более тяжелых по сравнению со штатными АЛ-31Ф, зато уже освоенных в производстве и эксплуатации, -позволяла начать испытания Су-27 уже в 1977 г., в то время как первые работоспособные АЛ-31Ф могли появиться только в 1978-1979 гг. На самолетах с АЛ-21Ф-3 можно было отработать в условиях реальных летных испытаний аэродинамику новой компоновочной схемы, определить основные характеристики устойчивости и управляемости, некоторые летные данные, осуществить доводку нового комплекса бортового оборудования и вооружения. Тем самым, не дожидаясь получения первых летных экземпляров штатного двигателя, планировалось провести значительный объем испытаний по программе, а следовательно, ускорить сроки принятия самолета на вооружение.

Нелёгкий путь в серию

К концу 1979 г. в программе испытаний Су-27 принимали участие уже три опытных самолета (Г10-1, Т-103 и Т-104), вскоре к ним должны были присоединиться и первые машины установочной серии. Казалось, все шло по намеченным планам и через пару лет новый истребитель может поступить на вооружение. Однако против запуска в серию самолета в существующей компоновке категорически возражал …главный конструктор М.П.Симонов.

Назревала необходимость коренного пересмотра проекта Су-27. Еще в 1975-1976 гг. в ОКБ и СибНИА были сформулированы основные направления совершенствования конструкции Т-10, благодаря которым в создавшихся условиях можно было обеспечить получение заданных характеристик. Для повышения дальности и скорости полета предстояло значительно снизить аэродинамическое сопротивление самолета за счет уменьшения кривизны профиля крыла, а также омываемой поверхности и миделя фюзеляжа и центроплана. Поднять дальность могло и увеличение внутреннего запаса топлива, нужно было только найти место, куда еще можно “залить” керосин. Для повышения характеристик самолета на больших углах атаки и скольжения было предложено ввести механизацию передней кромки крыла и изменить расположение вертикального оперения. Таким образом, ревизии предстояло подвергнуть такие основополагающие элементы компоновки самолета, как форма и площадь крыла, конфигурация поперечных сечений головной части фюзеляжа, центроплана и мотогондол, размещение оперения.

Однако М.Н.Симонов упорно настаивал на необходимости радикальной переработки проекта, тем более, что руководимой им группой единомышленников при участии ученых СибНИА еще в 1976-1977 гг. в инициативном порядке была создана, а в последующие два года испытана в аэродинамической трубе новая компоновка истребителя, лишенная недостатков существующей. Главный конструктор (а с конца 1977 г. – и первый заместитель Генерального конструктора) проявил исключительную энергию и смог убедить руководство пойти па риск и принять меры но кардинальному изменению конструкции уже вышедшего на испытания самолета. На положительное решение этого вопроса повлияла поддержка Симонова заместителем министра авиационной промышленности И.С.Силаевым (в 1981-1985 гг. – министр авиационной промышленности СССР).

Вот как вспоминает об этом сам М.П.Симонов: “Мы ставили задачу создать самолет, превосходящий по боевой эффективности любой другой истребитель, стоявший на вооружении ВВС в то время, – самолет завоевания господства в воздухе Чтобы соответствовать этому назначению, необходимо было самолет перепроектировать. Надо было получить разрешение па это МАП. Мы обратились к Ивану Степановичу Силаеву, бывшему тогда заместителем министра. Мы сказали ему: *У нас все основано на данных расчетов и математическом моделировании”. Силаев мужественно поддержал нас. Он только спросил меня: -Ты уверен, что нет другого пути?” “Конечно, уверен, хотя есть и другой: выпустить серийно сотни и тысячи посредственных истребителей, и если войны не будет, об их посредственности никто не узнает. Но мы же работаем на тог черный день, когда наше оружие должно быть на самом высоком уровне. и поэтому другого пути нет!”.

Вариант истребителя с новой компоновкой получил в ОКБ шифр Вариант истребителя с новой компоновкой получил в ОКБ шифр Т-10С. Полномасштабные работы по его проектированию развернулись в 1979 г.  Полномасштабные работы по его проектированию развернулись в 1979 г.

