Eksperymentalny samolot Photon
Prace wykonywali studenci pod kierunkiem etatowych pracowników OSKB-S oraz niepełnoetatowych nauczycieli Katedry Konstrukcji i Projektowania. Każdego roku studenci zrealizowali około 25 zajęć i 15 projektów dyplomowych na prawdziwe tematy OSKB-S. Niemal wszyscy pracownicy OSKB-S rozpoczynali pracę w zespole jeszcze jako studenci. W pilotażowej produkcji, która dotyczyła tematów OSKB-S, wzięło udział 15 wysoko wykwalifikowanych pracowników ogólnego przeznaczenia. OSKB-S jest jedynym ze studenckich biur projektowych uczelni lotniczych ZSRR, którego produkty zostały uznane przez Ministerstwo Przemysłu Lotniczego i dopuszczone do badań zgodnie z obowiązującymi tam zasadami.
Głównym zadaniem biura projektowego Mayovsky z jednej strony było usprawnienie szkolenia studentów w zakresie projektowania poprzez zaangażowanie ich w tworzenie prawdziwych próbek sprzętu, z drugiej strony wykorzystanie wykwalifikowanych nauczycieli i zdolnych uczniów do rozwiązywania bieżących problemów branży lotniczej w ramach procesu edukacyjnego.
Ponieważ wszystkie duże zespoły projektowe były przeciążone pracą związaną z obsługą samolotów własnej produkcji lub maszyn eksperymentalnych (zorientowanych na serię), nie miały absolutnie czasu ani ochoty pracować nad samolotami eksperymentalnymi. Prace te wydawały się uciążliwe i nie obiecywały znaczących inwestycji finansowych.
Dziesiąta Główna Dyrekcja Przemysłu Lotniczego w podobnej sytuacji, reprezentowana przez OSKB-S, znalazła energiczny, utalentowany i odpowiednio doświadczony zespół, który jest w stanie rozwiązać powierzone zadania. A dla młodego, „kopytnego”, ale już ugruntowanego biura projektowego, była to doskonała okazja, aby udowodnić swoją wartość i wejść na nowy poziom.
Ideologiem i liderem zespołu, który włożył wiele wysiłku w zorganizowanie OSKBES, był Żydowiecki Kazimierz Michajłowicz. Do biura projektowego trafił już w 1966 roku, jako student drugiego roku, na początkowym etapie rozwoju firmy Kvant i od razu zwrócił na siebie uwagę swoją sprawnością i erudycją. Dzięki swojemu autorytetowi Kazimierz Michajłowicz szybko stanął na czele jednej z grup projektowych, a później został zastępcą szefa SKB ds. technicznych. pytania. Żidowecki opracował projekt wszystkich głównych jednostek Kwanta, technologię ich produkcji, a następnie nadzorował budowę i dalsze próby w locie samolotu. Wszystkie opracowane i zbudowane później samoloty powstały przy najbardziej aktywnym udziale i pod bezpośrednim nadzorem K.M. To on, tworząc OSKBES, został mianowany odpowiedzialnym szefem nowego biura projektowego i został zatwierdzony zarządzeniem Ministerstwa jako Główny Projektant MAP.
Głównym celem eksperymentalnego statku powietrznego jest rozwiązanie jednego lub większej liczby problemów naukowo-praktycznych z zakresu dynamiki lotu i aerodynamiki. Eksperymentalny różni się od eksperymentalnego tym, że nie przewiduje się jego późniejszej produkcji seryjnej. Z reguły taki samolot tworzony jest w jednym lub dwóch egzemplarzach.
Stworzenie eksperymentalnego urządzenia wymagało znacznie mniejszych kosztów niż eksperymentalny samolot przewożący ładunek lub broń, sprzęt docelowy i nawigacyjny oraz zapas paliwa zapewniający wymagany zasięg. Ponadto przy tworzeniu prototypowego samolotu należy wziąć pod uwagę kwestię możliwości produkcji seryjnej, łatwości konserwacji, przeżywalności bojowej, żywotności, zapewnienia określonego czasu przygotowania do następnego lotu i tak dalej. Jak pokazuje praktyka, wraz z powstaniem prototypowego samolotu jednocześnie kręci się koło zamachowe do przygotowania produkcji seryjnej, ponieważ klient często chce mieć potrzebną mu maszynę „jutro”.
Niektóre problemy eksperymentalne rozwiązuje się za pomocą przystosowanych do tego celu samolotów seryjnych. Daje to oszczędność czasu i zmniejsza koszty badań. Jednak nawet specjalnie zbudowany eksperymentalny samolot zapewnia znaczne oszczędności, jeśli można go zastosować, aby zapobiec wprowadzeniu błędnej koncepcji do eksperymentalnego statku powietrznego.
Często zaniedbanie testów eksperymentalnych staje się przyczyną znacznie opóźnionych terminów i zmarnowanych ogromnych ilości pieniędzy. Uderzającym przykładem są pierwsze wersje bombowca Su-24 (wyd. T6-1) i myśliwca MiG-23 (wyd. 23-01), wyposażone w dodatkowe silniki unoszące do krótkiego startu/lądowania oraz skrzydło delta. Aby przetestować tę koncepcję, w 1966 roku zbudowano eksperymentalne samoloty T-58VD i MiG-21PD na bazie seryjnych myśliwców. Pod naciskiem klienta, przed otrzymaniem wyników badań, do produkcji wprowadzono eksperymentalne Su-24 i MnG-23. W 1967 roku oba samoloty odbyły swój pierwszy lot. Podczas niemal równoczesnych testów maszyn prototypowych i doświadczalnych okazało się, że koncepcja ta nie przyniosła oczekiwanego efektu. Według Samoilovicha O.S. wynika to z następujących powodów. Po pierwsze, strumienie silników podnoszących przy niskich prędkościach, odbite od betonu, są ponownie zasysane przez górne wloty powietrza. Gorące gazy o małej zawartości tlenu znacznie zmniejszały siłę ciągu silników podnoszących. Po drugie, napływ powietrza spod niego na górną powierzchnię skrzydła, spowodowany pracą silników podnoszących, zmienił rozkład przepływu, a także zmniejszył nośność skrzydła. Tym samym nie udało się skrócić długości startu i lądowania, a dodatkowe silniki zwiększyły masę i zabrały objętości wewnętrzne, zmniejszając ilość paliwa. W rezultacie oba projekty zostały radykalnie przeprojektowane w celu uzyskania samolotu o zmiennym skoku.
Inny przykład. Przed otrzymaniem wyników testów eksperymentalnego samolotu MiG-21I (rozpoczętego w kwietniu 1968 r.), specjalnie stworzonego w celu określenia charakterystyki ostrołukowego skrzydła dla pasażerskiego naddźwiękowego samolotu, rozpoczęto budowę eksperymentalnego Tu-144 (31 grudnia 1968 r. - pierwszy lot). W efekcie radykalnie zmieniono profil skrzydeł samolotu Tu-144 i skorygowano jego plan.
Rozwój i badania samolotów eksperymentalnych w Stanach Zjednoczonych zawsze cieszyły się dużym zainteresowaniem. Wystarczy przypomnieć pierwszy samolot „X”, za pomocą którego pod koniec lat czterdziestych i na początku pięćdziesiątych XX wieku. Zbadano problemy lotów naddźwiękowych. W latach 1940-1950. Amerykanie zbudowali ponad 1950 eksperymentalnych urządzeń serii „X”, za pomocą których badano różne konstrukcje samolotów pionowego startu. Stworzony w 1960 roku eksperymentalny X-10 stał się pierwszym na świecie samolotem ze zmiennym skrzydłem. W 1951 roku Burt Rutan na zlecenie NASA zbudował eksperymentalny samolot AD-5, który miał całkowicie ruchome, asymetrycznie zmienne skrzydło. W 1979 roku rozpoczęto serię lotów testowych X-1 ze skrzydłem pochylonym do przodu. W 1984 roku kontynuowano badania nad super zwrotnością eksperymentalnego X-29. Lista ta nie jest kompletna.
