Авиация и Время 2011 05
Шрифт:
Как видим, ситуация с силовой установкой очень напоминала сложившуюся в СССР. Да и требования к истребителям в обеих странах были похожими. Однако задачи, решаемые новыми самолетами, были различными.
Облик нового американского истребителя начал формироваться еще в 1951 г., когда Кларенс Джонсон вылетел в Корею для анализа ситуации, в которую попала истребительная авиация США. Американские летчики жаловались, что их сложные и дорогие машины проигрывают простым советским МиГ-15. В беседах со строевыми пилотами Джонсон пытался выяснить их взгляд на облик идеального боевого самолета. Коллективный разум рисовал легкий и дешевый истребитель, превосходивший перспективные машины противника в скорости, скороподъемности и высоте полета. После возвращения в США Джонсону удалось
Проектирование истребителя С-1 шло довольно бойко, ведь его конструкция во многом повторяла ранее построенный «Р». Для коллектива ОКБ-1 не пропала даром и предыдущая работа — до прихода Сухого инженеры бюро занимались копированием истребителя F-86 Sabre. Эта история достаточно хорошо известна, поэтому подробно освещать ее смысла нет. Стоит только заметить, что наиболее удачные американские технические решения плавно перешли с «Сейбра» на С-1. Были взяты: подвеска закрылков, необратимые бустеры и некоторые элементы гидравлической системы. Давление в ней также соответствовало давлению в системе F-86 — 210 кг/м 2. Такая величина немного увеличивала толщину стенок трубопроводов, но серьезно уменьшала габариты исполнительных механизмов и повышала их быстродействие.
Когда большинство бригад уже почти заканчивали свои чертежи, ход работы нарушил начальник бригады общих видов Адлер. Об этом он написал в своих воспоминаниях так: «Подталкиваемый эйфорией, связанной с Су-17 1*, который был загублен еще в 1948-м, я пассивно наблюдал, как молодые сотрудники бригады эскизного проектирования Сизов, Рюмин, Пономарев и Поляков усердно повторяли основные черты этого идеала… Но по мере того, как чертежи из бригады эскизного проектирования перемещались в основные бригады ОКБ, во мне исподволь росло чувство недовольства и напрашивалось иное конструктивное решение. Подписывая чертежи все с большим отвращением, я, наконец, не выдержал и отправился к Сухому с повинной головой…»
В своей беседе с Сухим Адлер предложил существенно переработать проект. Демократичный и спокойный Сухой одобрил «революцию». Свои соображения по изменению проекта Адлер представил коллективу через несколько дней. Главные изменения коснулись расположения основных опор шасси — с фюзеляжа их предстояло перенести на крыло, а освободившееся место занять топливными баками. Переставное горизонтальное оперение с рулями высоты следовало заменить цельноповоротным стабилизатором. Его нужно было перенести с киля на хвостовую часть фюзеляжа, ибо в киле не помещались мощные бустеры.
Поначалу новшества Адлера не вызвали отторжения, и бригады стали отрабатывать новую задачу. Но перестановка шасси потребовала изменения силового набора крыла и кинематической схемы самого шасси. Возникли нюансы в системе управления и т. д. Работа затормозилась. Сам Адлер потратил массу времени не только на решение возникших проблем, но и на убеждение сотрудников в своей правоте, чем, собственно, и нажил себе массу недоброжелателей. Его стали обвинять в затягивании разработки, хотели объявить выговор по партийной линии, а начальник бригады шасси и системы управления даже написал критическую статью в стенгазету. Опасаясь дальнейшей эскалации конфликта, Адлер ушел от Сухого в ОКБ Яковлева, но его дело все-таки довели до конца. По итогам этой истории Адлер написал: «Из сравнительного расчета весов одновременно спроектированных двух вариантов конструкции Су- 7 было установлено, что общая экономия веса в новом варианте составила 665 кг… Не скрою, что приятно было услышать, когда однажды скупой на похвалы Сухой все же бросил на одном из совещаний фразу: «По схемам Адлера конструкции легче получаются».
Законченный проект С-1 имел незатейливый цилиндрический фюзеляж с большим удлинением, лобовой воздухозаборник с центральным конусом, среднерасположенное стреловидное крыло
Снизить аэродинамическое сопротивление еще больше могло так называемое «правило площадей», идея которого заключалась в уменьшении поперечного сечения фюзеляжа в месте расположения крыла. В 1952 г. его придумал инженер NACA Ричард Уайткомб (Richard Whitcomb), но в Союзе оно было неведомо, а в США строго засекречено.
Необходимо заметить, что и Джонсон на F-104 не использовал «правило площадей». Однако он пошел на это сознательно, ведь на его самолете стояло очень тонкое крыло, относительной толщиной всего 3,4 %, которое практически не нарушало распределения площадей поперечных сечений.
У С-1 относительная толщина менялась от 7 до 8 % по размаху, а у Е-2 данный Показатель равнялся 6 %. Однако большая стреловидность этих крыльев приводила к тому, что площадь их поперечных сечений более-менее равномерно распределялась по протяжению фюзеляжа и не создавала скачкообразного прироста площади. По этим же соображениям «правило площадей» не применялось и на британском сверхзвуковом перехватчике Lightning.
1*Имеется в виду самолет «Р».
< image l:href="#" />Концевой аэродинамический гребень
Хвостовые части самолетов Су-7БМ и Су-7БМК
Силовая установка С-1 была не совсем обычной, поэтому стоит рассмотреть ее подробнее.
Разрабатывая свой новый турбореактивный двигатель АП-7, Архип Михайлович Люлька решил добиться увеличения тяги путем повышения степени сжатия воздуха в компрессоре. Эту задачу можно было решить простым добавлением ступеней, но при этом росли вес и габариты двигателя. А можно было применить так называемый сверхзвуковой компрессор. В нем, благодаря специальному профилю лопаток, воздушный поток между ними движется быстрее скорости звука. Ступеней у него меньше, но напор воздуха больше. Соответственно, меньше вес и больше тяга.
Однако от сверхзвукового компрессора очень трудно добиться устойчивой работы. Кроме этого, лопатки подвергаются сильным нагрузкам, и даже небольшие забоины на поверхности могут привести к их разрушению. Ввиду этих недостатков обычно сверхзвуковыми делают не все ступени, а только несколько, тогда заставить их работать проще. Люлька решил сделать сверхзвуковой только первую ступень. По своей эффективности она заменяла 3–4 дозвуковые.
Для повышения напорности диаметр колеса новой ступени был увеличен, а диаметр старых ступеней остался прежним, из-за этого в воздушном тракте образовался характерный горб. На испытаниях двигатель заработал и показал расчетные характеристики, но вот его горб не давал покоя коллективу конструкторов. Но все их попытки выправить «уродство» так и не увенчались успехом. Ровный компрессор упрямо работать не хотел. В конце концов его оставили в покое, и необычная форма проточной части компрессора АЛ-7 стала его визитной карточкой.