Kilka lat przed Berkutem: odwrócone skrzydło i Biuro Projektowe Sukhoi

W 1979 roku Państwowy Komitet Techniki Lotniczej przy Radzie Ministrów ZSRR (GKAT) i Ministerstwie Obrony rozpoczął program I-90. Jej celem było stworzenie myśliwca, który będzie służył krajowi w latach 90-tych. Do 81 roku „mapa drogowa” prac była gotowa i rozpoczęto wstępne określanie wyglądu przyszłego samolotu. Po serii dyskusji i sporów zdecydowano powierzyć główne prace nad projektem Moskiewskim Zakładom Metalurgicznym im. Mikojan. Szef Państwowej Komisji ds. Sprzętu Lotniczego I.S. Siłajew zażądał zaangażowania firmy Suchoja w prace nad projektem I-90. Kierownictwu tego biura projektowego udało się jednak przekonać urzędników Komitetu, że ich projekt Su-27 jest nie tylko nowoczesny, ale i obiecujący. Dlatego, aby stworzyć myśliwiec z lat dziewięćdziesiątych, biuro projektowe Suchoj nie potrzebuje dodatkowej pracy: wystarczy zmodyfikować istniejący sprzęt przy użyciu stosunkowo prostych metod. Należy zaznaczyć, że była w tym logika i, jak się później okazało, myśliwce rodziny Su-27 służyły nie tylko w latach 90., ale także po latach. Jednocześnie Komitet Państwowy nie zamierzał pozostawiać firmy Suchoj bez pracy. W tym samym roku 81 została przydzielona do przygotowania projektu samolotu szturmowego z lat dziewięćdziesiątych o nazwie Sh-90.

W świetle tych wszystkich wydarzeń inicjatywa nowego generalnego projektanta biura projektowego im. Suchoj. POSEŁ. Simonow, ledwie objął wysokie stanowisko, zaproponował rozpoczęcie pracy nad zupełnie nowym samolotem. Obiecujący projekt myśliwca otrzymał indeks S-22. Oczywiście oznaczenie, podobne do jednej z wersji projektu Su-17, zostało przyjęte nie bez powodu, ale po to, aby „zamaskować” rozwój inicjatywy. W tamtym czasie czołowe biura projektowe świata po raz kolejny ogarnęła obsesja na punkcie skrzydła pochylonego do przodu (KSW). Takie samoloty nośne miały kilka cech, które wyróżniały je na korzyść klasycznego skrzydła. Dzięki specyficznemu przepływowi wychylenie do przodu zwiększa właściwości aerodynamiczne skrzydła w szerokim zakresie prędkości, zwiększa siłę nośną, poprawia charakterystykę startu, lądowania i manewrowości, a także korzystnie wpływa na odporność na przeciągnięcie. Pierwsze eksperymenty w zakresie oczyszczalni ścieków sięgają lat 40-tych ubiegłego wieku. Jednak wtedy kilka zespołów projektowych nie było w stanie poradzić sobie z wadami przesunięcia do przodu. Faktem jest, że wraz ze wzrostem prędkości przepływu obserwuje się dodatnią rozbieżność sprężystą skrzydła - skręcenie, które może prowadzić do zniszczenia konstrukcji. Wzmocnienie metalowego zestawu mocy skompensowało tendencję do skręcania się, ale zanegowało jakikolwiek wzrost siły nośnej. Ponadto przedni opór skrzydła pochylonego do przodu jest większy, co jest szczególnie zauważalne przy prędkościach ponaddźwiękowych.
Rozwój przemysłu lotniczego w pierwszej połowie lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku umożliwił już rozwiązanie większości problemów nieodłącznie związanych z CBS. Zaproponowano zatem kompensację odkształceń skrzydeł materiałami kompozytowymi, a tendencję samolotu do drgań kompensowano za pomocą odchylanych końcówek skrzydeł i przelewów. Zgodnie z zamysłem projektantów Suchoj te elementy mechanizacji miały tak rozprowadzać przepływy ze skrzydła i napływ, aby nie wchodziły ze sobą w interakcję w niebezpiecznej odległości od samolotu. W połowie lat 80. wszystkie problemy teoretyczne zostały rozwiązane i pod przewodnictwem głównego projektanta V.S. Biuro projektowe Suchoj Konochowa zakończyło prace nad projektem wstępnym samolotu S-22.