W ZSRR ta dziedzina nauki o lotnictwie była znacznie słabiej rozwinięta. „Złoty wiek” krajowych samolotów eksperymentalnych przypadł na lata 1950–1960. W 1957 r. do testów pionowego startu zbudowano eksperymentalny aparat Turbolet, a w 1963 r. Jak-36. Na bazie seryjnych Su-15 i MiG-21 w 1966 roku powstały wspomniane już T-58VD i MiG-21PD. Mówiono także o eksperymentalnym samolocie MiG-21I „Analogue”.
Do tej listy można dodać także eksperymentalny samolot „Kvant”, który powstał w Ministerstwie Szkolnictwa Wyższego, a nie w MAP. Został zbudowany w 1977 roku i testowany w LII MAP w latach 1978-1984. Badaliśmy system bezpośredniego sterowania siłą nośną, który składał się z manewrowych klap, które jednocześnie współpracowały z windą w przypadku odchylenia drążka sterowego samolotu. To prawda, że „Kvant” został zepchnięty do kategorii eksperymentalnej ze względu na zablokowaną drogę do kategorii sportowych samolotów akrobacyjnych. Dokonano tego pod wpływem i siłami Jakowlewa L.S., który w tym czasie był monopolistą w dziedzinie rozwoju samochodów sportowych.
4 z 6 wymienionych powyżej samolotów doświadczalnych powstały w dużych eksperymentalnych biurach projektowych, o których podejściu do takich prac wspomniano powyżej. Jedynymi wyjątkami były „Turbolet” i „Kvant”, stworzone w dziale projektowym LII pod kierownictwem aerodynamika V.N. Matveeva. i projektant Rafaelyants A.N.
Organizowane w latach 1960. z inicjatywy Myasishcheva V.M. Dziesiąty wydział TsAGP, który zajmował się badaniem obiecujących projektów samolotów, nie miał doświadczenia projektowego i technologicznego w opracowywaniu prawdziwych samolotów.
Intensywny postęp w dziedzinie technologii lotniczej w naszym kraju, jaki zaobserwowano przed rozpadem ZSRR, nieustannie rodził pytania, z których większości nie można było rozwiązać jedynie za pomocą eksperymentów rurowych lub metod obliczeniowych.
W przypadku OSKBES zadania wyznaczyli bezpośrednio poseł Simonow, wiceminister i Szkadow L.M., szef dziesiątej Dyrekcji Głównej MAP. Zakres obowiązków został zatwierdzony przez LII i TsAGI.
Wiceminister przemysłu lotniczego Michaił Pietrowicz Simonow wniósł ogromny wkład w utworzenie OSKBES. Do ministerstwa trafił w 1979 r., gdzie „pod nim” odtworzono stanowisko wiceministra ds. nowych technologii i budowy statków powietrznych doświadczalnych, zlikwidowane swego czasu po odejściu z niego zastępcy komisarza ludowego A.S. Jakowlewa. Simonow nadzorował Dziesiątą Dyrekcję Główną MAPA, odpowiedzialną za „naukę”. Jej sfera obejmowała LII, TsAGI i wszystkie inne instytuty badawcze przemysłu lotniczego.
Simonow, który przeniósł się do ministerstwa z firmy Suchoja, był obciążony przez administratora. pracy i poczuł potrzebę działań projektowych. Żidowecki K.M. powiedział: „Najwyraźniej Michaił Pietrowicz był jedynym wiceministrem w całej historii MAP, który miał w swoim biurze deskę kreślarską”. Ponieważ tryskająca energią Simonowa nieustannie szukała wyjścia, ustalony porządek w MAP został szybko zakłócony przez pewne innowacje.
Tak więc Samoilovich Oleg Siergiejewicz w swojej książce wspomina, że w tym czasie Simonow M.P. wysunął pomysł, zgodnie z którym projekty nowych samolotów powinny być opracowywane w TsAGI, a nie w biurach projektowych. Jednocześnie biuro projektowe było zobowiązane jedynie do realizacji tych projektów. Jako przykład podaje bombowiec frontowy T-60, którego konstrukcja została opracowana w TsAGI w ramach programu B-90 (bombowiec z lat 1960. XX wieku) pod przewodnictwem Simonowa i „wystrzelona” do Suchowa w 1981 roku.
Rzeczywiście Michaił Pietrowicz poważnie „przejął” dziesiąty (obiecujący) wydział TsAGI i dosłownie tam zniknął. Pod jego kierownictwem, oprócz T-60, opracowano projekt jednosilnikowego eksperymentalnego samolotu ze skrzydłem pochylonym do przodu, podobnego do amerykańskiego X-29. Ponieważ ten samolot miał również zbudować Sukhov, w prace zaangażowanych było kilku młodych projektantów z działu projektowania ogólnego.
Kolejnym niekonwencjonalnym dla MAI krokiem było utworzenie w 1982 r. OSKBES MAI przy bezpośrednim wsparciu Simonowa, a następnie KN „Kvant” pod przewodnictwem szefa SKB-S Yu.V. Kuzniecowa. Te nowe biura projektowe miały także powstać pod przewodnictwem M.P. Simonowa. badania projektowe.
Na początku lat 1980. Ministerstwo Przemysłu Lotniczego rozpoczęło prace nad dwoma obiecującymi programami: Sh-90 (samolot szturmowy z lat 1990.) i I-90 (myśliwiec z lat 1990.). Zdecydowano się zaangażować OSKBES w badania nad obiecującymi technologiami. rozwiązań, których zastosowanie znacząco poprawiłoby parametry użytkowe samolotów szturmowych i myśliwców nowej generacji.
Dla OSKBES pierwszym zadaniem było określenie efektywności wykorzystania SNUPS (systemu bezpośredniego sterowania siłą nośną) na statkach bojowych podczas manewrowania, celowania i naprowadzania, w tym uproszczenie techniki pokładowych samolotów MiG-29K i Su-27K na pokładzie statek, który w tamtym czasie dopiero zaczynał się rozwijać. W ramach tego programu planowano przeprowadzić serię lotów testowych Kvanta.
Goryunov N.P., który w tym czasie był wiodącym specjalistą OSKBES w dziedzinie aerodynamiki, przypomniał sobie zabawny incydent z tego okresu. Podczas dyskusji szczegółów programu z kierownictwem LII jeden z inżynierów OSKBES zwrócił uwagę dyrektora instytutu A.D. Mironowa na fakt, że lądowanie na lotniskowcu odbywa się bez poziomowania i trzymania, jak zwykle dla „normalnego” lotnictwa. Był bardzo zaskoczony i z początku nawet w to nie wierzył. Na dowód Mayevitowie zaproponowali obejrzenie filmu fabularnego „Niebo nad” (Francja), który był wówczas w kinach.
Obraz został zamówiony i przywieziony do LII. W sali montażowej instytutu badawczego zorganizowano jego oglądanie dla inżynierów i pilotów. Film pokazał w obfitości, z bliska i pięknie, Super Etandary z lotniskowca Clemenceau, które wystartowały z katapulty parowej i wylądowały na finiszerze. Ponadto opowiedziano historię o romansach młodych pilotów.
Ujęcia z filmu potwierdziły, że ścieżka schodzenia była skierowana ściśle do punktu zetknięcia, a powstałe w ostatniej chwili niewielkie zakrzywienie trajektorii tłumaczono wpływem bliskości „ziemi”.
Dziś wszyscy wiedzą, że lądowanie na lotniskowcu ma swoją własną charakterystykę. Ponieważ odbywa się to „jak wrona”, podwozie samolotów pokładowych jest znacznie wzmocnione. A dla radzieckich pilotów testowych nauka ta zaczęła się od obejrzenia francuskiego filmu lekką ręką inżynierów MAI.
W OSKBES wraz z Biurem Projektowym Sukhoi w latach 1983-1984. Zbadano możliwość opracowania samolotu laboratoryjnego SNUPS na bazie seryjnego Su-15.
W związku ze zbliżającym się poszerzeniem zakresu zadań, a także możliwym zwiększeniem personelu, studenckie biuro projektowe zostało w 1983 roku przeniesione do bardziej przestronnego budynku składającego się z dwóch ciasnych pomieszczeń.