Т-10С получил :

• Новое крыло с прямолинейной передней кромкой и уменьшенной кривизной профиля (деформация срединной поверхности и аэродинамическая крутка сохранялись, только в меньшем объеме). Не оправдавшие себя оживальпые законцовки крыла уступили место традиционным, с постоянным углом стреловидности по передней кромке, при этом на их торцах установили пусковые устройства ракет “воздух-воздух”, что позволило, во-первых, отказаться от специальных противофлаттерпых грузов, применявшихся на Т-10, а во-вторых, увеличить количество подвешиваемых на истребитель ракет с 8 до 10. Вместо пусковых устройств ракет на концах крыла могли крепиться контейнеры с аппаратурой радиоэлектронного противодействия. Площадь крыла возросла с 59-4 до 62 м2, существенно изменилась его механизация. Элерон и поворотный закрылок уступили место единому органу управления – флаперону, а переднюю кромку занял отклоняемый носок (на Т-10 передняя кромка крыла не имела механизации), при этом был обеспечен режим автоматического адаптивного отклонения носка и флаперона, реализующий так называемую концепцию полета “по огибающей поляр”.
• Для снижения аэродинамического сопротивления доработали головную часть фюзеляжа: были изменены ее обводы, применен новый фонарь кабины.
• Сечение головной части фюзеляжа в зоне первого топливного бака возросло, а в зоне миделя фюзеляжа, наоборот, уменьшилось. Изменилась компоновка центральной хвостовой балки, которую снабдили цилиндрической законцовкой, являющейся продолжением заднего топливного бака-отсека. Одновременно удалось увеличить общий запас горючего во внутренних баках истребителя до 9.4 т.
• Значительно “облагородить” обводы мотогондол и снизить их массу позволило решение применить на Т-10С модификацию ТРДДФ АЛ-31Ф с верхним расположением коробки самолетных агрегатов и агрегатов двигателя. При сохранении общей компоновки воздухозаборников на новом истребителе была введена система защиты двигателей от попадания посторонних предметов на рулении, разбеге и пробеге с помощью выпускаемых в воздушные каналы предохранительных сеток, одновременно на нижней поверхности воздухозаборников оборудовали створки дополнительной подпитки.
• Для обеспечения необходимой эффективности органов путевой и поперечной устойчивости, продольного, поперечного и путевого управления па больших углах атаки существенным доработкам подверглась компоновка хвостового оперения. Для обеспечения удобного доступа к расположенным над двигателями выносным коробкам агрегатов двухкилевое вертикальное оперение разнесли широко в стороны и разместили па силовых балках по обеим сторонам мотогондол, при этом для килей было найдено оптимальное место в вихревой системе, генерируемой наплывами и консолями крыла. В результате значительно улучшилась путевая устойчивость и управляемость самолета при полете с большими углами атаки и скольжения. Одновременно Т-10С оснастили дополнительными подбалочными гребнями (фальшкилями), улучшающими противоштопорные характеристики.
• Установка вертикального оперения на хвостовых балках, кроме того, позволила разместить обтекатели гидравлических рулевых приводов консолей стабилизатора в аэродинамической тени за килями. Несколько изменилась форма в плане горизонтального оперения, а смещение полуосей вращения консолей стабилизатора улучшило их флаперные характеристики и позволило отказаться от противофлаттерных грузов, применявшихся на Т-10. Тормозные щитки – створки основных опор шасси, устанавливавшиеся на истребителях исходной компоновки и не прошедшие испытаний из-за тряски горизонтального оперения при их выпуске, уступили место безмоментному тормозному щитку большом площади, размещенному на верхней поверхности фюзеляжа за кабиной летчика.
• Изменилось шасси: основные опоры снабдили пространственной “косой” осью вращения, благодаря чему стадо возможным упростить уборку стоек в центроплан и отказаться от дополнительного элемента опоры – ломающегося подкоса. Функцию подкоса стала выполнять гондола двигателя, на наружной поверхности которой разместили замок выпущенного положения стойки. При этом удалось снизить площадь поперечного сечения несущею корпуса в зоне ниш уборки шасси. Для предотвращения попадания в воздухозаборники брызг, поднимаемых колесом передней опоры шасси при взлете и посадке во время или после дождя, переднюю стойку сместили более чем на 3 м назад. При этом передняя опора стала воспринимать существенно большие нагрузки, и ее пришлось значительно усилить. Уменьшение базы шасси обеспечило отличные характеристики маневренности самолета на земле.

