От Bell X-5 к Су-17: рож дение изменяемой стреловидности
📅 👁️ 4💬 0
От подъёмных двигателей к крылу изменяемой стреловидности
13 сентября 2026 г. в 11:51👁️ 1💬 0
Советский экспериментальный истребитель укороченного взлёта и посадки МиГ-23ПД, изделие «23-01», известный в классификации НАТО как Faithless
Как ОКБ Микояна и Сухого перешли к крылу изменяемой стреловидности
Эта часть продолжает рассмотрение истории советского поворотного крыла, начавшейся с работ от Bell X-5 до Су-7ИГ. МиГ-23 и Су-24 создавались для разных задач, однако оба проекта столкнулись с одной и той же проблемой: попытка обеспечить короткий взлёт и посадку с помощью отдельных подъёмных двигателей оказалась слишком дорогой для самолёта, который должен был эффективно летать в обычном горизонтальном режиме.
К середине 1960-х годов советская фронтовая авиация искала способ совместить несколько противоречивых требований. Самолёту требовались хорошие сверхзвуковые характеристики, но одновременно он должен был использовать не только длинные стационарные взлётные полосы. В условиях рассредоточения по грунтовым аэродромам, а также при эксплуатации с повреждённых ВПП длина разбега и пробега становилась критическим ограничением.
Фиксированное стреловидное крыло позволяло достичь высокой скорости, но плохо подходило для короткого взлёта и посадки. При технических возможностях 1960-х годов оно заставляло конструкторов выбирать между приемлемой длиной разбега и нужными скоростными характеристиками. Универсального решения не было.
Рассматривались два основных направления. В первом случае самолёт оснащался отдельными подъёмными двигателями, создававшими дополнительную вертикальную тягу при взлёте и посадке. Второй вариант предполагал применение крыла изменяемой стреловидности: на малых скоростях консоли должны были занимать положение, благоприятное для создания подъёмной силы, а на крейсерском и сверхзвуковом режимах — складываться назад.
Оба конструкторских бюро первоначально проверили схему с подъёмными двигателями. Практические испытания показали, что её недостатки оказываются серьёзнее, чем это выглядело на стадии расчётов.
Опыт ОКБ Микояна: от «23-01» к «23-11»
Опытный самолёт «23-01» создавался по вполне рациональной на первый взгляд схеме. Он имел неподвижное крыло, один маршевый двигатель и два подъёмных двигателя РД-36-35, размещённых внутри фюзеляжа. Их предназначением было сокращение разбега и пробега.
В те же годы ЦАГИ активно изучал возможности вертикального и укороченного взлёта и посадки для боевых самолётов. Интерес к СВВП проявляли и за пределами СССР. В Великобритании уже выполнял полёты Hawker Siddeley Kestrel — самолёт, ставший предшественником Harrier. Однако английская машина использовала другую силовую архитектуру: единую маршево-подъёмную установку с поворотными соплами, а не отдельные двигатели, работающие только на взлёте и посадке.
У раздельных подъёмных двигателей обнаружился общий для разных проектов недостаток. Они занимали значительный внутренний объём, требовали собственных воздухозаборников, топливных коммуникаций и усиле ния силовой конструкции. При этом после завершения взлёта или посадки их полезность исчезала. В горизонтальном полёте они превращались в дополнительную массу, не создававшую тяги и не выполнявшую другой функции.
Сокращение разбега за счёт увеличения подъёмной тяги требовало бы устанавливать более мощные двигатели. Это, в свою очередь, приводило к дальнейшему росту массы, размеров и конструктивной сложности. Получался замкнутый круг: улучшение характеристик на взлётно-посадочном режиме ухудшало эффективность самолёта в остальных режимах.
В ОКБ Микояна одновременно развивались два проекта — «23-01» с неподвижным крылом и «23-11» с крылом изменяемой стреловидности. В серию и дальнейшее развитие пошёл второй вариант. Первый полёт «23-11» состоялся 10 июня 1967 года.
Крыло самолёта могло занимать три положения по передней кромке: 16°, 45° и 72°. Выбор зависел от режима полёта и выполнялся экипажем. Автоматической системы, которая самостоятельно изменяла бы стреловидность в зависимости от скорости и маневра, как на американском F-14, у МиГ-23 не было.
МиГ-23, заводской шифр «изделие 23-11», в цехе ОКБ Микояна
Различие между двумя подходами касалось не только устройства механизма, но и принципов управления самолётом. Палубный перехватчик F-14, создававшийся примерно в тот же период, получил автоматическую систему изменения стреловидности. Она самостоятельно подбирала геометрию крыла с учётом скорости и маневра.
На МиГ-23 применялось ступенчатое управление. Пилот сам выбирал одно из трёх положений, исходя из конкретной задачи и условий полёта. Такая система имела более простую архитектуру, однако прямое сравнение её надёжности с автоматикой F-14 некорректно: обе конструкции создавались для разных требований и имели собственные ограничения.
Размещение вооружения также было связано с особенностями крыла. Основные узлы подвески находились под неподвижными частями крыла и фюзеляжем. Неповоротные пилоны, установленные на подвижных консолях, применялись для подвесных топливных баков только при стреловидности 16°.
Это был типичный компромисс для самолётов с крылом изменяемой стреловидности и внешней подвеской. Пилон на поворотной консоли должен либо синхронно изменять положение вместе с ней, либо ограничивать диапазон движения крыла. На МиГ-23 был выбран второй вариант для части подвесного оборудования.
На основе МиГ-23 сформировалось целое семейство самолётов. Истребительные версии отличались прицельными комплексами, а ударные варианты получили переработанную носовую часть и оборудование, предназначенное для поражения наземных целей. К последним относились МиГ-23Б и МиГ-27.
