Текст книги "Авиация и космонавтика 2013 01"

Автор книги: Авиация и космонавтика Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 8 страниц)

Авиация и космонавтика 2013 01

ЯНВАРЬ 2013 г

На первой странице обложки фото Дмитрия Пичугина

Истребитель Су-27

Павел Плунский, Владимир Антонов, Вячеслав Зенкин, Николай Гордюков, Ильдар Бедретдинов

Продолжение. Начало в № 10-11/2012 г.

К концу 60-х годов ОКБ П.О. Сухого являлось одним из ведущих конструкторских бюро МАП, специализировавшимся на разработке самолетов тактического назначения, В коллективе успела сложиться собственная «школа проектирования», о в активе КБ было создание реактивных истребителей 2-го и 3-го поколений, таких, как Су-9/11 и Су-15. Поэтому не было ничего удивительного в том, что П.О. Сухому было предложено участие в программе разработки нового перспективного истребителя.

Как любая проектная организация, ОКБ Сухого постоянно занималось вопросами перспективного проектирования. Неотъемлемой частью этого процесса, естественно, являлось информационное обеспечение КБ сведениями об уровне соответствующих разработок за рубежом. Какая-то часть информации доводилась до сведения руководства КБ в виде материалов официальных разведсводок, но в основном, уровень проектных работ отслеживался по сведениям из открытой зарубежной печати. Для этого в ОКБ существовал ОНТИ, который в соответствии с министерской разнарядкой получал довольно широкий спектр иностранных авиационных журналов, а также соответствующие реферативные журналы, обзоры и выпуски отраслевых институтов: ЦАГИ, НИИАС, ЦИАМ, ВИАМ и др. Вся эта периодика по мере поступления отсылалась в первую очередь на просмотр Генеральному конструктору, который либо сам читал интересующие его статьи (Павел Осипович неплохо знал французский), либо заказывал их перевод. Какие-то из переводов, в соответствии с тематикой работ, он передавал на рассмотрение своим заместителям, а в конечном счете, все эти журналы отсылались в научно-техническую библиотеку предприятия, где были доступны любому работнику предприятия. Кроме этого в ОНТИ были заведены соответствующие тематические «досье», в том числе, и по отдельным конкретным самолетам. Эти досье постоянно пополнялись, в них заносились все сколько-нибудь значимые материалы. Наиболее частыми «пользователями» досье были сотрудники бригады общих видов (будущего отдела проектов) ОКБ.

За рубежом наличие соответствующих программ никто особо не скрывал. Поэтому развертывание в США работ по созданию новых истребителей, естественно, стало причиной пристального внимания в ОКБ Сухого. Американская программа FX, в рамках которой создавался перспективный истребитель завоевания превосходства в воздухе, в ОКБ была «взята на сопровождение» вскоре после ее появления в 1965 г. На начальном этапе работ, пока в США разрабатывались ТТТ к самолету, велись параметрические исследования и проводился конкурс фирм, в КБ велось постоянное пополнение «досье». Пристальное внимание к самолету F-15 появилось в конце 1969 года после выбора для дальнейшей разработки проекта фирмы «McDonnel Douglas». Было понятно, что американцы создают самолет на замену истребителю F-4 «Phantom» исключительно для завоевания превосходства в воздухе. Было ясно и то, что для противодействия истребителю нового поколения необходима разработка принципиально нового самолета. Можно сказать, что разработка Су-27 с самого начала велась с постоянной «оглядкой» на уровень, заявленный на «аналоге» – F-15.

Создание истребителя, который по уровню характеристик не уступал бы американскому F-15, являлось чрезвычайно сложной задачей, прежде всего потому, что по уровню развития некоторых базовых технологий, прежде всего в области элементной базы БРЭО, мы однозначно уступали ведущим западным странам. Соответствующие отечественные аналоги БРЭО, даже в случае обеспечения равного уровня основных характеристик, сильно уступали зарубежным образцам по массово-габаритным параметрам и уровню энергопотребления. Для конечного продукта, т.е. самолета, все это неизбежно оборачивалось ростом его веса и ухудшением удельных характеристик по сравнению с западными аналогами. Для обеспечения паритета, это отставание необходимо было компенсировать любыми доступными способами, такими, к примеру, как более удачные конструктивно-компоновочные решения, более высокий уровень аэродинамического и весового совершенства конструкции планера, и т.д. В ОКБ ясно отдавали себе отчет в степени сложности поставленной задачи.

