Авиация и космонавтика 2005 02 - [4]
Доработка выпущенного парка самолетов Ту-22 под «Эталон» была достаточно сложной и трудоемкой и продолжалась до начала 80-х годов, поэтому в частях еще долго можно было встретить недоработанные машины с ограничениями по числу М и с двигателями ВД-7М2.
Самолеты первых серий, несмотря на принятые меры, все же имели склонность к раскачке по тангажу. Более детальные исследования и летные эксперименты показали следующее. С ростом скорости полета под действием скоростного напора крыло самолета Ту-22 закручивалось, и угол атаки его концевых сечений уменьшался (крыло самолета и так имело коническую крутку по размаху, равную минус 4 град. ). Равнодействующая подъемной силы крыла на больших скоростях перемещалась вперед уменьшая запас статической устойчивости, и самолет становился нейтральным по тангажу. Проблему пытались решить установив в систему продольного управления демпфер гашения колебаний, одновременно в систему управления ввели автомат балансировки, облегчавший пилотирование самолета на трансзвуковых режимах полета. Однако система управления все еще требовала дальнейших усовершенствований. Это подтвердили летные испытания самолетов с доработанной системой управления.
Компоновка Ту-22У (документ из архива музея ОАО «Туполев»)
Серийный разведчик Ту-22РДМ
Компоновка Ту-22КП (документ из архива музея ОАО «Туполев»)
В одном из полетов ведущему летчику-испытателю самолета Ту-22 с 1 960 по 1 968 гг. В. П. Борисову была поставлена задача определить достаточность мощности гидроусилителя в канале управления стабилизатором на больших скоростях полета. Ему предписывалось на высоте 4500 м при приборной скорости 1050 км/ч (М=0, 89) резко отклонить цельноповоротное горизонтальное оперение на 3 град, и вернуть его в исходное положение с максимальной скоростью перекладки.
При выполнении этой операции самолет успел достигнуть 80% разрушающей перегрузки, что было в эксплуатации крайне опасно. Для предотвращения возможности выхода самолета на подобные режимы системщики ОКБ-156 решили догружать штурвал летчика усилием в 25-27 кг, установив автомат дополнительных усилий (АДУ), включавшийся в работу при определенных перемещениях штурвала.
Разработчики системы управления полагали, что подключать этот автомат на виражах и разворотах не целесообразно, так как расходы штурвала на этих режимах значительно больше, чем в прямолинейном полете. В. П. Борисов высказал сомнение в этом и настоял на проведении контрольного полета. На скорости 880 км/ч он энергично ввел самолет в вираж с креном 60 град. При этом резко (до плюс 2, 8 д) возросла вертикальная перегрузка. Для предотвращения ее дальнейшего роста летчик отдал штурвал от себя Перегрузка мгновенно стала отрицательной, дойдя до минус 1, 7д. Штурвал вновь был взят на себя, и перегрузка вновь стала положительной и равной плюс 4д!
Уже на земле, по данным КЗА, выяснилось, что в системе имеется запаздывание по исполнению на действия летчика на 0, 3 с после отклонения им штурвала на изменение знака перегрузки. Налицо была прогрессирующая раскачка, и при ее развитии самолет в доли секунды мог разрушиться.
В. П. Борисов нашел единственный правильный выход, установив штурвал в нейтральное положение. Раскачка быстро прекратилась, экипаж и самолет остались целыми.
В дальнейшем, на основании этого испытательного полета, система была доработана, и полетные пружинные загружатели уже не отключались при выполнении виражей и разворотов. Дальнейшие эксперименты с системой управления Ту- 22, поток информации, не всегда положительной, приходивший из строевых частей по поведению системы на различных режимах полета, потребовал ввести в канал продольного управления гидравлический ограничитель.
Штанга и конус (документ из архива музея ОАО «Туполев»)
Доработки по системе управления закончились установкой 3-х канального демпфера тангажа (в серии с 1966 г. с самолета №4501) и двухканального демпфера сухого трения (в серии с 1 968 г. с самолета №5903).
Еще с одной проблемой, связанной с работой системы управления самолета Ту-22, столкнулись летчики-испытатели и строевые летчики при полетах на сверхзвуковых скоростях.
На этих режимах из-за неравномерного нагрева обшивки фюзеляж деформировался, что приводило к самопроизвольному перемещению тяг управления гидроусилителями. В результате рулевые поверхности отклонялись, вызывая большие кренящие и разворачивающие моменты, которые необходимо было парировать летчику на этих режимах.
Весь комплекс проблем, связанных с системой управления Ту-22, стал прекрасной школой для специалистов ОКБ А. Н. Туполева и позволил в дальнейшем более безболезненно проектировать и доводить системы управления последующих тяжелых сверхзвуковых самолетов как военного, так и гражданского назначения.
Большая работа при создании Ту-22 была проведена по внедрению на самолет системы дозаправки топливом в полете. Подобная доработка требовалась для увеличения реальной дальности полета, особенно это было актуально для самолетов ракетоносцев с их более низким значением аэродинамического качества, особенно с подвешенной ракетой.
