Авиация и космонавтика 2013 05

Воздухозаборники прямоугольного сечения, с горизонтальной поверхностью торможения располагались под наплывами крыла и переходили в обводы интегрированного фюзеляжа. Центроплан проходил над воздушными каналами двигателей (схема высокоплан). Для организации слива пограничного слоя с боковой поверхности фюзеляжа была организована продольная вертикальная щель в наплыве и клин слива между боковой поверхностью фюзеляжа и воздухозаборником, а для слива погранслоя с верхней поверхности заборника — специальная профилированная щель в наплыве, с выводом на верхнюю поверхность наплыва. Двигатели в ХЧФ размещались с разносом 1,79 м. Таким образом, в целом, компоновочная схема фюзеляжа носила характер компромисса между интегральным и традиционным вариантами компоновки.

Крыло самолета — оживальное, переменной стреловидности, с корневым наплывом. Механизация крыла, как и на этапе аванпроекта, предусматривала установку двухсекционного закрылка и применение кренеров для управления в поперечном канале. В варианте для самолета корабельного базирования предполагалось складывание консолей.

Вертикальное оперение устанавливалось на мотогондолах с развалом во внешнюю сторону на угол 20°, а внизу устанавливались подфюзеляжные гребни.

Стойка передней опоры шасси убиралась в нишу в закабинном отсеке. Основные стойки шасси убирались, как на на Т-8 (Су-25), в ниши фюзеляжа.

С компоновочной точки зрения, вследствие того, что двигатели на Т10/ 4 по сравнению с интегральным вариантом располагались гораздо ближе друг к другу, а сам фюзеляж был «провален» вниз, был уменьшен «расход» омываемых площадей на боковые поверхности мотогондол. Зато в районе воздухозаборников он существенно вырос в связи с необходимостью организации слива погранслоя сразу в двух плоскостях. Кроме этого, применение «подмышечной» схемы позволило несколько улучшить протекание графика площадей поперечных сечений в «провальной» области между фонарем и миделевым сечением самолета.

В мае 1972-го изготовили аэродинамическую модель 13Т10-4 для продувки в «малых» сверхзвуковых трубах. Результаты испытаний модели в трубах Т-112 и Т-113 ЦАГИ получили летом 1972 года. Выяснилось, в частности, что на дозвуке величина лобового сопротивления была несколько меньше, чем у Т10/3, а на сверхзвуке добавка от волнового сопротивления — несколько больше. Таким образом, по уровню характеристик модель занимала промежуточное положение между Т10/2 и Т10/3.

В целом, компоновку Т10/4 следует признать довольно удачным вариантом альтернативной аэродинамической схемы, хотя большинство компоновочных вопросов на ней решалось старыми традиционными способами. В дальнейшем, работы по этому варианту компоновки имели свое продолжение в схемах Т10/10 и Т10/12.

Общий вид Т-10/1

Общий вид Т-10/2

По существу, эта схема явилась продолжением работ по Т10/3 (см. «АиК» 3.2013) в направлении дальнейших исследований возможности уборки шасси в фюзеляж между гондолами двигателей. Проектировщики по-прежнему не были до конца уверены в том, что для выбранного варианта компоновки такая схема уборки основных опор шасси обречена на неудачу. В обоснование этой своей уверенности приводились примеры о наличии тактических самолетов (например, F-l11), на которых основные опоры шасси убирались в ниши по оси симметрии самолета, но при этом обеспечивалась достаточная колея шасси.