Общепринятым является утверждение о том, что в современных условиях создание самолета – плод коллективного труда многих людей. Это неоспоримый факт, но, тем не менее, не следует умалять вклад в общее дело отдельных людей. Необходимо подчеркнуть: в ОКБ инициатива по началу работ над новым истребителем принадлежала Олегу Сергеевичу Самойловичу. Роль этого человека в создании всего поколения «суховских» машин 70-80 гг. (и Су-27 в том числе) трудно переоценить.

Его юность пришлась на нелегкие гады Великой Отечественной Войны – в 1943 году, даже не окончив школу, он пошел на фронт, два года воевал танкистом, и встретил День Победы в освобожденной Праге. После демобилизации, в 1951 году поступил в МАИ, который закончил с отличием и получил распределение в ОКБ П.О. Сухого. Придя в 1957 году в ОКБ, он начал работу в качестве рядового инженера в бригаде систем кондиционирования, но после встречи с П.О. Сухим добился перевода в бригаду проектов. Будучи наделенным ярким конструкторским талантом, в дальнейшем он сумел быстро завоевать доверие Генерального конструктора, благодаря чему, в 1961 году, т.е. всего через 4 года работы, ему было поручено в рамках бригады № 1 руководство проектной группой по самолету Т-4– В дальнейшем, на базе этой группы сформировался коллектив конструкторов, занимавшихся на фирме проектированием новых самолетов. К концу 60-х в активе О.С. Самойловича уже был опыт работы по самолетам Т-4 («100») и Т-6 (Су-24), а с 1968 года, по его инициативе в ОКБ были начаты работы по проектированию штурмовика Т-8 (будущего Су-25). Таким образом, к моменту начала работ по ПФИ, это был уже зрелый в творческом отношении руководитель-проектировщик. Весьма важно и то, что к этому времени он сумел сплотить вокруг себя целый коллектив единомышленников, получивших серьезный опыт работ по созданию современных самолетов. Взяв на себя в ОКБ роль идеолога в формировании концепции и облика нового истребителя, О.С. Самойлович на начальном этапе работ лично участвовал в определении большинства обликовых характеристик будущего Су-27. При этом он широко опирался на тот научно-технический задел, который был приобретен ОКБ в ходе работ по проектированию самолетов предыдущего поколения. Особую роль здесь сыграл тот многогранный опыт, который был получен при создании самолета Т-4 и проектов модификаций на его основе.

О. С Самойлович – начальник отдела проектов (1970-72 гг.), зам. главного конструктора (1972-78 гг.), главный конструктор (1978-83 гг.), Зам. Генерального конструктора (1982-85)

В. И. Антонов – ведущий конструктор, начальник бригады (197881 гг.), зам. начальника отдела проектов (1981-99 гг.)

Л. Г. Чернов – ведущий конструктор, начальник бригады отдела аэродинамики

Самолет Т-4МС («изд. 200»)

Начало работ по Су– 27 относится к осени 1969 года. Для КБ в целом и конкретно для проектной группы Самойловича это было достаточно напряженное время: на Тушинском машиностроительном заводе велась постройка первых опытных экземпляров «сотки», параллельно этому, в ОКБ готовилась к началу летных испытаний с одновременным предъявлением на ГСИ первая опытная машина Т-6 в варианте с крылом изменяемой стреловидности (Т6-2И). Работами по этим двум важнейшим темам была занята большая часть проектной группы Самойловича. Одновременно здесь же велись работы по аванпроекту стратегического бомбардировщика Т-4МС и по проекту штурмовика Т-8. В связи с большой загруженностью заданиями по основной тематике, на начальном этапе к работе по перспективному истребителю из состава отдела проектов был привлечен только один конструктор – В.И. Антонов. По воспоминаниям Антонова, задание на предварительную проработку компоновки было получено им в начале ноября 1969-го: «Предложение Олега Сергеевича для меня было неожиданным. Правда, под его руководством я проработал в ОКБ к тому времени уже 5 лет, и за эти годы успел приобрести солидный опыт конструкторской работы. К 1969 году я участвовал в разработке двух „живых“ самолетов – Т6-1 и Т6-2И. По видимому, Олег Сергеевич был удовлетворен качеством моей конструкторской работы, а с другой стороны, в то время в его группе не было „свободного состава“ для занятий перспективной тематикой, т.к. одновременно здесь велись исследования сразу по 4 темам. Все это и привело к тому, что с ноября 1969 г. я начал работу по истребителю, который впоследствии получил обозначение Су-27. Первое время я совмещал ее с продолжением изысканий по применению на Т-6 крыла фиксированной геометрии.