В целом реализации мероприятий по модификации компоновки истребителя позволила уменьшить мидель самолета на 15 благодаря чему аэродинамическое сопротивление при полете с околозвуковыми и сверхзвуковыми скоростями снизилось на 18-20%. Уменьшение кривизны профиля крыла и омываемой поверхности несущего корпуса позволило существенно уменьшить дозвуковое сопротивление. В сочетании с повышением несущих свойств планера и обеспечением хороших характеристик поперечной и путевой устойчивости и управляемости во всех трех каналах это позволило реализовать отличные показатели маневренности истребителя, особенно на больших углах атаки, а также получить заданные характеристики дальности полета.

Испытания

В 1980 г., когда на МЗ им. П.О.Сухого уже полным ходом шли работы по изготовлению опытных экземпляров истребителя новой компоновки, на заводе в Комсомольске-на-Амуре завершалась сборка первых самолетов установочной партии. В конструктивном плане они практически полностью соответствовали опытным Т-101 и Т-102, только кили у них были установлены с некоторым развалом, как у Т-103- Силовая установка их по-прежнему включала двигатели АЛ-21Ф-ЗАИ. Несмотря на то, что с будущим серийным Су-27 они имели очень мало общего, от достройки самолетов установочной партии решили все-таки не отказываться и использовать их для отработки и доводки системы управления вооружением и другого оборудования истребителя, пока будут изготавливаться и проходить начальный этап летных испытаний первые Т-10С. Тем самым планировали компенсировать неизбежное отставание по срокам, связанное с необходимостью переналадки производства на выпуск самолета новой компоновки.

Всего же, с учетом опытных образцов, собранных на МЗ им. П.О.Сухого, к 1982 г. было изготовлено 9 летных экземпляров самолета исходной компоновки и один экземпляр для статических испытаний.

Постройку первого опытного образца истребителя в компоновке Т-10С названного Т-107 (иначе – Т-10С-1, серийный № 04-03), завершили на МЗ им. П.О.Сухого в конце 1980 г. В марте 1981 г. он был перебазирован на летную станцию ОКБ в Жуковском. Началась подготовка к первому полету. Как и 4 года назад, когда на испытания выходил первый Т-10, ведущим инженером по самолету был назначен Р.Г.Ярмарков, а летчиком-испытателем – В.С.Ильюшин. 20 апреля 1981 г. Ильюшин впервые поднял Т-107 в воздух. Полет прошел успешно. В том же году были собраны статический (Т-108, или Т-10С-0, серийный № 04-04) и второй летный (Т-1012, или Т-10С-2, № 04-05) экземпляры истребителя Т-10С. Самолеты Т-107 и Т-1012 использовались для определения основных летно-технических характеристик, характеристик устойчивости и управляемости самолета новой компоновки, а также для оценки работы новой силовой установки с верхними коробками приводов.

К сожалению, обеим машинам не суждена была долгая жизнь. 3 сентября 1981 г. был потерян Т-107: при выполнении задания по определению максимальной продолжительности полета на полигоне недалеко от ЛИИ самолет неожиданно для летчика остался без топлива, и В.С.Ильюшину пришлось катапультироваться. Машина с практически пустыми баками упала на землю и разрушилась, а впервые в жизни катапультировавшийся Ильюшин благополучно опустился на парашюте. “Оргвыводы” нe заставили себя долго ждать: был снят с должности главный конструктор А.А.Колчин, уволен ведущий инженер Р.Г.Ярмарков, а В.С.Ильюшина навсегда отстранили от полетов. 23 декабря того же года потерпел катастрофу и Т-1012: при выполнении полета на предельном режиме (число М=2.35, скоростной напор около 9450 кг/м²) произошло разрушение головной части фюзеляжа, и самолет развалился в воздухе, пилотировавший его летчик-испытатель ОКБ Александр Сергеевич Комаров погиб.

Причины катастрофы А.С.Комарова выяснить так и не удалось. По одной из версий, виновниками трагедии стали блоки контрольно-записывающей аппаратуры, установленные на время испытаний в отсеке наплыва крыла, которые сорвались со своих мест при маневре самолета на максимально допустимой скорости и повредили один из силовых элементов конструкции головной части фюзеляжа, в результате чего произошло ее разрушение в воздухе. Однако в официальном заключении аварийной комиссии указывалось, что причина этой катастрофы, происшедшей на полигоне Белый Омут в 70 км восточнее аэродрома ЛИИ, установлена быть не может. И хотя претензий к материальной части высказано не было, катастрофа Комарова повлияла на судьбу Генерального конструктора Е.А.Иванова. Именно Иванов, готовившийся в то время к выборам в Академию Наук, был непосредственным инициатором этого первого полета па предельном режиме. Спустя некоторое время, в конце 1982 г., он был переведен на другую работу в НИИАС МАП и, лишенный возможности заниматься любимым делом, вскоре умер (это произошло 10 июля 1983 г.).