Odwiecznym problemem samolotów od chwili ich powstania jest wzrost prędkości startu i lądowania, a w konsekwencji długości lotnisk, co nieuchronnie wiąże się z próbami zwiększenia prędkości maksymalnej. prędkość lotu. Co jakiś czas podejmuje się próby, aby w jakiś sposób przeciwdziałać temu trendowi. Jak wiadomo, w samolotach bojowych w celu zmniejszenia rozbiegu stosuje się akceleratory prochowe, a w celu skrócenia rozbiegu stosuje się spadochrony hamujące. Jednocześnie akceleratory są urządzeniami jednorazowego użytku, można by rzec, materiałami eksploatacyjnymi, ale trzeba to znosić. W 1957 roku stworzyli instalację do startu poza lotniskiem MiGT9S. Prototypowy samolot o nazwie SM-30 przeszedł testy, ale nie wszedł do produkcji, ponieważ nie było możliwe zapewnienie wymaganego przez wojsko lądowania poza lotniskiem. Możliwości startu i lądowania różnych statków powietrznych muszą być tego samego rzędu.
TsAGI dostrzegł jeden z obiecujących obszarów zwiększania charakterystyki wydajności lotu statków powietrznych w zastosowaniu systemów zasilania zwiększających siłę nośną (ESUPS). Efekt ten badał także słynny aerodynamik I.V. Pobierając powietrze ze sprężarki RD i wdmuchując je przez profilowane szczeliny, można uzyskać efekt supercyrkulacji na skrzydle. Umożliwia to osiągnięcie wartości współczynników siły nośnej znacznie większych niż te, które zapewniają tradycyjne schematy mechanizacji startu i lądowania. Jednocześnie system energetyczny zwiększający siłę nośną poprawił charakterystykę startu i lądowania samolotu.
W tej dziedzinie, oprócz podstaw teoretycznych TsAGI, ZSRR miał niewielkie doświadczenie w stosowaniu mechanizacji odrzutowej. Od 21 roku, począwszy od modyfikacji MiG-1964PFM, myśliwce MiG-21 wyposażane są w system klap Boundary Layer Blowout. Nieco później w podobny system zaczęto wyposażać przechwytywacze Su-15. Na An-72, który swój pierwszy lot odbył w 1977 r., Antonow próbował zwiększyć siłę nośną podczas startu i lądowania, wdmuchując strumienie silników odrzutowych na sekcje górnej powierzchni skrzydła. W rzeczywistości lotnictwo mogłoby zaoferować projektantom znacznie więcej opcji takiej mechanizacji.
Zastosowanie ESUPS przy zachowaniu zwrotności oraz charakterystyki startu i lądowania pozwoliło zmniejszyć powierzchnię skrzydeł myśliwca, a to zwiększyło jego maksymalną prędkość lotu. System ten umożliwiał stacjonowanie samolotów szturmowych na małych obszarach w pobliżu linii frontu.
Ponadto zastosowanie ESUPS zaobserwowano także w samolotach pokładowych. W naszym kraju na początku lat 1980. rozpoczęto prace nad stworzeniem nowej generacji lotniskowców. Marynarka wojenna ZSRR miała ostatecznie otrzymać pełnoprawne lotniskowce, które są uzbrojone w samoloty szturmowe i myśliwce poziomego startu wyposażone w poważne możliwości bojowe. Startujący pionowo Jak, używany wcześniej na lotniskowcach, w trafnym wyrażeniu, „mogł przenosić na skrzydłach jedynie własne gwiazdy”.
Równolegle z budową lotniskowców powstawały samoloty pokładowe. W 1983 roku Biuro Projektowe Mikojan i Suchoj przeprowadziło prace nad wstępnymi projektami pokładowych MiG-29K i Su-27K. Ich wysoki stosunek ciągu do masy, równy, a nawet nieznacznie przekraczający jedność, umożliwiał start z pokładu bez użycia katapulty parowej, jak to miało miejsce na większości zagranicznych statków powietrznych. Jednak odmowa wyposażenia statków w katapultę wymagała innego rozwiązania do startu samolotów szturmowych, które nie miały tak wysokiego stosunku ciągu do masy jak myśliwce. Najbardziej obiecującą opcją zapewnienia startu bez wyrzutu na krótkim dystansie była mechanizacja mocy skrzydła. Główna trudność polegała na tym, że ESUPS nie można było badać na modelach w zmniejszonej skali w tunelach aerodynamicznych. W tym przypadku główny badany element mechanizacji energii – szczelina o grubości 1-2 milimetrów, przez którą wdmuchiwane jest powietrze na skrzydło, zmniejszyłaby się do wartości kilku mikronów. Przy takich gabarytach, po pierwsze, niezwykle trudno jest zachować dokładność jego profilowania. Po drugie, i to jest najważniejsze, trudno było zachować podobieństwo aerodynamiczne, przez co taki eksperyment stał się bezcelowy. Aby zbadać tę koncepcję w warunkach rzeczywistych i przetestować rozwiązania projektowe pod kątem jej realizacji, właściwym wydawało się stworzenie eksperymentalnego samolotu.
Pod koniec lat 1970. od Amerykanów firma „Rockwell International” na zlecenie marynarki wojennej flota Stany Zjednoczone budowały doświadczony myśliwiec szturmowy na lotniskowcu XFV-12A, który charakteryzował się krótkim i pionowym startem/lądowaniem (w zależności od masy). Jego skrzydło i przedni poziomy ogon (PGO) zostały wyposażone w ESUPS. Aby zmniejszyć pracochłonność, a co za tym idzie czas produkcji tego urządzenia, Amerykanie wykorzystali w jego konstrukcji gotowe jednostki samolotów seryjnych: część przednią (przednie podwozie i kokpit) z pokładowego samolotu szturmowego A-4 Skyhawk oraz skrzynię skrętną i wloty powietrza w skrzydłach z F-fighter 4 „Phantom”.
Żidowecki został poproszony o ocenę siły OSKBES w celu ustalenia kierunku prac: w interesie tematu Sz-90 lub I-90. W krótkim czasie opracował i zaproponował opcje układu eksperymentalnych samolotów w celu zbadania systemu zwiększania siły nośnej w interesie obu kierunków.
Opracowując radziecki myśliwiec nowej generacji, zdecydowano się obejść bez rywalizacji między Mikojanitami i Suchowitami, jak dziesięć lat wcześniej podczas tworzenia MiG-29 i Su-27. Tutaj prawdopodobnie odegrało rolę stanowisko wiceministra Simonowa, który wkrótce wcześniej opuścił Biuro Projektowe Suchoj z powodu trudnych relacji z generalnym projektantem E.A. Iwanowem. i jego zastępca Samoilovich O.S. Tak czy inaczej, bardziej prestiżowe dla obu firm zadanie I-90 zostało zlecone przez Biuro Projektowe Mikoyan, a rozwój Sh-90 powierzono Suchowitom. Simonow M.P. Po powrocie do firmy Sukhoi w 1983 roku jako generalny projektant musiał aktywnie zająć się tematem obiecującego S-32.
Na temat I-90 przeprowadzono eksperymentalny samolot o aerodynamicznej konstrukcji canard z dwoma silnikami odrzutowymi RU19A-300 wyposażonymi w płaskie dysze z kontrolowanym wektorowaniem ciągu. Te eksperymentalne dysze do silników zostały opracowane w dziale konstrukcyjnym LII. Na samolocie w tej konfiguracji elementy supermanewności miały być testowane według programu podobnego do tego, dla którego w USA miał być tworzony eksperymentalny X-31. W tamtym momencie Amerykanie dopiero zaczynali go rozwijać. Krajowy samolot wyróżniał się tym, że skrzydło zostało wyposażone w system ESUPS, który napędzany był sprężarkami silnika. W celu ograniczenia kosztów i czasu budowy samolotu zaproponowano wykorzystanie kokpitu, części dziobowej, skrzyni skrzydłowej, stępki i podwozia czechosłowackiego odrzutowca trenerskiego L-39.
Konstrukcja samolotu umożliwiła wymianę skrzydła: mogło ono być pochylone do przodu lub do przodu. Nawiasem mówiąc, w Stanach Zjednoczonych samolot X-29 został stworzony w celu zbadania zwrotności skrzydła pochylonego do przodu.
W opracowywaniu projektu brał udział inżynier Wiaczesław Chwan, który niedawno ukończył Moskiewski Instytut Lotniczy i przybył do OSKBES.