О.С. Самойлович подходил к моему кульману примерно раз в неделю, долго и внимательно рассматривал разработки, иногда делал замечания, но чаще в задумчивости отходил от кульмана, не давая никаких оценок увиденному».

Одним из важнейших решений, определивших облик самолета, стал предложенный О.С. Самойловичем для истребителя вариант т.н. «интегральной» компоновки. Эта рекомендация родилась под явным влиянием удачного компоновочного решения, реализованного ранее в аванпроекте сверхзвукового стратегического бомбардировщика Т– 4МС («изделие 200»), разработка которого осуществлялась в это время в бригаде проектов ОКБ. Кстати, Олег Сергеевич при проектировании Т-4МС отнюдь не сразу оценил эту новую идею: «… Главная особенность этой компоновки состояла в отсутствии фюзеляжа, его заменил несущий центроплан, сформированный крыльевыми профилями, к которому присоединялись поворотные консоли. Когда Л. Бондаренко показал мне эту компоновку, я ее не воспринял: "Леня, ты в своем уме?" Вот так заговорили во мне традиции и консерватизм». Зато П.О. Сухой сразу оценил преимущества новой компоновки, и вскоре они были фактически подтверждены результатами продувок в АДТ ЦАГИ, где для построенной модели Т-4МС было получено невиданное для боевого самолета значение качества Ктах=17,51 Основные принципы компоновок интегральных схем были защищены в ОКБ авторскими свидетельствами в июле и в августе 1969 г.

По воспоминаниям В.И. Антонова: «В декабре 1969-го Олег Сергеевич предложил обратить внимание на аэродинамическую компоновку "двухсотки" – стратегического двухрежимного ударного самолета, проект которого в то время разрабатывался в нашей группе. Конечно же, прямое заимствование технических решений с бомбардировщика, линейные размеры которого в 2,5-3 раза превосходили истребитель, было невозможно, однако основные составляющие аэродинамической компоновки этого самолета – формирование несущего фюзеляжа (центроплана) продольным набором крыльевых профилей, интегральность поперечных сечений фюзеляжа, размещение двигателей в изолированных гондолах под несущей поверхностью заслуживали пристального внимания.

Крыло с наплывом

Структура формообразования интегральной несущей поверхности Т-10

Появившиеся вскоре в открытой печати материалы по компоновке палубного истребителя ВМФ США F-14 подтвердили правильность выбора аэродинамической компоновки истребителя с несущим фюзеляжем и с двигателями, расположенными в изолированных гондолах».

Другим важным решением, которое оказало существенное влияние на компоновку истребителя, стало предложение О.С. Самойловича об использовании «синусоидального» крыла: «В начале 1960 г. в английском журнале "Aircraft Engineering" были приведены результаты продувок такого крыла в аэродинамических трубах, причем с визуализацией его обтекания, которые показали, что на синусоидальном крыле с острой кромкой возникает присоединенный вихрь, практически не отрывающийся до самых концевых сечений».

В результате последующих изысканий, к началу 1970 года В.И. Антонов выполнил большой объем проработок отдельных фрагментов аэродинамической и конструктивно-компоновочной схем истребителя. Были сделаны и первые попытки объединения этих фрагментов в единую компоновку. В январе 1970 года состоялся прорыв: в основных положениях был отработан вариант аэродинамической компоновки, в котором удалось удачно совместить все ранее найденные компоновочные решения. По воспоминаниям О.С. Самойловича: «В выходные (чтобы никто не мешал) на работу вышли три человека: Владимир Антонов, Валерий Николаенко и я. Так появилась на свет первая компоновка самолета Т-10 – будущего Су-27. При этом под влиянием самолета Т-4МС вся поверхность новой машины выполнялась набором деформированных аэродинамических профилей, а потом на нее надстраивалась головная часть фюзеляжа и подвешивались мотогондолы. Такая компоновка получила название "интегральной". Антонов и Николаенко проводили необходимые расчеты и прорабатывали наиболее ответственные узлы, а я вычерчивал компоновку».