После снятия с должности А.А.Колчина главным конструктором Су-27 в 1981 г. был назначен Алексей Иванович Кнышев, до этого возглавлявший филиал ОКБ П.О.Сухого на авиационном заводе в Комсомольске-на-Амуре и вложивший много труда в освоение серийного производства сначала Т-10, а затем и Т-10С. А.И.Кнышев и поныне руководит всеми работами по самолету Су-27. В 1983 г. Генеральным конструктором МЗ им. П.О.Сухого был назначен М.П.Симонов, под общим руководством которого продолжились работы по доводке Су-27 и созданию на его базе новых модификаций.

Первые Су-27 поступили в вооруженные силы в 1984 г., к концу следующего года было выпущено уже значительное количество таких истребителей, и началось массовое перевооружение частей истребительной авиации войск ПВО и ВВС па новый тип самолета. Государственные совместные испытания Су-27 завершились в 1985 г. Полученные результаты свидетельствовали о том. что создан действительно выдающийся самолет, не имеющий себе равных в истребительной авиации по маневренности, дальности полета и боевой эффективности. Однако некоторые системы бортового радиоэлектронного оборудования (в первую очередь, аппаратура РЭП и система управлении групповыми действиями) требовали дополнительных испытаний, которые проводились по специальным программам уже посте окончания ГСИ. После отладки всего комплекса БРЭО Постановлением Совета Министров СССР от 23 aвгycтa 1990 г. Су-27 был официально принят на вооружение ВВС и авиации ПВО Советского Союза.

Летно-технические характеристики:

Модификация	Су-27
Длина крыла, м	14,70
Длина самолета, м	21,935
Высота самолета, м	5,932
Площадь крыла, м²	62.037
Угол стреловидности крыла, град	42
Масса, кг:
пустого самолета	16300
нормальная взлетная	22500
максимальная взлетная	30000
Масса топлива, кг:
нормальная	5270
максимальная	9400
Тип двигателя	2 ТРДД АЛ-31Ф.
Максимальная тяга, кН:
бесфорсажная	2 х 74,53
форсажная	2 х 122,58
Максимальная скорость, км/ч:
у земли	1380
на большой высоте	2500 (М=2,35).
Максимальная скороподъемность, м/мин	18000
Практический потолок, м	18500
Динамический потолок, М	24000
Практическая дальность, км:
на высоте	3680
у земли	1370
Максимальная скорость разворота, град/с:
установившегося	17
неустановившегося	23
Длина разбега, м	450
Длина пробега, м:
без тормозного парашюта	620
с тормозным парашютом	700
Макс. эксплуатационная перегрузка	9.
Вооружение:	30-мм пушка ГШ-301 (150 патронов). Боевая нагрузка – 6000 кг на 10 узлах подвески: Может устанавливаться: до 6 УР класса воздух-воздух средней дальности Р-27ЭР1, Р-27ЭТ1, Р-27ЭТЕ и Р-27ЭРЕ, до 4 УР малой дальности Р-73 с тепловым ГСН.

Серийное производство

Серийный выпуск истребителей Су-27 развернулся в 1982 г. на авиационном заводе в г. Комсомольск-на-Амуре . Это предприятие, имевшее к тому времени почти полувековую историю, уже более 20 лег строило сверхзвуковые самолеты марки “Су”. Заложенный летом 1934-го, два года спустя завод № 126 приступил к выпуску разведчиков Р-6 (АНТ-7) конструкции А.Н.Туполева. С 1938 г. здесь строились дальние бомбардировщики ДБ-3 ОКБ С.В.Ильюшина и их модификации, в первую очередь, ДБ-ЗФ (Ил-4). В военные годы в Комсомольске-на-Амуре собрали более 2700 Ил-4, внесших значительный вклад в победу над врагом. После войны завод выпускал транспортные самолеты Ли-2, а с 1950 г. переключился на производство реактивной авиационной техники.

Сначала здесь был освоен выпуск истребителей МиГ-15бис, а затем МиГ-17 и МиГ-17Ф. Производство “мигов” продолжалось в Комсомольске-на-Амуре до 1958 г. К этому времени на предприятии построили свыше 3000 различных модификаций МиГ-15 и МиГ-17.