МиГ-23Б и МиГ-27 сохранили три основных ручных положения крыла — 16°, 45° и 72°. Таким образом, переход к ударным модификациям не привёл к отказу от базовой схемы изменения стреловидности.
Проект Сухого: от Т-6-1 к Т-6-2И
В ОКБ Сухого сходная инженерная проблема возникла в рамках другого проекта. Здесь требовался не многорежимный истребитель, а всепогодный фронтовой бомбардировщик. Самолёт должен был действовать в любое время суток и при сложных метеоусловиях, выполнять автоматизированный полёт на малой высоте, прорываться к цели и использовать аэродромы с короткими либо повреждёнными полосами.
Первый опытный советский самолёт вертикального и укороченного взлёта и посадки Т-6-1 — прототип фронтового бомбардировщика Су-24
Первоначальная компоновка Т-6-1 предусматривала четыре подъёмных двигателя РД-36-35. Конструкторская логика была аналогична подходу, испытанному на «23-01»: дополнительные двигатели должны были помочь самолёту взлетать с повреждённых аэродромов, тогда как основные скоростные характеристики планировалось сохранить за счёт маршевой силовой установки.
Однако последствия оказались теми же. Четыре подъёмных двигателя занимали внутреннее пространство, которое требовалось для топлива, оборудования и элементов прицельно-навигационного комплекса. Для ударного самолёта, насыщенного аппаратурой, свободного объёма и без того оставалось немного. Дополнительная силовая установка уве личивала массу, но почти не приносила пользы после завершения взлётно-посадочного режима.
Су-24, опытный вариант с крылом изменяемой стреловидности Т6-2И
Следующим этапом стал Т-6-2И. Это был не простой отказ от подъёмных двигателей и не локальная переделка крыла, а переход к иной аэродинамической концепции. Подъёмные двигатели убрали, а самолёт получил поворотные консоли с четырьмя рабочими положениями: 16°, 35°, 45° и 69°.
Первый полёт Т-6-2И состоялся 17 января 1970 года. 4 февраля 1975 года созданный на его основе Су-24 был принят на вооружение.
По назначению и общей архитектуре Су-24 ближе всего сопоставим с американским тактическим бомбардировщиком дальнего действия General Dynamics F-111 Aardvark. У обоих самолётов два двигателя, экипаж размещается рядом, применяется крыло изменяемой стреловидности, а конструкция рассчитана на автоматизированный полёт на малой высоте.
Американский тактический бомбардировщик дальнего действия General Dynamics F-111 Aardvark
Сходство Су-24 и F-111 объяснялось не заимствованием конструкции, а одинаковыми физическими ограничениями и близкими требованиями к боевому применению. Обе машины должны были совершать маловысотный прорыв, однако у Су-24 управление полётом у земли обеспечивалось не автоматикой изменения стреловидности.
Крыло создавало необходимый диапазон аэродинамических режимов, а задачи ведения самолёта на малой высоте решались с помощью навигационной аппаратуры и системы слежения за рельефом. Иными словами, КИС отвечала за адаптацию аэродинамики, а автоматизированные навигационные системы — за выдерживание маршрута и высоты над поверхностью.
Общий инженерный вывод
МиГ-23 и Су-24 нельзя считать конструктивными родственниками. Оба проекта опирались на научно-исследовательский задел ЦАГИ, но это не означало передачи одного конструкторского решения от ОКБ Микояна ОКБ Сухого. Механизмы, компоновки и оборудование создавались самостоятельно.
Перед конструкторами стояли разные задачи. ОКБ Микояна разрабатывало истребитель с радиолокатором и ракетным вооружением класса «воздух — воздух». ОКБ Сухого создавало ударный самолёт, оснащённый прицельно-навигационным комплексом и предназначенный для действий по наземным целям.
Общим результатом стал не единый механизм, а общий инженерный урок. Подъёмные двигатели как принцип сами по себе не были ошибкой. Жизнеспособность иной архитектуры доказал Harrier, где единая маршево-подъёмная силовая установка с поворотными соплами позволила избежать части недостатков раздельных двигателей.
Проблемной оказалась именно схема с отдельными подъёмными двигателями. В обычном полёте они становились балластом, занимали внутренний объём, требовали топлива и обслуживания, но не создавали полезной тяги. Крыло изменяемой стреловидности тоже было сложным и тяжёлым решением: оно нуждалось в шарнирах, приводах, системе синхронизации и усиленном центроплане.
Разница заключалась в характере этой цены. Поворотная консоль продолжала работать на маршруте и создавать подъёмную силу в соответствии с выбранным режимом. Подъёмный двигатель после завершения взлёта в горизонтальном полёте уже не помогал самолёту.
Дальнейшая судьба самолётов
В России МиГ-23 снят с вооружения. Су-24 понёс значительные потери в ходе боевых действий и постепенно заменяется более современным Су-34. При этом часть Су-24 всё ещё остаётся в эксплуатации.
Конструкция самолёта прошла путь от опытного Т-6-2И до полноценной строевой службы. На протяжении всей карьеры Су-24 сохранял основную аэродинамическую схему без принципиальных изменений.
На тяжёлых самолётах Ту-22М и Ту-160 крыло изменяемой стреловидности работало уже в другой системе требований. У этих машин отличались взлётная масса, дальность полёта и соотношение между преимуществами КИС и затратами на её создание и обслуживание.
В третьей части рассматривается, почему на тяжёлых самолётах эта схема не только сохранилась, но и продолжила применяться на новых и модернизированных машина х программы Ту-160М.
Войдите, чтобы оставить комментарий
Популярное за неделю
Комментарии 0