В.И. Антонов уточняет: «В один из январских дней, в конце рабочей недели Олег Сергеевич предложил мне, В.А. Николаенко и Л.И. Бондаренко вместе поработать в выходные дни и посмотреть, что у нас получится с формированием компоновки истребителя. Валерий Александрович Николаенко в то время руководил в бригаде проектов работами по Т-6, а Леонид Иванович Бондаренко – по «сотке». Наработанного мной материала оказалось достаточно, чтобы отобрать наиболее интересные технические решения и сформировать из них компоновочную схему нового истребителя. Решения, принятые в те январские дни, легли в основу первой интегральной компоновочной схемы истребителя, которая официально была выпущена в феврале 1970 года».

В плановой проекции несущая поверхность самолета формировалась из комбинации базового «синусоидального» крыла с корневым наплывом и кормового наплыва. В объеме, каждое из продольных сечений этой комбинации представляло собой набор однотипных аэродинамических профилей с переменной по размаху относительной толщиной. На получившуюся «базовую» поверхность впереди надстраивалась головная часть фюзеляжа круглого сечения с выступающим фонарем кабины пилота, а сзади – мотогондолы с оперением. Для обеспечения безотрывного обтекания получившейся конструкции, все переходные зоны в местах стыков между несущими элементами выполнялись с плавными переходами. Таким образом крыло самолета объединялось («интегрировалось») с фюзеляжем в единый несущий корпус. Мотогондолы, как и на Т-4МС, располагались в хвостовой части, под несущим фюзеляжем, подвод воздуха к ним осуществлялся через воздухозаборники, подвешенные под центропланом. Оперение включало два киля и цельноповоротные стабилизаторы, устанавливаемые на мотогондолах.

Получившаяся в итоге компоновка, имела ряд существенных преимуществ перед традиционными, хорошо изученными и отработанными на фирме вариантами конструкции, как в конструктивном плане, так и в плане аэродинамики:

– при прочих равных условиях, применение интегральной компоновки, обеспечивало более рациональное использование внутренних объемов для размещения топлива и оборудования, т.е. большую весовую отдачу;

– применение наплыва в передней части крыла обеспечило существенную относительную толщину корневых сечений крыла, а, значит, и большие строительные высоты, что было немаловажно для обеспечения прочности конструкции;

– воздухозаборники, выделенные в отдельный, не связанный с фюзеляжем элемент конструкции, не включались в силовую схему фюзеляжа;

– выбранный вариант компоновки должен был обеспечить прирост подъемной силы за счет увеличения вклада фюзеляжа, и оптимальное, близкое к эллиптическому, распределение подъемной силы по размаху крыла, а также более благоприятный характер протекания графика площадей поперечных сечений, что в перспективе, обещало снижение волнового сопротивления;

– размещение воздухозаборников под панелью центроплана обеспечивало стабильность потока и равномерность поля течений на входе в двигатель, в т.ч. и на больших углах атаки.

Общий вид первого варианта Т-10 (1-я редакция), 1970 год

Итак, основные компоновочные решения включали: интегральное сочетание крыла с фюзеляжем, применение в корневой части крыла наплыва сложной формы, размещение двигателей в двух изолированных мотогондолах под несущим фюзеляжем, разнесенное двухкилевое вертикальное оперение, располагавшееся для оптимизации графика поперечных площадей по длине несущего корпуса в промежутке между крылом и горизонтальным оперением. Достоин удивления тот факт, что применение столь большого числа новшеств удалось удачно совместить в конструкции самолета практически с первого раза.

Но существовали и сложности. Так, по воспоминаниям В.И. Антонова: «…запомнились наши объединенные усилия, направленные на уменьшение площади миделевого сечения самолета, величина которого, как известно, существенно влияет на аэродинамическое сопротивление в транс– и сверхзвуковом диапазонах скоростей полета. В качестве ориентира мы использовали величину миделя Т-6 – предыдущего самолета нашей разработки и сравнимой размерности. Но на данном этапе все наши старания хотя бы приблизиться к заветной цифре успеха не имели».