В середине 50-х гг. на заводе № 126 началась подготовка к выпуску первых для предприятия сверхзвуковых боевых самолетов. Ими стали фронтовые истребители Су-7 ОКБ П.О.Сухого. Первый серийный Су-7 был поднят в воздух в марте 1958 г., а спустя два года в сборочном цеху появились самолеты новой модификации – истребители-бомбардировщики Су-7Б. Их производство в различных вариантах (Су-7БМ, Су-7БКЛ, Су-7БМК, Су-7У, Су-7УМК) продолжалось до 1971 г., после чего завод, получивший новое название “Дальневосточный машиностроительный завод им. Ю.А.Гагарина” (ДМЗ), полностью переключился на выпуск модернизированных самолетов с крылом изменяемой геометрии Су-17. Первые такие машины покинули сборочный цех в 1970 г., а уже через два года им на смену пришли истребители-бомбардировщики Су-17М с более совершенным двигателем АЛ-21Ф-3.

С 1974 г. в Комсомольске-на-Амуре строились самолеты Су-17М2 с модернизированным оборудованием и управляемым вооружением класса “воздух-поверхность”, с 1976 г. – самолеты Су-17МЗ с увеличенным запасом топлива и повышенной боевой эффективностью и учебно-боевые Су-17УМ, с 1980 г. -самолеты Су-17М4 с цифровым прицельно-навигационным комплексом. Самолеты Су-17 получили широкое распространение в частях истребительно-бомбардировочной авиации отечественных ВВС. Немало самолетов сегодня продолжают нести службу и в вооруженных силах зарубежных государств. С 1972 г. на ДМЗ им. Ю.А.Гагарина строился истребитель-бомбардировщик Су-20 (вариант Су-17М), поставлявшийся в страны Восточной Европы; с 1976 г. выпускались самолеты Су-22 (вариант Су-17М2 с двигателем Р29БС-300), а с 1978 г. – Су-22М и Су-22УМ (модификации Су-17МЗ и Су-17УМ). Эти машины поставлялись в страны Варшавского Договора, ряд арабских государств и Перу.

Экспортные варианты самолетов семейства Су-17 неоднократно модернизировались (с 1982 по 1990 гг. выпускались одноместные и двухместные истребители-бомбардировщики Су-22МЗ, Су-22М4, Су-22УМЗ, Су-22УМЗК). Всего за годы производства самолетов Су-17, Су-20 и Су-22 было создано полтора десятка различных серийных модификаций истребителя-бомбардировщика, выпущенных общим количеством более 1000 экземпляров. Освоение серийного производства истребителей 4-го поколения Су-27, подготовка которого началась в 1976 г., потребовало от специалистов завода полного напряжения сил. Слишком уж отличался в конструктивно-технологическом плане новый истребитель от строившихся на предприятии в то время самолетов Су-17, и слишком жесткими были сроки, отведенные правительством для переналадки производства. К основным особенностям Су-27, к которым пришлось привыкать комсомольчанам, относилось широкое применение в конструкции самолета титановых сплавов, крупногабаритных монолитных панелей, сварки, как одного из основных технологических процессов сборки, а также использование на истребителе сложного комплекса бортового радиоэлектронного оборудования.

