Авиация и космонавтика 2011 06 - [29]
Испытания Су-7 с крылом изменяемой стреловидности в аэродинамической трубе ЦАГИ
Устройство синхронизации работы гидропривода обеспечивало симметричную перекладку консолей и было очень простым: редукторы гидромоторов соединялись между собой карданным валом, проходившим сквозь фюзеляж самолета. При отказе одного из гидромоторов оставшийся обеспечивал синхронную перекладку крыла, хотя и с меньшей угловой скоростью. Фиксацию крыла в любом промежуточном положении обеспечивали гидромеханические тормозные устройства. Для управления перекладкой крыла в кабине самолета установили электромагнитный кран и индикатор угла стреловидности консолей УПРТ-2 с парой стрелок, указывавших положение консолей.
Поскольку реверсивный ротативный поршневой гидромотор ГМ- 36 (уже применявшийся до этого в системе уборки-выпуска закрылков на Ан-12 и Як-28) работал от давления 150 кгс/см², а гидросистема С-22И имела давление 210 кгс/см², разработчики привода не давали "добро" на его использование (чего доброго, тот еще и разорвало бы под запредельной нагрузкой). Пришлось организовать встречу Н. Г. Зырина с главным конструктором гидроагрегатов Зверевым, который дал письменное разрешение на эксплуатацию ГМ-З6 в течение 10 полетных часов под требуемым давлением.
Разумеется, все эти новации неизбежно вели к некоторому утяжелению конструкции — масса пустого самолета возросла примерно на 400 кг. С учетом того, что машина сохраняла те же скоростные характеристики и достаточно большие допустимые перегрузки, свойственные основным расчетным случаям, такое увеличение массы всего на 4,5 % от исходной конструкции следует считать минимально возможным.
Шарнир поворотной консопи крыло самолета С-22И
Крыло С-22И получило выдвижной предкрылок по всему размаху консопи
Демонстрация уборки и выпуска крыло на С-22И
Работы по созданию первого в стране крыла с изменяемой стреловидностью шли в тесном сотрудничестве со многими центральными научно-исследовательскими учреждениями. Так, по результатам продувок в аэродинамических трубах ЦАГИ было решено, кроме применения трехсекционных выдвижных закрылков центроплана и поворотных закрылков консолей, сохранившихся с Су-7Б, механизировать и переднюю кромку крыла. Решение это появилось не сразу — тонкое крыло сверхзвукового самолета прежде механизацией передней кромки не оснащали, однако предкрылок обещал улучшить срывные характеристики, повысив аэродинамическое качество и обеспечив возможность полета на больших углах атаки, что позволяло рассчитывать на дальнейший выигрыш во взлетно-посадочных качествах и маневренных свойствах самолета. С точки зрения аэродинамики, предкрылок позволял компенсировать неприятный эффект, возникавший при отклонении консолей на малые углы стреловидности, когда из-за появления излома по передней кромке с неподвижной частью нарушалась плавность обтекания и начиналось вихреобразование с развитием срывных явлений, особенно энергичное с увеличением угла атаки. Срыв потока сопровождался падением подъемной силы, ухудшением продольной устойчивости, а также снижением эффективности элеронов. Предкрылок, обеспечивавший плавное перетекание потока на верхнюю часть крыла, позволял нормализовать обтекание, снижая возможность отрыва потока. Установка по всему размаху консольной части крыла отклоняющихся на 10° предкрылков позволила затянуть срыв потока на крыле с угла атаки 17° до 22°. Управление предкрылками и закрылками осуществлялось от силовой гидросистемы самолета. Благодаря этим конструктивным особенностям механизации крыла были достигнуты куда лучшие по сравнению с Су-7Б аэродинамические характеристики нового самолета на взлетно-посадочных режимах. Ток, коэффициент подъемной силы Су на взлете для С-22И равнялся 0,87, в полтора раза выше, чем у Су-7БКЛ, где его значение составляло 0,58. Еще большим Су был в посадочной конфигурации при полном выпуске механизации — 0,68 для "семерки" и 1,07 для машины с крылом изменяемой стреловидности.
При статических и ресурсных испытаниях агрегатов, также проведенных на базе ЦАГИ, выяснилось и то, что жесткость крыла существенно зависит от точности сборки и зазоров в конструкции поворотного узла — даже небольшие люфты могли привести к его разрушению. Крыло С незатянутым шарниром, в сборке которого присутствовали микроскопические зазоры, на стенде дрожало и тряслось, недодавая требуемой жесткости чуть ли не на порядок. В поисках дефекта перебрали всю конструкцию, пока кто-то не догадался просто затянуть гайки должным образом, разом сняв проблему. Работоспособность шарнира при высоких нагрузках была обеспечена созданной в Центральном институте авиационных топлив и масел смазкой Свинцоль-01. Она представляла собой хорошо известный не только в авиации вязкий смазочный состав Циатим-201 с добавлением порошкообразного свинца. Благодаря этому новая смазка обладала повышенными противоизносными и противозадирными свойствами, работала при температурах от -60 до +90 °C, хотя и была небезвредна для здоровья.
Новый самолет получил обозначение по ОКБ С-22И (изменяемая стреловидность), свидетельствующее о тесном "родстве" с Су-7 (С-22). Неофициально создатели машину еще называли "стрелка". Решением конструктивных вопросов в бригаде крыла занимались В. Крылов, Б. Вахрушев, Р. Емелин и Б. Рабинович. В мае 1965 года был успешно защищен эскизный проект самолета, а затем построен деревянный макет, на котором отрабатывались конструктивные и технологические вопросы. Уже в процессе эскизного проектирования были детально проработаны и изготовлены наиболее сложные узлы конструкции, включая узел поворота и задняя опора консоли, а также пустотелый отсек центроплана. Натурные агрегаты с конца 1964 года проходили отработку на стендах. Для испытаний на прочность был изготовлен комплект поворотного крыло.