Самые большие сложности на этом этапе возникли с размещением основных опор шасси. Два очевидных варианта схемы лежали, что называется, «на поверхности». Это компоновка основных опор в ниши, расположенные в гондолах двигателей под воздушными каналами, и схема уборки опор в нишу в корневой части несущего корпуса, между гондолами. Но даже «черновая» проработка обоих вариантов показала, что их реализация связана с существенными издержками. Выбор первого приводил к существенному увеличению площадей поперечных сечений гондол в зоне миделя самолета и серьезно ухудшал местную аэродинамику средней части самих гондол. Второй вариант в меньшей степени влиял на величину миделя, но самолет с такими основными опорами имел значительно меньшую колею шасси, что существенно ограничивало параметры его движения по земле. Кроме того, кинематическая схема такой опоры была более сложной, сами опоры имели большую длину и, следовательно, большую массу, а в убранном положении, они «разрезали» ряд силовых шпангоутов фюзеляжа в наиболее нагруженной его зоне – в районе центроплана.

Вопрос с размещением основных опор постепенно превратился в самую серьезную проблему общей компоновки самолета, тем более, что все проектировщики в ОКБ хорошо помнили выражение Павла Осиповича: «нет шасси – нет самолета». Следовало обратиться за помощью к специалистам 18-го отдела, но в это время они были сильно загружены работами по основной тематике КБ и не имели возможности серьезно заниматься поисковыми исследованиями. Поэтому при очередном обсуждении компоновки, Олег Сергеевич предложил следующий способ привлечения «шассистов» к работе: выпустить компоновочную схему самолета в таком варианте, который будет заранее наиболее неприемлем для них. Поступая таким «иезуитским» способом, Олег Сергеевич надеялся, что «на волне» недовольства принятым решением, специалисты отдела шасси не смогут остаться в стороне и так или иначе будут просто вынуждены принять участие в совместной работе по поиску наиболее приемлемого технического решения.

Было понятно, что из двух рассматривавшихся схем шасси, для отдела 18 худшим является вариант с уборкой основных опор в фюзеляж. С другой стороны, проектировщиков именно этот вариант устраивал в наибольшей степени, т.к. он обеспечивал наименьшие изменения внешних обводов самолета. В результате, для проработки утвердили именно эту схему. В обиходе, она получила название «квазивелосипедной», т.к. на ней было реализовано стандартное распределение нагрузок между передней и основными опорами при довольно узкой, почти как в велосипедной схеме колее. Последнее обстоятельство даже вынудило разработчиков предусмотреть установку на самолете дополнительных поддерживающих опор, убирающихся в специальные обтекатели на крыле.

Таким образом, было ясно, что по ряду параметров выбранный вариант компоновки был долек от совершенства, но все «проблемные» вопросы были «оставлены» для решения на последующих этапах проработки. Важно было утвердить основные, принципиальные, компоновочные решения и получить ответ на вопрос: дает ли выбранный вариант какие-либо ощутимые выигрыши в аэродинамике? Для этого необходимо было выполнить продувки, а, значит, пришло время «легализовать» выполняемые работы, т.е. доложить о них Генеральному конструктору.

Впервые общий вид нового самолета был показан Павлу Осиповичу Сухому в феврале 1970 года. Генеральному предложенный вариант понравился, и он утвердил его для дальнейшей углубленной проработки. Таким образом, в феврале 1970 года в ОКБ было положено официальное начало работам над проектом нового истребителя, который получил условное обозначение Су-27 и открытый заводской шифр Т-10. Интересно отметить, что «рождение» компоновки Су-27 по времени совпало с формированием в структуре ОКБ нового отдела «общих видов» – отдела № 100.

Естественно, вопросы аэродинамической компоновки решались в тесной связи с отделом аэродинамики. От 2-го отдела в работе принимала участие бригада аэродинамической компоновки (начальник бригады Л.Г. Чернов и ведущий конструктор Г.Л. Михайлова). С Л.Г. Черновым О.С. Самойлович близко познакомился еще во время совместных работ по самолету Т-4. По указанию И.Е. Баславского, Л.Г Чернов в отделе аэродинамики занимался перспективными исследованиями и, в связи с этим, имел тесные контакты со многими ведущими специалистами профильных НИИ: ЦАГИ, Сиб.НИА и Институтом прикладной математики АН СССР. В результате, по просьбе Олега Сергеевича, он занялся сбором материалов по особенностям компоновки F-15 и формированием собственного «пакета» предложений по аэродинамической компоновке истребителя.