Po zatwierdzeniu programu Simonov i Shkadovy stworzyli model demonstracyjny. Ponieważ samolot miał być budowany w interesie programu I-90, konieczne było skoordynowanie jego projektu z wiodącą firmą w tym temacie, czyli Biurem Projektowym Mikoyan. Jurij Aleksiejewicz Ryżow, prorektor MAI ds. nauki, zadzwonił do głównego projektanta Rostisława Anolłosowicza Biełyakowa i zupełnie nieoczekiwanie otrzymał zaproszenie, aby natychmiast przyjechać do niego razem z Żydowcem, gdyż biuro projektowe Mikojana znajduje się niedaleko, po drugiej stronie Leningradki, naprzeciwko instytutu.
Ponieważ trzeba było zabrać ze sobą model samolotu, Jurij Aleksiejewicz zaproponował wykorzystanie własnej Wołgi. „Skorupa” Ryżowa pozwoliła mu wejść na wrażliwe terytorium biura projektowego, ale Kazimierzowi Michajłowiczowi nie udało się jeszcze uzyskać certyfikatu Głównego Projektanta MAP, więc mogły pojawić się trudności z jego przejściem do biura projektowego. Zwykłą przepustkę trzeba było zamówić dzień wcześniej, ale kto wiedział, że spotkanie z Belyakowem nastąpi od razu.
Ryżow, który prowadził, znalazł wyjście. Podał Kazimierzowi swój dowód i powiedział: „Opowiedz mi o mnie, że jestem kierowcą”. Przez punkt kontrolny przeszliśmy bez żadnych przeszkód.
Pierwszą reakcją Belyakova po zobaczeniu dostarczonego modelu było zdziwienie, po czym próbował dowiedzieć się, w jaki sposób do MAI wyciekły informacje o obiecującym myśliwcu „1.42” opracowywanym przez jego biuro projektowe. Uspokoił się dopiero, gdy zauważył, że samochód OSKBES miał jeden kil, a „1.42” dwa.
Kiedy prawie wszystkie Rozwiązano kwestie związane z „rozliczeniem” programu z jego realizacją, ale nagle pojawił się problem nietechniczny. Był rok 1982, ściśle przestrzegano „reżimu”, a poziom tajności konstrukcji tego samolotu, biorąc pod uwagę „szyjkę” programu, w interesie którego został stworzony, uznano za wysoki. Ze względów bezpieczeństwa studenckie biuro projektowe nie mogło zająć się tym tematem. Były dwie możliwości wyjścia z tej sytuacji.
Albo biuro projektowe zmieniło swój status, stając się eksperymentalnym bez komponentu studenckiego ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami, albo kontynuuje prace nad eksperymentalnym samolotem opartym na Sh-90, którego rozwój był prowadzony równolegle z pierwszym tematem przez Żidowecki i którego projekt nie nosił takiego „pieczęci” tajemnicy.
Żidowecki i Ryżow, po rozważeniu wszystkich za i przeciw, wybrali drugą ścieżkę. Tematowi nadano nazwę „Photon”.
Przy kształtowaniu wyglądu samolotu opracowano ponad dwadzieścia różnych układów. Jedna z pierwszych wersji eksperymentalnego samolotu „Photon”, zaaranżowana za sugestią TsAGI przez Żydowca, posiadała proste skrzydło, tradycyjną konstrukcję aerodynamiczną i umieszczony na dziobie silnik turboodrzutowy TVD-10B. Działanie ESUPS zapewniały dwa pomocnicze zespoły napędowe AI-9 (APU), umieszczone na skrzydle w gondolach. Podwozie główne zostało schowane w tych samych gondolach. Dziób został wciągnięty do kadłuba. Usterka w kształcie litery T umożliwiła wysunięcie stabilizatora poza strefę znacznego przepływu skośnego za skrzydłem wyposażonym w ESUPS. Schemat ten został odrzucony przez LII, ponieważ wydmuchanie strumienia ze śmigła na skrzydło zepsułoby wzór przepływu, co jest niepożądane w eksperymencie.
Następnie opracowano wersję „Photona” z silnikiem turboodrzutowym AI-25 zamontowanym nad środkową częścią kadłuba i ogonem z dwoma płetwami. Porozumienie to zostało również omówione z LII i TsAGI.
W wyniku tych wszystkich wstępnych prac Żidowecki wpadł na pomysł połączenia obu opcji elektrowni – grzbietowego silnika turboodrzutowego i dziobowego silnika turbośmigłowego, rezygnując przy tym z dodatkowego AI-9. Na potrzeby ESUPS powietrze mogło być pobierane z drugiego obwodu silnika turboodrzutowego AI-25TL. Ponadto Żidowecki włączył do tego układu rozwiązania, które w przypadku pomyślnego zakończenia programu eksperymentalnego pozwoliłyby wykorzystać pojazd jako prototyp seryjnego lekkiego samolotu szturmowego.
„Photon” – zdaniem K.M. Żydowieckiego – miał zająć swoją niszę wśród istniejących samolotów bojowych i stanowić swego rodzaju „skapelel” w rękach wojska, szczególnie skuteczny w lokalnych konfliktach. Rozumiano, że taki samolot będzie używany w odpowiedzi na zapotrzebowanie sił lądowych, stacjonujących w pobliżu linii frontu, na małych lotniskach polowych. Aby to zrobić, samolot musi mieć doskonałe właściwości podczas startu i lądowania. Mechanizacja energetyczna skrzydła samolotu Photon miała zapewnić właściwości niespotykane w tej klasie maszyn.
Pilność koncepcji samolotu bojowego można zilustrować na następującym przykładzie. Podczas konfliktu na Bałkanach w 1999 r. myśliwsko-bombowce NATO, które zbombardowały serbskie obiekty wojskowe w Kosowie, wystartowały z oddalonej o kilkaset kilometrów bazy lotniczej Aviano (Włochy). Jednocześnie błąd w obliczeniach nawigacyjnych był tak duży, że kilkakrotnie przeprowadzono naloty na kolumny albańskich uchodźców na terytorium Macedonii, w imię której ochrony faktycznie prowadzono operacje wojskowe NATO. Pilot samolotu szturmowego, który stacjonuje dziesiątki, a nie setki kilometrów dalej. z linii kontaktu bojowego, raczej nie zmyli kraju, który ma zbombardować.
Pod koniec lat 1960. Eksperci wojskowi z wiodących krajów świata doszli do wniosku, że dokładność trafiania celów naziemnych z naddźwiękowych myśliwców bombowych za pomocą rakiet i bomb nie jest wystarczająco wysoka. Duża prędkość tych samolotów daje pilotowi bardzo mało czasu na celowanie, a słaba zwrotność nie pozwala na skorygowanie niedokładnego celowania, szczególnie podczas uderzania w cele niskoprofilowe. Następnie w Stanach Zjednoczonych pojawił się poddźwiękowy zwrotny samolot szturmowy A-10 firmy Fairchild (1972), a w Związku Radzieckim Su-25 (1975).
Nawiasem mówiąc, to właśnie koncepcja stacjonowania „polowego” w pobliżu linii frontu została narzucona przez projektantów już na początkowym etapie tworzenia Su-25. Założono, że samolot szturmowy będzie wyposażony w dwa dwuobwodowe, stosunkowo małe silniki AI-25 (montowane na samolocie pasażerskim Jak-40), będzie miał masę startową 8 tys. kg, obciążenie bojowe kg, zakres prędkości eksploatacyjnych od 2 do 500 km/h i zasięg lotu – 800 km. Najważniejsze jest to, że samolot musi być operacyjnym środkiem wsparcia wojsk lądowych. Dowództwo Wojsk Lądowych, zdając sobie z tego sprawę, w pełni popierało powstanie samolotu, podczas gdy Siły Powietrzne przez długi czas wykazywały wobec niego całkowitą obojętność.