• Конструктивно-технологические особенности самолета поставили перед производственниками немало сложных задач. Количество новых технологических процессов, подлежащих освоению, исчислялось многими десятками. Трудоемкость изготовления отдельных агрегатов и узлов была непомерно велика, что ограничивало возможности быстрого развертывания серийного производства.
• Широкий круг научно-технических проблем был связан с применением в конструкции самолета высокопрочных титановых сплавов. Механическая обработка титановых силовых узлов должна была производиться на металлорежущих станках с резцами и фрезами повышенной жесткости, способных развивать большие крутящие моменты при невысоких скоростях резания. Технологические участки, оборудованные такими станками с ЧПУ, были созданы в механических цехах. Потребовалось и создание специализированных участков для выполнения пожароопасных процессов зачистки титановых узлов после механической обработки.
• В заготовительно-штамповочном производстве необходимо было освоить процессы формообразования деталей из трудподеформируемых листовых и профильных заготовок. Ряд научных организаций рекомендовал для этого изготовить дорогостоящие керамические (на основе стекла) штампы, в которых осуществлялось бы изотермическое формообразование листовых деталей. Штамп вместе с заготовкой должен был нагреваться в специальной печи, а после формообразования вся система (печь-штамп-деталь) остывала бы до определенной температуры, ниже которой деталь сохраняла свою форму. Только после этого деталь можно было снять, и процесс мог бы повторяться. Простой расчет, выполненный руководителями КнААПО показал, что для серийного производства такая технология неприемлема из-за низкой пропускной способности, большой стоимости оборудования и оснастки. Поэтому заводские специалисты занялись поиском других способов решения проблемы. Найденное решение предусматривало нагрев заготовки электрическим током при формообразовании на имеющемся оборудовании с применением несложной оснастки. Понадобилось подобрать подходящие источники тока, отработать технологические режимы и оснастку. В итоге новый технологический процесс был освоен и внедрен в серийное производство.
• Много проблем вызвала необходимость сварки титановых узлов больших и малых толщин. Были приобретены специализированные сварочные установки, отработаны режимы сварки и методы контроля качества сварных швов. В числе освоенного уникального оборудования – установка электронно-лучевой сварки к вакууме ЭЛУ-21. В процессе подготовки производства Су-27 нa заводе был создан и дооборудован специализированный слесарно-сварочный цех. Титановые узлы после формообразования и сварки требуют термофиксации – процесса нагревания и последующего медленного охлаждения в вакууме и зажатом состоянии, после чего обеспечивается неизменность заданной формы полученных деталей. Для реализации этого технологического процесса были приобретены, смонтированы и освоены специализированные установки вакуумного нагрева, сосредоточенные на одном производственном участке.
• В конструкции самолета Су-27 широко применялись вафельные панели, многие из которых имели одинарную или двойную кривизну. Для фрезерования таких панелей был создай специализированным цех. оборудованный крупногабаритными станками с ЧПУ, а процессы формообразования и поверхностного упрочнения таких панелей освоил заготовительно-штамповочный цех.
• В числе других новых технологических процессов, освоенных при подготовке производства Су-27, формообразование деталей из труднодеформпруемого сплава 01420. изготовление металлофгоропластовых втулок, упрочнение отверстий методом раскатывания и лорнирования, нарезание резьб в труднообрабатываемых материалах специализированными метчиками с корригированным профилем зуба, выполнение большого количества отверстий в напели защитного устройства воздухозаборников методом перфорации на электроэрозионных станках и многие другие.
• В сборочном и монтажно-испытательном производствах пришлось решить множество вопросов, связанных с обеспечением взаимозаменяемости, уменьшением объема ручных и подгоночных работ, сокращением технологического цикла сборки. Были освоены изготовление и укладка электрожгутов из новых более жестких проводов. Для обработки и настройки бортового оборудования спроектировали и построили специальные, не проницаемые для излучений, помещения, оборудованные автоматизированными испытательными стендами.

Развертывание серийного производства Су-27 потребовало реконструкции и технического перевооружения практически всех цехов основного и вспомогательного производства. Завод пополнился сотнями единиц современного технологического оборудования.

Несмотря на высокую сложность постатейных задач, напряженный труд коллектива завода в Комсомольске-на-Амуре обеспечил соблюдение сроков по запуску самолета в серийное производство. В итоге уже в 1979 г. на ДМЗ им. Ю.А.Гагаринa были coбpаны первые образцы Су-27 в исходном варианте компоновки, а в 1981 г. – первые самолеты серийной компоновки. 

В 1985 г. на предприятии выпустили установочную партию двухместных учебно-боевых самолетов Су-27УБ, в 1989 г. началось производство корабельных истребителей Су-27К (Су-33), в 1992 г. – модернизированных многоцелевых истребителей Су-27М (Су-35 и Су-37). С середины 80-х гг. завод в Комсомольске-нa-Амуре – основное и единственное предприятие отечественной авиапромышленности по изготовлению всех одноместных модификаций семейства истребителей Су-27. С конца 90-х гг. здесь начато освоение производства и новых двухместных вариантов – корабельного учебно-боевого Су-27КУБ и многоцелевого Су-30МС.

Необходимо отметить, что помимо выпуска серийных самолетов, уже 20 лет комсомольский завод в кооперации с ОКБ П.О.Сухого участвует в изготовлении практически всех опытных экземпляров истребителей семейства Су-27.

За годы серийного производства конструкторы и технологи завода внедрили целый ряд оригинальных предложений по улучшению конструкции, повышению надежности, технологичности и совершенствованию эксплуатационных характеристик самолетов Су-27.

Источник подробнее: