Отдельно стоит остановиться на длительной эпопее по отработке на Су-7 противорадиолокационной ракеты Х-28 и аппаратуры управления. Для выполнения этих работ из состава ВВС в распоряжение ОКБ был передан один Су-7БМ. В декабре 1971 года самолет был доработан для подвески ракеты.
До января 1972 года на нем выполнялись скоростные рулежки с отрывом носового колеса для уточнения возможности транспортировки крупногабаритной Х-28 под фюзеляжем с проверкой весьма небольших просветов между ракетой и ВПП. При том, что зазор между нижним гаргротом со сложенным килем и землей был крайне невелик, касание полосы ракетой с жидким топливом и окислителем грозило взрывом. В ходе испытаний в хвостовой части Х-28 установили законцовку из пенопласта, которая при первом же отрыве была стесана на 30-40 мм. В результате этих работ были выработаны рекомендации по взлету и посадке Су-7 с подвешенной Х-28.
Кроме макета ракеты в первых испытательных полетах с целью замера расстояния от Х-28 до поверхности ВПП при посадке с максимальным весом для загрузки самолета под крыло вешали ПТБ на 640 литров или новые ПТБ-1150 (разработанные специально для Су-17).
24 мая 1972 года самолет был перегнан летчиком-испытателем Е.С. Соловьевым на аэродром ГНИКИ ВВС им. B.П. Чкалова в Ахтубинске для продолжения испытаний. Первый полет с ракетой Х-28 в Ахтубинске был выполнен 7 июня 1972 года летчиком-испытателем А.Н. Исаковым. Через месяц после устранения мелких замечаний начались полеты с Х-28 на полигон с выполнением прицеливания и пуска ракет по радиоизлучающим мишеням. Кроме А. Исакова полеты на отработку Х-28 выполняли летчики-испытатели
C. Смирнов, С. Лаврентьев и В. Хомяков. Данные, полученные в ходе этой работы, в дальнейшем были использованы для разработки системы подвески Х-28 под Су-17М.
Для более эффективной загрузки машины и увеличения количества подвешиваемых под самолет авиабомб калибра 100 и 250 кг в рамках темы Су-17 на одном из Су-7БКЛ испытыва- лись перспективные многозамковые балочные держатели.
24 июня 1959 года при Харьковском авиационном институте (ХАИ) был создан руководимый доцентом П.В. Дыбским научно-исследовательский отдел летных исследований радиоуправляемых моделей (НИО ЛИРУМ), который начал заниматься разработкой методики их применения для исследования аэродинамических характеристик самолетов и внедрением ее в практику летных испытаний.
С целью опробывания метода и решения ряда задач в 1973-74 годах по переданным из ОКБ П.О. Сухого теоретическим чертежам была построена модель самолета Су-7 в масштабе 1:5,5 и весом 150 кг. Под руководством ведущего инженера С.Я.Яшина, вблизи Харькова были проведены летные испытания модели. Старт осуществлялся с наземной пусковой установки, управление – по программе и радиокомандам с наземного пульта, а посадка – с парашютом на механический амортизатор. Данные о параметрах полета регистрировались с помощью системы САРПП-12.
В ходе испытаний были выполнены исследования на сваливание, штопор и методы вывода из него. Данные, полученные в ходе этих работ, сравнивались с результатами, полученными при продувках моделей Су-7 в аэродинамических трубах ЦАГИ и в летных испытаниях реальных машин. Также оценивалась экономическая эффективность такого метода исследований.
Результаты летных исследований модели показали их высокую сходимость с результатами испытаний самолета Су-7, особенно на критических и нестационарных режимах полета. Впервые в СССР были выполнены работы по физическому моделированию критических режимов полета самолета на крупномасштабных свободноле- тающих динамически подобных моделях самолетов (СДПМ). Экономическая эффективность и достоверность результатов позволили рекомендовать их к практическому использованию при разработке новой авиационной техники. Учитывая положительный эффект от выполненных работ, 25 декабря 1978 года на базе НИО ЛИРУМ была образована отраслевая научно-исследовательская лаборатория крупномасштабных летающих дистанционно пилотируемых моделей (ОНИЛ-3), а 6 июня 1989 года лаборатория преобразована в Научно-исследовательский институт проблем физического моделирования режимов полета самолетов (НИИ ПФМ). За период с 1973 года было изготовлено 27 моделей самолетов 14 аэродинамических модификаций и проведено около 300 испытательных полетов, сэкономивших государству многие миллионы рублей и, возможно, сохранивших жизнь не одному летчику- испытателю.
(Продолжение следует)
Воздушно-орбитальная система «СПИРАЛЬ» Часть 2
Лукашевич В.П. Труфакин В.А. Микоян С.А.