Jednak zazdrość ze strony dowództwa Sił Powietrznych i niechęć do oddawania lotnisk wraz z infrastrukturą i jednostkami kadrowymi wraz z samolotami „siłom lądowym” spowodowały, że klient potraktował projekt „poważnie”. W wyniku wielokrotnych żądań zwiększenia prędkości i obciążenia bojowego Su-25 zaczął przewozić 4 tys. kg amunicji, a jego prędkość maksymalna wzrosła do 950 km/h. Jednak po przekształceniu się z samolotu „polowego” w samolot wielozadaniowy, Su-25 przy dwukrotnie większej masie startowej (17,6 tys. kg) utracił możliwość bazowania na minimalnie przygotowanych małych terenach w pobliżu linii frontu , natychmiast „opracowując” cele na żądanie „ziemi” ” Aby skrócić czas reakcji podczas wojny w Afganistanie, konieczne było zorganizowanie służby powietrznej samolotów szturmowych.
Lekki samolot szturmowy „Photon” tak naprawdę miał stać się samolotem bezpośredniego wsparcia sił lądowych.
Główną cechą projektu Photona była rozproszona, redundantna elektrownia, która składała się z silnika turbośmigłowego TVD-20 umieszczonego w przednim kadłubie i bocznego silnika turboodrzutowego AI-25TL umieszczonego za kabiną pilota. Takie rozmieszczenie silników zmniejszyło prawdopodobieństwo ich jednoczesnego zniszczenia od ognia wroga, a także zapewniło dodatkowe. ochrona pilota, który siedział w spawanej tytanem „wannie”, zupełnie jak na Su-25. W biurze projektowym projekt natychmiast otrzymał drugą nazwę - „Pull-Push”.
Zdaniem Kazimierza Michajłowicza w przypadku samolotu szturmowego, który stale operuje w warunkach silnego oporu ogniowego, według wielu kryteriów preferowana jest konstrukcja dolnopłata. Nisko zamontowane poziome elementy konstrukcyjne ogona i skrzydeł chronią silnik i pilota przed ogniem z najbardziej prawdopodobnych kierunków z ziemi.
Wiadomo również, że dolnopłat zapewnia załodze znacznie większe bezpieczeństwo podczas przymusowego lądowania z niewypuszczonym podwoziem, którego prawdopodobieństwo jest bardzo duże w przypadku samolotu szturmowego. Można to wytłumaczyć faktem, że środkowa część skrzydła jest bardzo mocną konstrukcją, która przejmuje obciążenia zarówno w locie, jak i podczas przymusowego lądowania, chroniąc w ten sposób załogę. W samolocie o konstrukcji górnopłata dolna część kadłuba jest w tym przypadku dodatkowo wzmocniona. Koła podwozia głównego Photona, wystające do połowy z wnęk, również zwiększały szanse na bezpieczne lądowanie w przypadku uszkodzenia ich systemu zwalniającego.
Obecnie najpowszechniejszym i najskuteczniejszym środkiem przeciwko nisko latającym samolotom są MANPADS (przenośne działa przeciwlotnicze).rakieta kompleksy) takie jak „Igla”, „Strela-2” (Rosja) i „Stinger” (USA). Prawie wszystkie są wyposażone w optyczny czujnik podczerwieni, który reaguje na gorącą dyszę silnika odrzutowego i są wystrzeliwane głównie w tylną półkulę celu.
Plac rytualny MAI, 1986
Schemat układu, który Żydowiec wybrał dla Photona, uwzględniał to. Zmodyfikowana odwrócona konstrukcja z dyszą silnika AI-25 umieszczoną nad belką ogonową i nisko położonym poziomym ogonem z rozmieszczonymi żebrami utrudniała namierzenie celu za pomocą poszukiwaczy termicznych z najbardziej prawdopodobnych kątów ostrzału. Pionowy ogon z dwoma statecznikami zwiększył także przeżywalność bojową samolotu, spełniając wymóg redundancji głównych elementów konstrukcyjnych.
W przypadku Photona wybrali konstrukcję podwozia ze wspornikiem tylnym, ponieważ zapewniała ona większe możliwości w terenie. To prawda, że samolot z taką konstrukcją podwozia jest trudniejszy do kontrolowania podczas startu i lądowania. Po pierwsze, pilot musi zachować większą uwagę, aby utrzymać kierunek startu i lotu, ponieważ samolot ma tendencję do samoistnego skręcania. Po drugie, ponieważ do startu rozpoczyna się przy stacjonarnym kącie natarcia skrzydła, pilot musi najpierw odsunąć drążek sterowy od siebie, unosząc ogon i zmniejszając kąt natarcia (a co za tym idzie, opór), a dopiero potem po osiągnięciu wymaganej prędkości, ciągnąc drążek do siebie, odrywamy się od ziemi.
Zhidovetsky K.M., aby przezwyciężyć te wady podwozia z rozpórką tylną, zastosowano schemat z obciążonym rozpórką tylną. Oznaczało to, że koło ogonowe przenosiło większą część masy samolotu niż ma to miejsce tradycyjnie. W ten sposób zapewniono niezbędną stabilność kierunkową podczas startu i lotu samolotu. Natomiast znaczny stosunek ciągu startowego do masy Photona oraz możliwość startu poprzez włączenie ESUPS w wymaganym momencie, po osiągnięciu wymaganej prędkości startowej, umożliwiły start z trzech „punktów”. Czynniki te ułatwiły średnio wykwalifikowanym pilotom, którzy nigdy nawet nie latali samolotem z kołem ogonowym, opanowanie nowego samolotu.
Pomimo umiejscowienia silnika TVD-20 w przedniej części kadłuba, takie rozmieszczenie zapewniało pilotowi doskonałą widoczność do przodu i do dołu, co z pewnością jest niezbędne w przypadku samolotu do tego celu. Całe przeszklenie czaszy kokpitu zostało wykonane ze szkła pancernego. Kabina pilota została wyposażona w fotel katapultowy.
Obydwa silniki AI-25TL (ciąg 1700 kg) i TVD-20 (moc 1375 KM) podczas startu pracowały z maksymalną prędkością. Powietrze pobierane z drugiego obwodu silnika AI-25TL zapewniało pracę mechanizacji skrzydła odrzutowego podczas startu i lądowania.
Obydwa silniki służyły także do szybkiego dotarcia do celu i odlotu po wykonaniu zadania. Tryb włóczenia się po docelowym obszarze lub lot przelotowy zapewniał bardziej ekonomiczny teatr działań TVD-20, natomiast AI-25TL został przełączony w tryb jałowy w celu mniejszego zużycia paliwa.
Potrzebę takiego ekonomicznego trybu dla samolotu szturmowego, który zapewnia dłuższy czas lotu, dostrzeżono na ostatnim etapie działań bojowych wojsk radzieckich w Afganistanie. Zimą 1988-1989 kolumny 25. Armii wycofały się górskimi drogami do Unii z Afganistanu. Helikoptery i samoloty szturmowe Su-1980 zabezpieczały wycofanie wojsk z powietrza na wypadek, gdyby duszmani ostrzelali z zasadzek kolumn w marszu. Oddalenie lotnisk znajdujących się na terytorium ZSRR, a także wysokie zużycie paliwa na drogach kołowania, nie pozwalały samolotom na długie pozostawanie nad objętymi oddziałami. Dlatego na przełomie lat 1990. i 90. firma Suchoj w ramach programu Sh-XNUMX pracowała także nad projektem samolotu szturmowego, który miał być wyposażony w parę ekonomicznych silników turboodrzutowych.
Ponieważ masa startowa Photona wynosiła 3 tony i miał dość nietypowy wygląd, jeden z dowcipnisiów OSKBES nazwał go „Trytonem”.
Uzbrojenie lekkiego samolotu szturmowego miało składać się ze swobodnie spadających bomb, rakiet niekierowanych do ostrzeliwania celów naziemnych oraz armaty umieszczonej pod podwieszanymi kontenerami. Jeżeli samolot był używany jako śmigłowiec myśliwski i do samoobrony, mógłby przenosić naprowadzające rakiety powietrze-powietrze bliskiego zasięgu wyposażone w czujnik podczerwieni. Samolot mógłby być także używany do niszczenia zdalnie sterowanych statków powietrznych.
Projekt samolotu i starannie wykonany model zaprezentowano w Pirogovce, w siedzibie Sił Powietrznych, a także w innych placówkach wydziału wojskowego, ale wszędzie spotykano się z tą samą reakcją: „Wszystko, co przewozi mniej niż 5 ton bomby nas nie interesują!” Wojsko nie potrzebuje skalpela. O wiele wygodniej jest używać „klubu”.
