Авиация и космонавтика 2013 06

Увеличение разноса осей гондол до 3 м (по этому параметру компоновка Т10/10 стала абсолютным рекордсменом среди всех рассмотренных компоновочных схем) обеспечивало возможность в большей степени варьировать параметрами формообразования фюзеляжа в зоне наплыва, т. е. самой «проблемной» с точки зрения «протекания» графика площадей области между фонарем и миделем, где существовал «провал». Одновременно, за счет увеличения расстояния между гондолами, появилась реальная возможность увеличить количество точек подвески вооружения на фюзеляже и улучшить их аэродинамику. Этого добились путем организации двух параллельных «строчек» с тандемным размещением подвесок, при этом задние точки располагались в аэродинамической «тени» передних.

Основные опоры шасси крепились на мотогондолах. Ниши для их размещения в убранном положении были организованы в воздухозаборниках. Для этого входные устройства скомпоновали по аналогии с тем, как в свое время это было реализовано на самолетах типа Су-7 и Су-9, также имевших центральные осесимметричные воздухозаборники. Сразу за центральным коническим телом, играющим роль управляющего элемента входного устройства, был сформирован протяженный центральный обтекатель с вертикальными стенками, который делил воздушный канал на две симметричные половины. В наиболее широкой части этого обтекателя размещалась ниша основной опоры шасси. Кроме всего прочего, подобная схема основных опор из-за относительно малой высоты стоек обещала существенную экономию массы. Попутно при выбранной схеме отпадала необходимость организации на самолете обтекателей шасси и хвостовых балок. В результате кили и стабилизаторы на Т10/10 размещались на мотогондолах.

Интересно, что впервые в практике работ по Су-27, на самолете предлагалось использовать крыло без элеронов: на консолях были установлены только флапероны, которые должны были объединять в себе функции элеронов и закрылков.

К сожалению, работы по данному варианту компоновки не получили существенного развития, для него даже не стали строить продувочную модель. Таким образом не было получено реальных аэродинамических характеристик этой схемы. Возможно, это было связано с тем, что, несмотря на применение ряда интересных технических решений, были очевидны и недостатки этой компоновки:

— большая величина миделевого сечения самолета;

— малая степень интегральности между фюзеляжем и консолями крыла;

— худшие характеристики осесимметричных воздухозаборников при работе на больших углах атаки.

В результате, летом 1974 г., практически сразу после выпуска чертежа общего вида, работы по Т10/10 свернули в пользу представлявшегося на тот момент времени более перспективным нового варианта интегральной схемы Т10/11.

Общий вид Т10/11, сентябрь 1974 г.

Компоновочная схема Т10/11

По свидетельству очевидцев, происхождение этой компоновки имело полуанекдотический характер. Идея, которая заключалась в размещении стоек основных опор шасси в хвостовых балках, пришла начальнику бригады 100-3 Л.И. Бондаренко в голову во время его летнего отпуска в Одессе, на берегу Черного моря. В результате, с легкой руки остряков из 100-го отдела, новый вариант окрестили «одесским» — по месту его «происхождения». Тем не менее идея понравилась, результатом чего стало появление на свет летом 1974 г. так называемой «11-й редакции» компоновки (Т10/11), которая была достаточно глубоко проработана.

В целом, компоновка Т10/11 являлась одним из вариантов интегральной схемы с разнесенными изолированными гондолами двигателей. На ней были применены осесимметричные цилиндрические воздухозаборники, но, в отличие от более ранних вариантов компоновки, где не учитывалась присущая этому заборнику меньшая длина канала, здесь решили воспользоваться предоставленной возможностью, и несколько «сократить» общую длину самолета. Для обеспечения лучшей интеграции цилиндрических воздухозаборников с фюзеляжем, обводы нижней поверхности фюзеляжа в районе передней баковой группы и центроплана были выполнены криволинейными — с полукруглой нижней частью.

Уборка основных опор шасси по направлению назад, в хвостовые балки, привела к тому, что, в отличие от схемы типа Т10/7, клин слива погранслоя на воздухозаборниках оказался геометрически «развязан» с обтекателями основных опор. Для размещения основных опор в убранном положении полностью внутри балок, стойки шасси были оснащены «менее габаритными» колесами — спаркой колес с размерами 720x240 мм. Но даже этот минимально возможный типоразмер колес при размещении внутри балок привел к необходимости существенного увеличения их ширины и площади поперечного сечения. Причем не только в зоне размещения ниши колес, но и по всей длине балок, вплоть до законцовок. В результате, для того чтобы обеспечить необходимые углы схода потока в хвостовой части фюзеляжа, балки имели длинные стекатели, выходящие за обрез сопел двигателей. Створки ниш основных опор шасси одновременно выполняли функции тормозных щитков. Кили и стабилизаторы на Т10/11 размещались на хвостовых балках, причем для «выправления» графика площадей — с некоторым сдвигом вертикального оперения вперед относительно ЦПГО.

Кроме этого, по «заказу» аэродинамиков, на самолете существенно видоизменили форму корневого наплыва. Вдобавок к обводам исходного сравнительно «тупого» наплыва, прямо по его передней кромке была «пристроена» конструкция затянутого вперед (почти до носа фюзеляжа) острого «готического» в плановой проекции наплыва. Этим, по сути, и ограничивались отличия схемы Т10/1 1 от более ранних вариантов интегральной компоновки.

Существенным недостатком схемы Т10/11 являлось то обстоятельство, что, несмотря на увеличенное поперечное сечение хвостовых балок, в зоне ниши колес они, по сути, «разрезались» этими самыми колесами надвое, не оставляя места для силовых элементов конструкции. А ведь хвостовые балки в этой компоновке играли весьма существенную роль, выступая в роли платформы для размещения вертикального и горизонтального оперения. Нагрузки от оперения должны были передаваться на силовой контур балок, а с него — на мотогондолы. Но в месте размещения колес основных опор шасси контур, по сути, размыкался, и кручение с балок передавать было просто некуда.

В результате, несмотря на достаточную глубину проработки, работы по данному варианту компоновки не получили существенного развития. Также как и в случае с Т10/10, для него не стали делать полной продувочной модели. Поскольку изменения, реализованные в данной компоновке, касались, в основном, только хвостовой части фюзеляжа, было решено оценить их на сопловой модели, для чего была изготовлена и испытана модель СТ10-3. Испытания этой модели показали наличие существенных потерь эффективной тяги сопла на дозвуковых скоростях полета. Другим ограничивающим фактором являлись сроки проведения работ: близился конец года, т. е. директивный срок окончания поисковых работ на этапе ОКР.

Появление еще одной компоновки Т10/12 стало результатом: с одной стороны — неудовлетворенности проектировщиков итогами работы по схеме Т10/10 с осесимметричными воздухозаборниками, а с другой стороны — желания попробовать реализовать в «подмышечной» компоновке новое техническое решение в виде схемы уборки шасси назад, в хвостовые балки, опробованное на Т10/11.

Сопловая модель СТ10-3

Таким образом, в конце 1974 г., продолжался поиск новых технических решений для «подмышечной» схемы. Проектирование нового варианта компоновки, обозначенного как «12 редакция» Су-27 (Т10/12) возглавил Ю.В. Давыдов, под его началом работали B.C. Присяжнюк и В.Я. Шмелев. Но вскоре после начала работ выявились разногласия конструкторов во взглядах на аэродинамическое и конструктивнокомпоновочное оформление схемы. В результате стали параллельно рассматривать сразу два варианта компоновки Т10/12.