Модель первого варианта Т-10, 1970 год

Проблемы в этой области предвиделись серьезные. Исходя из имевшейся на тот момент информации, было известно, что одним из важнейших требований ВВС США к истребителю F-15, является условие существенного улучшения маневренных характеристик. Согласно опубликованным в 1969 г. данным, для F-15 требовалось обеспечить: тяговооруженность больше 1,0; кратковременную скорость на высоте 18300 м – М=2,5, установившуюся скорость горизонтального полета М=2,2 и в 2 раза меньший радиус разворота по сравнению с базовым истребителем F-4 «Phantom II». Этого можно было добиться путем обеспечения больших значений располагаемой перегрузки и тяговооруженности на маневре, а с точки зрения аэродинамики это означало практическую необходимость существенного повышения значений коэффициента подъемной силы Судоп и снижения сопротивления Схо. В ОКБ в этом отдавали себе ясный отчет не только аэродинамики, но и конструкторы-проектировщики: по воспоминаниям Л.Г. Чернова, О.С. Самойлович, очевидно памятуя о тех сложностях, с которыми пришлось столкнуться при отработке аэродинамической компоновки Т-6 (Су-24), в разговоре по поводу Т-10 выразился в том плане, что «Теперь мы все подчиним требованиям аэродинамики, а не технологии».

Исходя из постановки задачи, отечественный перспективный истребитель должен был успешно вести маневренный воздушный бой против F-15. Эта задача существенно осложнялась уже упоминавшимся выше обстоятельством – сложностью обеспечения заданных весовых характеристик отечественного самолета в связи с тем, что отечественное БРЭО имело значительно большие массово-габаритные характеристики. Единственно возможным решением этой проблемы была разработка самолета с новой компоновкой, обладающей существенно лучшими аэродинамическими характеристиками в заданной области скоростей и углов атаки. Такими новыми решениями на Т-10 стали: в плане общей аэродинамической схемы – применение на самолете интегральной компоновки и синусоидального (оживального) крыла переменной стреловидности с корневым наплывом, а в плане местной аэродинамики – применение на крыле острых профилей, деформации срединной поверхности и фиксированного отгиба носка; а также переменной по размаху относительной толщины профиля и геометрической крутки крыла, предложенные для реализации Л.Г. Черновым. Кроме этого, дополнительный выигрыш пытались получить за счет применения на крыле т.н. «законцовки Кюхемана».

С точки зрения аэродинамики, основная идея интегральной компоновки заключалась в том, чтобы получить близкое к оптимальному, эллиптическому, распределение циркуляции по размаху крыла, что должно было обеспечить минимальное индуктивное сопротивление. Кроме этого, при условии равенства внутренних объемов, интегральная компоновка обеспечивала меньшую величину омываемых поверхностей, а, значит, и меньшую величину сопротивления. За счет деформации срединной поверхности пытались добиться улучшения несущих свойств, в первую очередь – увеличения Ктах. Отгиб носка применялся для того, чтобы улучшить характеристики острого профиля крыла на крейсерских режимах полета на дозвуке, а уменьшение относительной толщины профиля на концевых сечениях крыла (при сохранении эквивалентной относительной толщины по размаху) – для снижения волнового сопротивления.

Часть из этих предложений уже была в той или иной степени апробирована либо в трубных испытаниях, либо даже в летном эксперименте, и механизм их воздействия на улучшение аэродинамики был частично изучен. К примеру, корневой наплыв и острый профиль крыла, а также отгиб носков крыла были испытаны в ЛИИ на ЛЛ «100Л» (на базе Су-9) в рамках работ по теме Т-4. Выяснилось, что острый профиль вкупе с наплывом и отгибом носков крыла существенно улучшает характеристики обтекания на больших углах атаки, обеспечивая затягивание срыва до больших углов атаки.

Но в целом, следует оговориться, что многие из найденных в ОКБ решений были выбраны на этом этапе работ чисто интуитивно, и не имели под собой серьезного теоретического обоснования. Это относилось, в первую очередь, к корневому наплыву, роль и значение которого в аэродинамической компоновке истребителя, на тот момент были не совсем ясны. К примеру, на самолете Т-4 он внедрялся лишь как средство для компенсации смещения фокуса при переходе через сверхзвук, при этом считалось, что влияние наплыва на повышение подъемной силы крыла «чисто механическое», т.е. предполагалось, что подъемная сила повышается только за счет увеличения суммарной площади несущей поверхности крыла. На практике же оказалось, что наиболее существенный вклад наплыва – из-за осуществления вихревого обтекания крыла. Конечно, в ходе исследований на ЛЛ «100Л» было выявлено существенное улучшение несущих свойств крыла, оснащенного наплывом, на больших углах атаки, но, во-первых, наплыв на «100Л» был слишком мал по «удельным» показателям (по площади в соотношении с базовым крылом, по углу «перелома» стреловидности), а во вторых, сама программа испытаний носила довольно ограниченный характер и не выявила всех особенностей новой компоновки.