Nie było więc możliwości uzyskania wsparcia wojskowego na realizację projektu Photon. Klient – Dziesiąta Dyrekcja Główna MAPA – uważał, że stworzenie eksperymentalnego samolotu będzie bardzo kosztowne. TsAGI wydawało się również, że w przypadku rozwiązania stojącego przed nami zadania – badania ESUPS – ten schemat jest niepotrzebnie skomplikowany. LII kategorycznie sprzeciwił się zastosowaniu śrubowego układu napędowego.
Niejasny pozostał także los TVD-20. Został opracowany dla An-3, ale wraz z zaprzestaniem tego programu kwestia dostrojenia i masowej produkcji silnika zawisła w powietrzu. Żydowskiemu zaproponowano opracowanie uproszczonej wersji samolotu. Specyfikacje techniczne samolotu zostały opracowane w LII i TsAGI i zatwierdzone 10 lipca 1984 roku przez wiceministra.
W 1984 roku opracowano wstępny projekt samolotu o tej samej nazwie, ale o zupełnie innej konstrukcji. Jako silnik napędowy wybrano silnik odrzutowy RU19A-300 o ciągu 900 kg. Ponieważ nie udało się uzgodnić modyfikacji niezbędnych do odpowietrzenia z biurem konstrukcyjnym silników, na potrzeby mechanizacji odrzutowej na samolocie trzeba było zainstalować 4 zespoły turbin gazowych AI-9. Z jednej strony poważnie skomplikowało to konstrukcję, z drugiej zaś autonomiczne źródło powietrza umożliwiło zmianę parametrów ESUPS niezależnie od trybu pracy silnika głównego. Cztery AI-9 umieszczono parami po bokach kadłuba pod owiewkami.
Nikołaj Pietrowicz Goryunow wspomina, że twórcy bardzo martwili się jedną liczbą w danych technicznych. charakterystyka AI-9 - maksymalny czas ciągłej pracy urządzenia. Według jego paszportu liczba ta wynosiła 45 sekund, podczas gdy na Photonie musiał pracować nieprzerwanie znacznie dłużej. W celu rozwiązania tego problemu i uzyskania szczegółowej dokumentacji wysłano grupę pracowników OSK-BES do Biura Projektowego Lotarewa w Zaporożu.
Konstruktorzy silnika nie byli w stanie odpowiedzieć, co spowodowało to ograniczenie i czy można je przekroczyć. Kiedy Moskale już rozpaczali z powodu impasu, odnaleziono jednego z najstarszych pracowników biura projektowego, który pamiętał, że w specyfikacjach technicznych liczba ta wynosiła 45 sekund. pojawił się tylko dlatego, że było to dokładnie to, czego potrzebowano zgodnie z tymi wymogami. instrukcje Jakowlewitów, dla których stworzono AI-9. W rzeczywistości jednostka mogła pracować nieprzerwanie, aż do całkowitego wyczerpania zasobu.
Na samolocie, dla czystości eksperymentu, zastosowano skrzydło proste, bez zwężania się. Aby zmniejszyć wpływ ingerencji w kadłub na jego charakterystykę, skrzydło zamontowano centralnie. Z tych samych powodów „odwiązano” go od podwozia, instalując go na kadłubie. Skrzydło miało 16% profil P-20 opracowany w TsAGI. Pod względem wytrzymałości skrzydło było kesonem, podzielonym wzdłuż rozpiętości na odłączane konsole i część środkową. Na konsoli zainstalowano wymienne moduły mechanizacji zasilania tylnego i przedniego.
Aby zapobiec zmniejszeniu skuteczności poziomego ogona przez silny skos przepływu za skrzydłem, spowodowany efektem supercyrkulacji, został on umieszczony na szczycie stępki na dużym obszarze. Aby zapewnić wyważenie wzdłużne samolotu w trybach startu i lądowania przy działającym ESUPS, ogonowi poziomemu nadano stosunkowo dużą powierzchnię, która stanowiła prawie 30 procent powierzchni skrzydła i 12 procent asymetrycznego odwróconego profilu.
Aby uprościć konstrukcję i biorąc pod uwagę fakt, że samolot będzie używany głównie do startów i lądowań, zdecydowano się na wykonanie podwozia niechowanego.
Konstrukcja samolotu była zaawansowana technologicznie. Kontury kadłuba sugerowały minimum poszycia o podwójnej krzywiźnie. Wykonano je z włókna szklanego. Wszystkie obciążenia były odbierane przez górną część kadłuba, rodzaj „grzbietu”, który dzielił się na kabinę, część środkową mieszczącą zbiornik paliwa i część ogonową. Środkową część skrzydła przymocowano od dołu do środkowej części kadłuba, a pod częścią ogonową umieszczono silnik główny RU19A-300 (opracowany dla trenera Jak-30, stosowany jako pomocniczy zespół napędowy na samolotach An-26 i samolot An-24RV). Do środkowej części skrzydła przymocowano podwozie główne, do którego po każdej stronie przymocowano także po 2 jednostki AI-9 (wykorzystywane jako pomocnicze jednostki napędowe na Jak-40). Cały dolny kadłub składał się z otwieranych osłon i zdejmowanych poszyć, co zapewniało doskonały dostęp w celu serwisowania nieporęcznego i złożonego zespołu napędowego. Wlot powietrza głównego silnika został przesunięty do przodu za przednie podwozie, aby zapobiec przedostawaniu się do niego ciał obcych z VPS rzucanych przez koło. Sprzęt testowy znajdował się na poziomej platformie w owiewce przedniej z włókna szklanego, do której dostęp zapewniano poprzez przesuwanie całej owiewki wzdłuż pręta czujnika kąta natarcia, ślizgu bocznego i prędkości do przodu. Do testowania sprzętu wykorzystano także przednie przedziały owiewek bocznych. Płaska dolna powierzchnia stożka przedniego przy dużych kątach natarcia miała za zadanie sprężać i wyrównywać przepływ powietrza wchodzącego do wlotu powietrza do silnika.
Centralne stanowisko dowodzenia przejęto z myśliwca MiG-29. Samolot wyposażony był w fotel katapultowy klasy K-36VM „0-0”, stosowany w samolotach z PKB. W tylnej części kadłuba umieszczono pojemnik spadochronu przeciwobrotowego.
Szacunkowa masa startowa Photona wynosi 2150 kg. Maksymalna prędkość miała wynosić 740 km/h, a prędkość wznoszenia 23,5 m/s. Bez włączania ESPS minimalna prędkość wynosiła 215 km/h. W przypadku stosowania ESUPS-a należało ją zmniejszyć niemal o połowę – 125 km/h.
W Ogólnounijnym konkursie roku akademickiego 1984/1985 projekt „Photon” na najlepszą pracę naukową wśród studentów uczelni wyższych zajął drugie miejsce. Bobrov A., Dunaevsky A., Svinin S., Merenkov S., Serebryakov A., Alexandrov I., Chernova N., bracia Sabatovsky S. i Sabatovsky A. (24 studentów MAI) otrzymali nagrody pieniężne i medale konkursowe jako autorzy praca naukowo-badawcza „Projekt samolotu doświadczalnego „Photon”. Odnotowano także liderów dzieła K.M. Żydovetsky, Yu.V. Kozin, N.P. i Hwang W.T.
Jak już wspomniano, w małym tunelu aerodynamicznym na mniejszych modelach ESUPS nie da się pracować ze względu na trudność w zachowaniu podobieństwa aerodynamicznego, a podniesienie eksperymentalnej maszyny o tak niezbadanej konstrukcji bezpośrednio w powietrze było zbyt ryzykowne. W związku z tym pierwszy egzemplarz Photona, którego budowę rozpoczęto w 1985 r., był przeznaczony do oczyszczenia w pełnowymiarowym tunelu aerodynamicznym TsAGIT-101.