Myśliwiec zaprojektowany w konstrukcji kanarda był porównywalny rozmiarami z samolotem Su-27. Dzięki nowemu skrzydłu i jego niezwykłym perspektywom możliwe było wyposażenie 23-tonowej maszyny tylko w jeden dwuprzewodowy silnik turboodrzutowy. Inżynierowie zaczęli już przygotowywać całą dokumentację do produkcji prototypu, gdy wyszło na jaw kilka błędnych szczegółów projektu. Okazało się, że w kraju nie ma jeszcze silnika, który byłby w stanie samodzielnie „ciągnąć” samochód o takiej masie startowej, zapewniając mu przyzwoite właściwości lotne. Dodatkowa kontrola projektu w celu zbadania możliwości przerobienia go na inny silnik wykazała, że myśliwiec miał zauważalną nadwagę. Kierownictwo biura projektowego nie miało innego wyjścia, jak wstrzymać projekt S-22 i rozpocząć opracowywanie na jego podstawie nowego samolotu. Zaktualizowana wersja obiecującego myśliwca otrzymała indeks S-32.
Wielozadaniowy myśliwiec pokładowy Su-27KM (później S-32), zaprojektowany w Biurze Projektowym im. P.O. Suchoj na wyposażenie radzieckich lotniskowców projektów 1143.5 („Kuzniecow”), 1143.6 („Wariag”) i nuklearnego 1143.7 (szef - „Uljanowsk”). Po rozpadzie ZSRR projekt Su-27KM w postaci myśliwca bojowego przerwano ze względu na ograniczenie budowy lotniskowców i powstałe problemy finansowe, a temat przekształcono w pracę badawczą nad opracowaniem „skrzydła skośnego do przodu” (SOS), podczas którego skompletowano egzemplarz do badań wytrzymałości statycznej do doświadczalnego samolotu S.37 „Berkut”, obecnie znanego jako Su-47 (fot. http://www.buran. ru)
M.A. został mianowany głównym projektantem projektu S-32. Poghosjan. Jednocześnie rozważano kilka opcji przetwarzania S-22. W rezultacie za najbardziej obiecujący uznano dwusilnikowy myśliwiec ze zmiennym wektorowaniem ciągu. Miał być wyposażony w dwa silniki turbowentylatorowe RD-79M o ciągu 18500 79 kgf każdy. Silniki te stanowiły rozwinięcie silnika R141B, który miał być montowany na samolocie pionowego startu i lądowania Jak-79. W przeciwieństwie do oryginalnego silnika, RD-32M miał większy ciąg i nieco zwiększoną żywotność. Jednak szereg problemów związanych ze stworzeniem nowego silnika zmusił zespół inżynierów pod przewodnictwem Simonowa i Pogosjana do ponownego rozważenia swoich poglądów na temat elektrowni S-41. Teraz zaproponowano wyposażenie samolotu w silniki AL-18F o szacunkowym ciągu do 19-32 ton. Przy akceptowalnym jednostkowym zużyciu paliwa, silniki te, dzięki swojemu ciągowi, umożliwiły S-90 możliwość długiego lotu z prędkością ponaddźwiękową bez użycia dopalacza. Ten sam silnik miał napędzać kolejny samolot programu I-1.44, MiG XNUMX MFI.
Powszechne zastosowanie materiałów kompozytowych w konstrukcji S-32 było nie tylko konsekwencją chęci odciążenia konstrukcji. Biuro projektowe Suchoj miało już pewne doświadczenie w zakresie zmniejszania sygnatury radarowej i w rozważaniach projektantów kompozyty zajmowały dalekie miejsce. Dodatkowo na ostateczny wygląd pojazdu, w tym także technologiczny, wpływ miał nowy fotel wyrzutowy. NPO Zvezda zaproponował radykalnie nową koncepcję urządzenia ratunkowego dla pilota, które między innymi pozwoliło mu znosić większe niż dotychczas przeciążenia. W związku z tym wzrosło obliczone przeciążenie eksploatacyjne, co wymagało dodatkowego wzmocnienia konstrukcji. I znowu z pomocą przyszły kompozyty.
Na początku powstania samolotu S-32 inicjatywny projekt firmy Suchoj nie był już tajemnicą dla kierownictwa przemysłu lotniczego. Dlatego Biuro Projektowe stale informowało Państwową Komisję o postępie prac. Jednak w 1988 roku, gdy sytuacja gospodarcza w kraju odbiegała od najlepszej, a wiele przedsiębiorstw obronnych zaczęło doświadczać poważnych trudności, GKAT podjął decyzję o zaprzestaniu prac nad ciekawym, ale wątpliwym perspektywicznie projektem. Żeglarze wojskowi stanęli w obronie S-32. Doskonałe dane dotyczące startu i lądowania – nawet jeśli zostały obliczone – mogłyby uczynić z tego samolotu doskonały myśliwiec pokładowy. W ten sposób rozpoczął się nowy etap w biografii samolotu ze skrzydłem pochylonym do przodu.