В результате, по поводу некоторых предложенных компоновочных решений требовались серьезные исследования совместно с отраслевыми институтами промышленности. Л.Г. Чернов вспоминал, что на одном из первых совещаний, посвященных компоновке Т-10, Павел Осипович, обращаясь ко всем присутствующим, резюмировал: «Корневой наплыв – в этом что-то есть», и далее, обращаясь конкретно к главному аэродинамику фирмы И.Е. Баславскому, заметил: «Этим нужно заняться самым серьезным образом!». Это поручение П.О. Сухого было принято к неукоснительному исполнению: аэродинамики ОКБ в содружестве с отраслевыми научными центрами широким фронтом развернули работы по изучению особенностей выбранной аэродинамической компоновки.

ЛЛ «100Л-2» на базе Су-9, предназначенная для отработки аэродинамики самолета Т-4

Схема спектров обтекания крыла ЛЛ «100Л-2» на одном из углов атаки

Следует заметить, что с руководством ЦАГИ у П.О. Сухого всегда были нормальные рабочие взаимоотношения. Тематика исследований по перспективному истребителю не стала исключением из правил: уже весной 1970 года, т.е. 8 самом начале работ по Су-27, по приглашению П О. Сухого в ОКБ приехали начальник ЦАГИ Г.П. Свищев и его первый заместитель Г.С. Бюшгенс. На состоявшемся совещании со стороны ОКБ присутствовали проектировщики (О.С. Самойлович, В.И. Антонов) и аэродинамики (И.Е. Баславский, Л.Г. Чернов). Павел Осипович продемонстрировал руководству ЦАГИ предварительные проработки по интегральной компоновке Т-10 и обратился с предложением о совместном проведении работ по данной теме, сопроводив это предложение замечанием: «Это нужно и нам, и Вам». Предложение было принято, и вскоре был разработан обширный план совместных работ, который начали последовательно претворять в жизнь. Совместные совещания и консультации со специалистами ЦАГИ и в дальнейшем стали постоянными.

Одним из важных решений стал выбор базового профиля крыла. К нему предъявлялись довольно противоречивые требования: с одной стороны, необходимо было обеспечить высокий уровень Судоп и максимального качества Ктах на дозвуке, а с другой стороны – приемлемые скоростные характеристики на сверхзвуке. Поэтому, как и все остальные решения, выбор профиля неизбежно нес в себе элементы компромисса. После совместного обсуждения проблемы, специалисты ЦАГИ согласились с предложением ОКБ об использовании на Т-10 острых профилей и предложили для реализации профиль «П-44», сравнительно недавно отработанный в институте группой ученых во главе с Я.М. Серебрийским. От ранее использовавшихся профилей он отличался более заостренной носовой частью с меньшим радиусом скругления, и, значит, обещал, улучшение характеристик на сверхзвуке. В компоновочном плане для Т-10 в ЦАГИ предлагали использовать трапециевидное крыло умеренной стреловидности с механизацией передней и задней кромки Но специалистам ОКБ было важно оценить правильность собственных предложений по аэродинамической компоновке, поэтому был выбран вариант оживального крыла с фиксированным углом отгиба носка.

Другим важным вопросом для интегральной компоновки являлся выбор схемы и параметров входных и выходных устройств двигателей и их размещение на самолете. К примеру, для обеспечения минимальных потерь во входном тракте очень важно было правильно выбрать место установки воздухозаборников по отношению к передней кромке наплыва, а для исключения взаимовлияния заборников друг на друга и минимизации интерференционных потерь от размещения гондол под несущим корпусом – величину разноса воздухозаборников и мотогондол по размаху крыла. Сходные задачи решались и при компоновке выходных устройств, при этом, для минимизации потерь эффективной тяги оптимизировалось место размещения, форма, и схема регулирования сопел двигателей. В ОКБ это направление работ традиционно возглавлял И.Б. Мовчановский, в то время – начальник одной из бригад отдела аэродинамики. Он и специалисты его бригады З.Е. Ботвинник и К.М. Шейнман своими рекомендациями внесли существенный вклад в формирование оптимальных характеристик интегральной схемы самолета.