Aby zbadać przebieg przepływu podczas działania ESUPS, samolot posiadał ponad 1200 punktów pomiaru ciśnienia statycznego na powierzchni skrzydła, kadłuba w obszarze skrzydła i ogona. Ciśnienia z tych punktów odprowadzane były z samolotu poprzez komutatory pneumatyczne do stojaków wag aerodynamicznych, a następnie do urządzeń pomiarowych, które znajdowały się poza obszarem roboczym rury. Wiodący inżynier OSK-BES Konenkov Jurij Stepanowicz dla wersji rurowej Photona opracował i wyprodukował system zdalnego sterowania powierzchniami kierowniczymi, zaworami obejściowymi układu paliwowego i klapami. Każda kontrolowana powierzchnia została wyposażona w czujnik położenia.
Pierwszy egzemplarz służył także jako makieta do testowania układu kabiny, rozmieszczenia wyposażenia i zespołów układu sterowania. Wszystkie główne części zostały wyprodukowane w trzech kompletach: do wersji rurowej, statycznej i lotniczej samolotu. To prawda, że prototyp do testów wytrzymałości statycznej i prototyp w locie musiały zostać wyprodukowane na koniec złożonego programu oczyszczania. Trudność polegała na tym, że konstrukcja samolotu przewidywała zastosowanie kilkunastu opcji kombinacji mechanizacji skrzydeł odrzutowych. Podczas montażu Photona eksperymentalnym warsztatem lotniczym EOD MAI kierował Michaił Tetiuszew. Głównym projektantem montażu samolotu jest Vadim Demin.
Ponieważ możliwości produkcyjne Zakładu Doświadczalnego MAI były bardzo ograniczone, zorganizowano szeroką współpracę z fabrykami samolotów w Moskwie. Dokonał tego Giennadij Wiktorowicz Kuzniecow. W pilotażowym zakładzie Suchoja wyprodukowano szkło do składanej części czaszy, a także większości giętych części, takich jak płetwy skrzydeł, stery, usterzenie ust i poszycie kadłuba. Galwanizację wszystkich dużych powłok i niektórych części giętych przeprowadzono w zakładzie pilotażowym w Iljuszynie. Stożek przedni z włókna szklanego został przyklejony w fabryce śmigłowców Mil Moskwa w Pankki. Zamki śrubowe do licznych otwieranych pokryw zostały zamówione w fabryce samolotów Gorkiego, gdzie zostały dostarczone do MiG-31 i MiG-25.
Wersja „rurowa” „Photona” nie wymagała podwozia. Samolot w pełnej skali należało umieścić na stojakach wag aerodynamicznych, jednocześnie doprowadzając przez nie powietrze pod ciśnieniem, co zapewniało działanie mechanizacji mocy skrzydła.
Opracowanie standardowego podwozia miało nastąpić w drugim etapie prac – podczas tworzenia lotu egzemplarza Photona.
Próbkę „rury” do poruszania się po ziemi wyposażono w podwozie technologiczne. W tym celu wykorzystano przednie i główne rozpórki Jak-18T. Ponieważ główne rozpórki Photona, w przeciwieństwie do Jaka, zostały zamontowane na kadłubie, a nie na konsolach skrzydłowych, miały one lekkie „wygięcie”. W związku z tym koła regałów Jacob zostały zamontowane pod kątem do pionu. Dla każdego, kto widział samolot po raz pierwszy, rodziło to zagadkowe pytania. Jednak to „nieoryginalne” podwozie umożliwiło „Fotonowi” na przyczepie za ciężarówką przejechanie o własnych siłach do Żukowskiego z Moskiewskiego Instytutu Lotnictwa, czyli około 80 km.
Razem z samolotem wyprodukowano kilka zamiennych modułów ESUPS do skrzydeł.
Budowę „rurowej” kopii Photona zakończono w czerwcu 1986 roku w Zakładzie Doświadczalnym MAI, po czym samolot wysłano do TsAGI. Jak zawsze, jechaliśmy nocą obwodnicą Moskwy z małą prędkością, w towarzystwie policji drogowej. Pamiętam moment, kiedy około piątej rano dotarliśmy do mostu na Pekhorce i znaleźliśmy się w chmurze mgły, która zgromadziła się w dolinie rzeki. Widoczność była mniejsza niż kilka metrów, dlatego i tak już niską prędkość zredukowano do prędkości pieszej.
Tak więc TsAGI rozpoczęło przygotowania samolotu do testów w rurze T-101. Zespół inżynierów OSKBES wraz z firmą Photon odbył długą podróż służbową do TsAGI. Projektem samolotu kierował Wadim Demin, za działanie układu pneumatycznego odpowiadali Jurij Władimirowicz Kozin i Aleksander Sieriebryakow, a za układ pomiarowy odpowiadał Wołodia Filippow. Wiaczesław Chwan był kierownikiem naukowym Moskiewskiego Instytutu Lotnictwa. Aleksey Nikolaevich Pakin został mianowany wiodącym specjalistą z TsAGI, a Albert Vasilievich Petrov, wiodący specjalista w dziedzinie energii aerodynamicznej w ZSRR, zapewnił ogólne kierownictwo naukowe. Przez cały czas trwania testów „nianią” majowego zespołu został Aleksander Siergiejewicz Filin, wiodący inżynier z działu przygotowawczego T-101. Sowa nauczyła wszystkich zawiłości związanych z przygotowaniem pracy w rurze i samą pracą.
Pierwsza próba sprawdzenia układu pneumatycznego samolotu pod ciśnieniem zniechęciła konstruktorów. Przygotowując się do niego, wszystko zostało zrobione starannie, zachowując wszelkie środki ostrożności. Wysokie ciśnienie mogło „napompować” konstrukcję, a nie było zaworu bezpieczeństwa skalibrowanego do wymaganego ciśnienia. To też trzeba było rozwinąć. Postanowiono umieścić Wołodię Filippowa z siekierą w pobliżu węża dostarczającego powietrze do samolotu, aby w razie niebezpieczeństwa mógł go przeciąć. Jakież było zdziwienie całego zespołu, gdy wskazówka manometru nawet nie drgnęła po dodaniu powietrza. Pomimo tego, że układ pneumatyczny samolotu został zmontowany przy użyciu uszczelniacza, nie wytrzymywał ciśnienia. Całkowite usunięcie wycieku zajęło ponad miesiąc.
Przed zamontowaniem samolotu w rurze konieczne było przetestowanie ESUPS w „statyce”. Po wyeliminowaniu utraty ciśnienia samolot w liniowcu „zaśpiewał”. To skóry wibrowały z dużą częstotliwością, tworząc szczelinę. Ponadto pod ciśnieniem grubość szczeliny między łącznikami podwoiła się. Dwumilimetrowe powłoki duraluminiowe zastąpiono trzymilimetrowymi powłokami ze stali nierdzewnej.
Szczególnej staranności wymagał dobór profilu szczeliny oraz wzajemnego położenia klapy i szczeliny. Aby zwizualizować przestrzenne widmo przepływu i potwierdzić przyczepność strumienia do klapy we wszystkich zakresach kątów jej odchylenia, wykonano specjalne obejmy z jedwabiami. Dużo czasu poświęcono zapewnieniu jednakowego spektrum przepływu wokół mechanizacji na całej rozpiętości skrzydeł.
Za pomocą miniaturowych czujników mierzono całkowite ciśnienie w szczelinie i rurociągach zasilających. Od końca lat czterdziestych XX wieku doświadczenia z badań gazodynamicznych w TsAGI zostały prawie całkowicie zapomniane. Trzeba było szukać starych specjalistów, którzy pamiętali jeszcze metody przeprowadzania takich eksperymentów i przetwarzania wyników. Takim specjalistą był Azat Sadgeevich Chutaev, który udzielił znacznej pomocy podczas testów Photona.
Okazało się, że samolot to dopiero połowa sukcesu. Okazało się, że sprzęt pomiarowy TsAGI nie wspiera eksperymentu. Na przykład nie mógł jednocześnie mierzyć ciśnienia w tysiącu (a nawet więcej) punktach na powierzchni samolotu. Pracę trzeba było rozpocząć od stworzenia takiego sprzętu.

Aby zwizualizować pole prędkości za skrzydłem, wykonano siatkę z jedwabiami, którą można było zainstalować w różnych odległościach za skrzydłem, pokazując wpływ skosu przepływu na ogon i wzór przepływu.