На ранней стадии развития возвращаемых с орбиты маневренных гиперзвуковых летательных аппаратов наиболее приемлемыми в рамках существовавших технологий были конфигурации, обеспечивающие низкие уровни тепловых потоков к поверхности аппарата. Этому требованию удовлетворяли аэродинамические компоновки типа «несущий корпус». Существенно отличаясь от компоновки классических самолетных форм, аэродинамические компоновки типа «несущий корпус» потребовали проведения большого количества дополетных исследований не только при гиперзвуковых, но и при более низких (вплоть до посадочных) скоростях. Исследования аэродинамических несущих тел были начаты в 1965 г. в форме исследований конкретных компоновок орбитального самолета проекта «Спираль».
Научно-исследовательские работы по теме «Спираль», проведенные в 1965-1976 годах, позволили решить целый ряд принципиальных задач по системе управления. Были сформулированы требования к аэродинамической компоновке орбитального самолета и системе аэродинамического и газодинамического управления, проанализированы траектории, области достижимости, режимы полета и возможные методы управления; сформулированы требования к аэродинамическому качеству орбитального самолета на всех режимах, в том числе бездвигательной посадке; выполнен большой обьем исследований по динамике и управлению орбитального самолета, включая исследования на специально созданном под этот проект в ЦАГИ пилотажном стенде МК-10, включающем в свой состав натурную головную часть аналога орбитального самолета. Эти исследования в значительной степени определили облик системы управления.
Обьем исследований был значительно расширен после ввода в эксплуатацию в 1976 г. на базе Центра подготовки космонавтов (ЦПК) пило- тажно-исследовательского комплекса «Пилот-105» с задействованием в контур управления центрифуги ЦФ-7 (В.П.Найденов, А.В.Любимов).
Уделяя основное внимание созданию орбитального самолета, конструкторы фактически предложили к разработке семейство летательных аппаратов, основанных на единой оригинальной аэродинамической компоновке и имеющих близкие размеры и массы.
Создаваемые для разных целей и задач, внешне похожие аппараты должны были поэтапно, шаг за шагом, благодаря постепенному усложнению бортовых систем и расширению круга решаемых задач, приближать разработчиков к главной цели – семейству боевых орбитальных самолетов.
Сначала предлагалось создать самолет-аналог («50-11») для гиперзвуковых суборбитальных «прыжков» в космос, затем – экспериментальный пилотируемый орбитальный самолет (ЭПОС) для демонстрации реализуемости проекта и отработать на нем основные этапы орбитального полета и посадки.
Благодаря массо-габаритному сходству телеметрической аппаратуры и фотооборудования, ЭПОС можно было легко модифицировать в орбитальный фоторазведчик. И только потом должны были появиться боевые варианты орбитального самолета.
При знакомстве с вариантами орбитального самолета мы также будем следовать логике разработчиков, т.е. сначала расскажем об основных характеристиках, одинаковых для всех аппаратов, затем подробнее остановимся на самолетеаналоге и детально рассмотрим конструкцию и функционирование ЭПОСа, и уже затем при описании боевых вариантов орбитального самолета уделим внимание только их основным отличиям от ЭПОСа.
Модель орбитального самолета
Третий аппарат SV-5D (Х-23) в экспозиции музея ВВС США
При выборе формы и размерности аппарата пришлось учитывать следующие требования:
– температура внешних поверхностей самолета не должна превышать 1400 градусов С, т.к. эта температура являлась предельно-допустимой для единственного отработанного в то время конструкционного тугоплавкого материала;
– температурные поля на основных поверхностях самолета должны были быть возможно более равномерными для максимального снижения температурных напряжений;
– самолет должен при спуске с орбиты обладать запасом устойчивости, достаточным для полета на постоянном балансировочном угле атаки в диапазоне 45-65 градусов и минимальном (менее 5 градусов) угле скольжения, т.к. отклонения от этого диапазона углов атаки в большую или меньшую сторону и наличие углов скольжения (более 5 градусов) приводит к возрастанию температуры поверхности и увеличению градиентов температуры;
посадка орбитального самолета не должно была отличаться от нормальной посадки современного самолета;
– полезный объем самолета должен был быть возможно большим при минимальной омываемой площади его поверхности;
– габариты самолета должны были обеспечивать запуск аппарата с помощью ракеты-носителя «Союз» без ее доработки.
В результате получился летательный аппарат длиной 8 м и шириной плоского фюзеляжа в зоне крепления киля 4 м, выполненный по схеме «несущий корпус» и имеющий сильно затупленную оперенную треугольную форму в плане со стреловидностью 74 градуса.
Выбор большой стреловидности корпуса обеспечивает равномерные температурные поля на нижней части. Ограничения, накладываемые условиями старта на РН «Союз», определили и площадь плановой проекции самолета – 24 м2 .
Выбор облика орбитального самолета «Спираль» производился не совсем на пустом месте. Необходимо отметить, что при выборе компоновки и алгоритмов управления орбитального самолета «Спираль» наши конструкторы внимательно следили за американскими работами над исследовательскими беспилотными аппаратами ASV и AEV (6 успешных запусков на суборбитальные траектории с помощью баллистической РН «Тор» в период 1963-1965 годов), создававшимися в рамках программы ASSET. Аппараты имели форму полуконуса с треугольным крылом и испытывались на скоростях, близких к первой к