W tym samym 88 roku projektanci Suchoj zaprezentowali wstępny projekt pokładowego myśliwca Su-27KM. W rzeczywistości była to „hybryda” Su-27K (Su-33) i S-32. Z pierwszego zaczerpnięto prawie całą awionikę i uzbrojenie, a drugi „dzielił” oryginalny projekt skrzydła. To oryginalne podejście do szybkiego stworzenia nowego myśliwca pokładowego doprowadziło do zwiększenia maksymalnej masy startowej. Su-27KM urósł do prawie 40 ton, czyli o 7000 kg więcej niż maksymalna masa startowa Su-33. Odskocznie radzieckich lotniskowców nie zostały zaprojektowane do wspierania startu tak ciężkich samolotów, a Uljanowsk, na którym planowano zainstalować katapulty parowe, został postawiony dopiero w 1988 roku. Potrzebne było rozwiązanie, które zapewniłoby normalną pracę Su-27KM na wszystkich typach radzieckich lotniskowców. Ze względu na dużą masę startową nowy samolot miał nieco niewystarczający stosunek ciągu do masy. W związku z tym po prostu nie miał czasu na osiągnięcie prędkości niezbędnej do startu przed podniesieniem się z pokładu. Po kilku badaniach i eksperymentach projektanci Biura Suchoj postanowili zalecić dla Su-27KM tzw. balistyczny start z trampoliny. Istotą tej metody jest to, że brak prędkości jest kompensowany osiągami górnopłata. Start balistyczny miał wyglądać tak: samolot, nabierając części prędkości startowej, odrywa się od przedniego końca odskoczni. Dzięki bezwładności porusza się do przodu i do góry, po drodze zwiększając prędkość. Po przekroczeniu najwyższego punktu trajektorii balistycznej myśliwiec (prędkość pozioma jest jeszcze niewystarczająca do pełnego lotu) zaczyna tracić wysokość i kontynuuje ruch do przodu. Po osiągnięciu wysokości krawędzi odskoczni samolot dzięki silnikom pracującym w trybie startu nabiera wymaganej prędkości i przechodzi w lot poziomy. Taki start z pokładu jest możliwy tylko przy skrzydle pochylonym do przodu. Faktem jest, że w pierwszej fazie startu balistycznego samolot osiąga kąty natarcia, przy których klasycznemu skrzydłu grozi przeciągnięcie. Z kolei CBS ma pewien margines stabilności i dzięki większej sile nośnej wcześniej przenosi samolot do pozycji poziomej. Aby zapewnić większą niezawodność poziomowania, myśliwiec Su-27KM otrzymał bardziej zaawansowaną mechanizację niż w S-32.
Biuro Projektowe Suchoj rozpoczęło już przygotowywanie dokumentacji technicznej do produkcji eksperymentalnego Su-27KM, jednak w maju 89 roku Komisja Wojskowo-Przemysłowa przy Radzie Ministrów i Ministerstwie Obrony Narodowej stwierdziła, że samolot ten jest zbyt skomplikowany zostać oddany do użytku. Projekt Su-27KM stracił status obiecującego myśliwca do uzbrojenia lotniskowców. Jednakże firmie Suchoj pozwolono kontynuować prace nad oczyszczalnią ścieków z własnej inicjatywy i na własny koszt. Przed zaprzestaniem pełnego finansowania rządowego Biuro Projektowe Suchoj planowało zbudować dwie zdolne do lotu kopie S-32 i jeden płatowiec do testów statycznych w Zakładach Lotniczych w Irkucku. Jednak zamknięcie projektu Su-27KM i późniejsze problemy finansowe całego kraju spowodowały, że wszelkie prace nad skrzydłem pochylonym do przodu musiały zostać w całości wykonane przez biuro projektowe na własny koszt.
W rezultacie na samym końcu lat osiemdziesiątych i na początku dziewięćdziesiątych projekt S-32 został znacząco przeprojektowany do stanu oznaczonego jako S-37. Pierwszy lot tego samolotu, zwanego także Berkutem, odbył się 24 września 1997 roku. Tym samym samolot, będący efektem sowieckich i rosyjskich prac nad skrzydłami pochylonymi do przodu, wzbił się w powietrze niemal 15 lat po rozpoczęciu pierwszych badań. Od samego początku prób w locie S-37 prawie nikt z jego twórców nie wątpił, że myśliwiec ten nie ma zamiaru stać się pojazdem bojowym, przynajmniej w nadchodzących latach. Berkut pozostał samolotem czysto eksperymentalnym. W naszym kraju pomysł CBS nie doczekał się dalszego rozwoju, a projekty S-32 i S-37, pomimo szeregu technologii, które po raz pierwszy na nich zastosowano, pozostały po prostu kolejnym ciekawym pomysłem w Historie światowe lotnictwo.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://testpilot.ru/
http://airwar.ru/
http://alternathistory.org.ua/
http://popmech.ru/
http://paralay.com/
informacja