Схема Т10/5, как и ее предшественницы, имела все признаки интегральной компоновки с разнесенными изолированными гондолами двигателей, установленными под несущим корпусом. Наиболее существенным отличием от ранее рассматривавшихся вариантов, являлся увеличенный разнос гондол двигателей в стороны по размаху крыла от оси самолета, что обеспечивалось как за счет увеличенного смещения наружу воздухозаборников, так и за счет дополнительного развала осей гондол к хвосту на угол около 2°. Это требовалось для обеспечения уборки шасси в нишу в фюзеляже. Для основных опор разработали довольно сложную кинематическую схему, обеспечивающую уборку назад по полету, с одновременным разворотом колес на 90°. Кроме этого, для обеспечения вопросов, связанных с уборкой и выпуском шасси, сами гондолы двигателей были в поперечной плоскости развернуты во внешние стороны на угол 15°, а ниже оси воздушного канала, в зоне рабочей траектории уборки и выпуска стоек и колес шасси, им придали полукруглые сечения.

За счет сдвига мотогондол в стороны удалось решить только одну часть проблемы, связанную с перекомпоновкой самолета. Вторая часть задачи заключалась в том, что из-за размещения ниши опор в центроплане, т. е. вблизи миделевого сечения самолета, очень остро встал вопрос с обеспечением минимальных строительных высот фюзеляжа в этой зоне, т. к. в противном случае это неизбежно вело к увеличению миделя. После рассмотрения возможных вариантов решения проблемы, разработчики пришли к выводу, что наилучшим является установка на самолете двигателей с верхней коробкой приводов агрегатов. На компоновке Т10/5 это обеспечивало: существенное уменьшение площадей продольных сечений мотогондол за счет того, что коробки агрегатов двигателей находились «в аэродинамической тени» последней балки центроплана, снижая, тем самым, суммарную величину миделевого сечения самолета в целом, возможность дополнительного увеличение колеи основных опор шасси за счет применения полукруглых сечений гондол и уменьшения их суммарной высоты, что также было связано с применением двигателей с верхней коробкой агрегатов.

В результате, гондолы двигателей на компоновке Т10/5 приобрели в плановой проекции так называемую «бутылочную» форму, что объяснялось необходимостью снижения доли сечения гондол в общем балансе составляющих миделевого сечения самолета.

На окончательном варианте компоновки Т10/5 переработке подвергся в первую очередь центроплан. В конструктивном плане он впервые был выделен в отдельный силовой агрегат, к которому крепились консоли крыла, ГЧФ и ХЧФ, средние части гондол двигателей, а также основные опоры и тормозной щиток. Нижняя поверхность центроплана была выполнена плоской, а верхняя имела двойную кривизну. Таким образом, впервые было частично удовлетворено требование технологов об упрощении формообразования основного силового элемента конструкции.

Весь объем работ по новому варианту завершили весной 1973 года. Для продувок компоновки Т10/5 впервые было решено изготовить не только модель для «малых» сверхзвуковых труб, но и первую «большую» модель, предназначенную для АДТ Т-106М, в которой можно было получить не только обобщенные аэродинамические характеристики модели самолета, но и исследовать вопросы устойчивости и управляемости. Обе модели, 13Т10-5 и 6Т10-1 были закончены изготовлением в ОКБ практически одновременно, в конце апреля 1973-го, после чего их отправили в ЦАГИ. Первые результаты продувок были получены летом, а официальные отчеты пришли в ОКБ осенью 1973 года. Как и следовало ожидать, результаты были не очень впечатляющие. По сравнению с компоновкой Т10/3 выросло сопротивление, а максимальное значение качества Ктах для крейсерских режимов полета снизилось примерно на 1 ед. Ухудшились и сверхзвуковые характеристики. Испытания модели в 106-й трубе позволили довольно точно снять моментные характеристики, и здесь аэродинамиков ждал самый главный сюрприз — выяснилась довольно неприятная особенность компоновки, связанная с неблагоприятным характером протекания продольного момента по углам атаки. В результате, на ближайшие три года эта проблема стала самой главной головной болью для аэродинамиков- «устойчивистов» ОКБ, а модель 6Т10-1 — главным инструментом для тематических продувок: отныне именно на ней проводили отработку различных методов борьбы с кабрирующим моментом.