Читать книгу - ""Пламенные моторы" Архипа Люльки - Лидия Кузьмина"

Силовая установка

Продолжая давние традиции сотрудничества между КБ имени П.О. Сухого и КБ имени А.М. Люльки, на Су-27 установили два двухвальных ТРДЦ АЛ-31Ф конструкции Люльки, каждый из которых развивает максимальную форсажную тягу около 12 500 кг. При весе двигателя примерно 1550 кг это выражается в отношении тяги к весу снаряженного двигателя 8:1 – показатель более высокий, чем те, которыми хвасталось большинство (если не все) моделей военных двигателей Запада. Максимальная бесфорсажная тяга двигателя оценивается в 8000–8500 кг.

Двигатель АЛ-31Ф имеет модульную конструкцию и в отличие от других советских военных двигателей рассчитан на большой ресурс в эксплуатации. Двигатель оборудован электронной системой управления подачей топлива, которая поддерживает нужный запас по помпажу при всех полетных условиях и относительных пространственных положениях самолета и гарантирует наилучшую топливную эффективность, внося, таким образом, свой вклад в общие характеристики самолета по дальности и продолжительности полета.

Даже на бесфорсажном режиме Су имеет тяговооруженность примерно 0,8:1 (при боевом весе самолета около 20–21 т), вполне приемлемый показатель, позволяющий самолету иметь отличные летные характеристики.

В облегченном варианте самолет Су-27, имеющий обозначение П-42, установил в 1986–1988 гг. 27 новых рекордов по времени набора высоты, отобрав первенство у самолета F-15. Эти рекорды включают время подъема на высоту 3000 м – 25,373 с, на 6000 м – 36,05 с, на 9000 м – 44,176 с, на 12 000 м – 55,542 с и на 15 000 м – 70,329 с. Превышены все прежние мировые достижения.

Интеграция двигателя с планером самолета

Проблема надежного с точки зрения аэродинамики согласования двигателя с планером самолета рассматривалась как один из решающих вызовов, предъявленных конструкторской мыслью с самого начала эры реактивных двигателей. Современная тенденция к созданию высокоманевренного боевого самолета, способного действовать на постоянно увеличивающихся углах атаки, привела к дальнейшему обострению этой проблемы.

Необходимо открыто заявить, что своим Су-27 – «Флэнкером»^[5] инженеры КБ им. П.О. Сухого и им. А.М. Люльки продемонстрировали свои наилучшие способности в разрешении противоречий при интеграции двигателя с планером самолета, проявив изобретательность, недоступную для их коллег-профессионалов по обе стороны Атлантики.

Расположение воздухозаборников под передней частью зоны плавного сопряжения фюзеляжа с крылом обеспечило их размещение под широкой плоской поверхностью – там, где и при высоких углах атаки и бокового скольжения воздушный поток приобретает требуемые направленность и равномерность.

Для обеспечения требуемого расхода воздуха через двигатели Су-27 (даже в экстремальных условиях) и чтобы не вызывать ненужных перебоев в работе компрессора воздуховоды сделаны прямыми и короткими и имеют под нижней плоской поверхностью протяженный набор перекрываемых щелевых прорезей типа «венецианских жалюзи». Кроме своего прямого предназначения (дополнять основной поток воздуха с фронтального входного устройства) эти вспомогательные заборники, очевидно, способны обеспечить двигателям почти весь необходимый для их работы расход воздуха.

Блестящее решение проблемы работы двигателя на больших углах не привело к игнорированию конструкторами КБ им. П.О. Сухого характеристик двигателя на больших скоростях полета. Поэтому основные двухмерные многоскачковые (вероятно, два косых скачка плюс один прямой) воздухозаборники выполнены регулируемыми. Являясь определенно более тяжелыми и дорогими, чем нерегулируемые конструкции (как у самолетов F-16 и F/A-18), эти воздухозаборники намного эффективнее и значительно выигрышнее в критических для воздушного боя характеристиках, таких, как максимальная скорость, высота и сверхзвуковой полет.

Дополнительной интересной особенностью воздухозаборников «Флэнкера» является титановая сетка системы защиты двигателя от повреждения посторонними предметами (FOD), которая при убирании шасси складывается вниз заподлицо с нижней частью воздуховода у входа и автоматически поднимается в наклонное положение при выпускании шасси. Вся система выглядит более разумно задуманной и намного лучше в плане инженерного решения, чем аналогичное устройство, примененное в самолете МиГ-29.

При выполнении фигуры «Кобра Пугачева» летчик самолета Су-27 из горизонтального полета со скоростью 400–450 км/ч резко выходит на угол тангажа до 110–120 градусов, а затем отклоняет нос самолета обратно вперед для выхода из маневра. Впечатление такое, как будто кобра поднимает свою голову перед броском. Требуется 2,5 секунды для поднятия носа самолета и около 3 секунд для его опускания в исходное положение. Максимальные аэродинамические перегрузки составляют лишь 3,5–4 единицы. Угол атаки растет с опаздыванием по сравнению с углом тангажа вследствие незначительного набора высоты при выполнении маневра, и скорость гасится с темпом 110 км/ч/с при его полете «плашмя» (нижней плоской поверхностью фюзеляжа вперед).

Что особенно впечатляет в этом маневре, так это эффективность управления самолетом Су-27, что подтверждается отсутствием непроизвольного кренения, способностью летчика быстро останавливать резкое кабрирование на угле атаки, близком к 90 градусам, и его способностью возвращать нос самолета в горизонтальное положение. Самолет не сваливается, и не наблюдается «вождение» носа самолета при полете с минимальной скоростью порядка 170 км/ч.

Такой маневр может быть использован в ситуации преследования самолета в хвост, когда преследуемый самолет может выполнить «Кобру Пугачева» с целью более быстрого торможения, чем его противник, чтобы заставить его проскочить мимо цели. Атакуемый самолет тогда будет иметь возможность зайти в хвост противника и использовать способность ориентации носа самолета на малой скорости полета для нацеливания оружия на самолет противника.

По мнению президента фирмы «Эйдетике» Р.К. Скоу, основные преимущества самолета, способного выполнить фигуру «Кобра Пугачева» на больших углах атаки, проявляются при маневрировании на значительно меньших углах атаки. Для большинства самолетов выход на режим больших углов атаки, соответствующих максимальному коэффициенту подъемной силы, сопровождается значительным ухудшением управляемости, однако Су-27 может выполнять маневры с углами атаки до 90 градусов. Поэтому обладает лучшей маневренностью и при меньших углах атаки. Эта способность самолета может быть использована для достижения победы в ближнем воздушном бою.

Присущие самолету Су-27 характеристики позволяют ему решать совершенно две различные задачи в борьбе с воздушными целями противника. Это ПВО территории и сопровождение самолетов-штурмовиков и бомбардировщиков в глубь территории противника, в частности, всепогодного ударного самолета Су-24 при боевых действиях в Западной Европе или на Аляске. Благодаря двигателям АЛ-31Ф самолет Су-27 продемонстрировал в Ле Бурже очень высокую тяговооруженность, выполняя сложные вертикальные маневры после короткого разбега на взлете.