Podczas pracy w TsAGI inżynierowie zespołu MAI otrzymali ponad 20 certyfikatów autorskich na wynalazki z zakresu technologii pomiarów aerodynamicznych.
Podczas przestrzeliwania samolotów, podczas jednego startu wyrzutni uzyskuje się pełny zestaw charakterystyk aerodynamicznych dla jednej z konfiguracji (lądowanie lub przelot). Dron porusza się po wszystkich kątach schodzenia przy każdym kącie natarcia, z krokiem kilku stopni. Charakterystyka Photona dla każdej kombinacji kątów natarcia i poślizgu zależała również od przepływu powietrza w układzie napędowym zwiększającym siłę nośną. Pod tym względem liczba stałych punktów testowych wzrosła o rząd wielkości. Ponadto program przewidywał badanie kilku opcji wymiennych modułów do mechanizacji krawędzi spływu i natarcia skrzydła.
Nadmuch odbywał się na krawędzi natarcia skrzydła, na lotce, na konwencjonalnej klapie obrotowej (do kąta odchylenia 180 stopni), na okrągłej krawędzi spływu skrzydła. Badano także okrągłe krawędzie spływu o różnych średnicach. To ostatnie było szczególnie interesujące, ponieważ konstrukcja skrzydła została uproszczona i lżejsza (ze względu na brak ruchomych elementów - lotek i klap), wzrosła przeżywalność bojowa i niezawodność, a także stało się możliwe wykorzystanie całej rozpiętości skrzydła do zwiększenia obciążenia -nośność. W tym przypadku sterowanie przechyleniem odbywało się poprzez asymetryczny nadmuch na skrzydło, któremu poświęcono duży program nadmuchu. Co prawda obawiano się, że podczas lotu przelotowego okrągła krawędź spływu skrzydła spowoduje wzrost oporu. Jednak w trakcie testów znaleźli sposób na rozwiązanie tego problemu bez komplikacji projektowych, praktycznie „za darmo”.
Badano także wpływ turbulatorów przepływu (przechwytywaczy) na przepływ wokół skrzydła i ich optymalne umiejscowienie wzdłuż cięciwy skrzydła. Dodatkowo przeprowadzono badania wpływu różnych końcówek skrzydeł i przegród pomiędzy sekcjami lotek i klap.
Oprócz oryginalnej konfiguracji w samolocie dmuchano z poziomym ogonem, przenoszonym na kadłub z płetwy. Zbadano także charakterystykę wlotu powietrza i jego kanału, mając na uwadze budowę latającego prototypu samolotu Photon. Ponieważ TsAGI było zainteresowane działaniem ESUPS w strumieniu śmigłowym, planowało przedmuchać Photona za pomocą zespołu śmigła umieszczonego w rurze przed nim.
Żaden samolot zbudowany wcześniej w ZSRR nie mógł się równać z Photonem pod względem objętości oczyszczania powietrza w T-101. Badania odbywały się na dwie zmiany. Nikt nie liczył liczby zegarów „lampowych”, ale typowy jest następujący przykład: gdy trzeba było przeprowadzić testy w rurze innego samolotu, „Foton” został na krótki czas usunięty, „gość” szybko został oczyszczono i ponownie zainstalowano „hosta” na wadze. Głównym konkurentem Photona w czasach „fajki” był MiG-29.
Przed każdą instalacją w rurze długie godziny spędzano na testach naziemnych i dokładnym debugowaniu kolejnej konfiguracji systemów zasilania w celu zwiększenia siły nośnej w sposób „statyczny”.
W wyniku badań uzyskaliśmy ogromną objętość i wyjątkową wartość materiału ESUPS. Rzeczywiście, nawet dzisiaj nie da się uzyskać takich wyników wyłącznie metodami obliczeniowymi. Jest to jedyne tak dogłębne studium tego kierunku w ZSRR. Uczestnicy tej pracy zgromadzili doświadczenie nie tylko teoretyczne, ale także projektowe i technologiczne (co jest bardzo ważne!) w zakresie systemów energetycznych zwiększania siły nośnej.
W skrócie możemy przytoczyć dwie liczby, które dają jakościowy obraz osiągniętych wyników. Sprawność systemów zasilania przy zwiększaniu siły nośnej charakteryzuje się współczynnikiem odzysku na całkowitym profilu ciśnienia. Jego wartość pokazuje zużycie energii, jaką należy dostarczyć do przepływu wokół skrzydła, aby utrzymać ciągły przepływ. Dla typowej konfiguracji, czyli konwencjonalnej obrotowej klapy szczelinowej odchylanej pod kątem 60 stopni, współczynnik ten dla Photona wynosi 0,05. Dla porównania, na An-74 Antonow osiągnął dwukrotnie większą wartość, a przez to mniej skuteczny. Sądząc po pojawieniu się na pokazie lotniczym MAKS-2001 An-74TK-300 z silnikami tradycyjnie umieszczanymi pod skrzydłem na słupach, zysk z nadmuchania części skrzydła był znacznie mniejszy niż strata w łatwości konserwacji silnika.
Maksymalny współczynnik siły nośnej, jaki uzyskano podczas eksperymentów na Photonie, wyniósł 3,6. Należy wyjaśnić, że nie jest to profil Sushakh uzyskany na odcinkach skrzydeł o nieskończonych wydłużeniach w tunelach aerodynamicznych. Jest to współczynnik rzeczywistego układu samolotu z kadłubem, który „pochłania” znaczną część rozpiętości skrzydeł. Dla porównania SAC trójszczelinowej klapy Fowlera może wynosić 3,5, ale złożoność rzeczywistej konstrukcji takiej klapy jest znacznie większa niż ESUPS.
Na podstawie wyników testów Foton opracowano dwa specjalne profile aerodynamiczne skrzydeł, które pozwalają na uzyskanie najlepszych osiągów z układami napędowymi zwiększającymi siłę nośną. Został również przetestowany w TsAGI.
Finansowanie tematu z MAP zaczęło się zmniejszać już w 1988 r., a w 1989 r. ustało całkowicie. Stało się jasne, że budowa latającego prototypu samolotu Photon nie dojdzie do skutku. Mimo to wojsko, zainteresowane wynikami tego tematu, nadal znajdowało fundusze na kontynuowanie testów lampowej wersji Photona aż do 1993 roku. Zmiana kursu politycznego kraju, a także ograniczenie wydatków na badania (w różnych sektorach nauki średnio dwudziestokrotnie i więcej razy) nie pozwoliły w pełni na realizację programu Photon.
Bez wątpienia praca nad „Photonem” była dla zespołu OSKBES MAI poważnym sprawdzianem poziomu naukowego i projektowego, a także ważnym kamieniem milowym w jego historii. I gdyby nie upadek ZSRR i jego przemysłu lotniczego, ten interesujący projekt niewątpliwie zostałby doprowadzony do etapu eksperymentu lotniczego, a po nim nastąpiłyby inne, równie interesujące i poważne osiągnięcia.
Wprowadzenie ESUPS w lotnictwie można porównać z rewolucją, jaką wywołało pojawienie się w samolotach klap i klap do lądowania w latach 1930. XX wieku oraz skrzydeł o zmiennym skoku w 1960 r. Zaletami ESUPS w porównaniu ze zmienną mechanizacją startu i lądowania są jego prędkość, względna prostota konstrukcji, a także osiągane wyższe wartości współczynnika siły nośnej. Ponadto ESUPS można z nimi stosować w różnych kombinacjach.
Wyniki badań nad Photonem zostały wykorzystane także w innym projekcie Żydowieckiego – wykonawczym odrzutowym samolocie Aviatika-950, który był rozwijany w latach 1994-1995 w koncernie Aviatika.
Osiągi lotu:
Modyfikacja – Photon;
Rozpiętość skrzydeł - 7,32 m;
Długość - 8,27 m;
Powierzchnia skrzydła - 7,32 m2;
Waga pustego samolotu to 700 kg;
Maksymalna masa startowa - 2150 kg;
Typ silnika – silnik turboodrzutowy RU-19-300;
Ciąg - 900 kgf;
Prędkość maksymalna - 740 km/h;
Czas lotu – 1 godzina;
Pułap praktyczny - 10700 m;
Maksymalne przeciążenie operacyjne - 6,85;
Załoga - 1 osób.
informacja