Авиация и космонавтика 2013 01 - [3]
В результате последующих изысканий, к началу 1970 года В.И. Антонов выполнил большой объем проработок отдельных фрагментов аэродинамической и конструктивно-компоновочной схем истребителя. Были сделаны и первые попытки объединения этих фрагментов в единую компоновку. В январе 1970 года состоялся прорыв: в основных положениях был отработан вариант аэродинамической компоновки, в котором удалось удачно совместить все ранее найденные компоновочные решения. По воспоминаниям О.С. Самойловича: «В выходные (чтобы никто не мешал) на работу вышли три человека: Владимир Антонов, Валерий Николаенко и я. Так появилась на свет первая компоновка самолета Т-10 – будущего Су-27. При этом под влиянием самолета Т-4МС вся поверхность новой машины выполнялась набором деформированных аэродинамических профилей, а потом на нее надстраивалась головная часть фюзеляжа и подвешивались мотогондолы. Такая компоновка получила название "интегральной". Антонов и Николаенко проводили необходимые расчеты и прорабатывали наиболее ответственные узлы, а я вычерчивал компоновку».
В.И. Антонов уточняет: «В один из январских дней, в конце рабочей недели Олег Сергеевич предложил мне, В.А. Николаенко и Л.И. Бондаренко вместе поработать в выходные дни и посмотреть, что у нас получится с формированием компоновки истребителя. Валерий Александрович Николаенко в то время руководил в бригаде проектов работами по Т-6, а Леонид Иванович Бондаренко – по «сотке». Наработанного мной материала оказалось достаточно, чтобы отобрать наиболее интересные технические решения и сформировать из них компоновочную схему нового истребителя. Решения, принятые в те январские дни, легли в основу первой интегральной компоновочной схемы истребителя, которая официально была выпущена в феврале 1970 года».
В плановой проекции несущая поверхность самолета формировалась из комбинации базового «синусоидального» крыла с корневым наплывом и кормового наплыва. В объеме, каждое из продольных сечений этой комбинации представляло собой набор однотипных аэродинамических профилей с переменной по размаху относительной толщиной. На получившуюся «базовую» поверхность впереди надстраивалась головная часть фюзеляжа круглого сечения с выступающим фонарем кабины пилота, а сзади – мотогондолы с оперением. Для обеспечения безотрывного обтекания получившейся конструкции, все переходные зоны в местах стыков между несущими элементами выполнялись с плавными переходами. Таким образом крыло самолета объединялось («интегрировалось») с фюзеляжем в единый несущий корпус. Мотогондолы, как и на Т-4МС, располагались в хвостовой части, под несущим фюзеляжем, подвод воздуха к ним осуществлялся через воздухозаборники, подвешенные под центропланом. Оперение включало два киля и цельноповоротные стабилизаторы, устанавливаемые на мотогондолах.
Получившаяся в итоге компоновка, имела ряд существенных преимуществ перед традиционными, хорошо изученными и отработанными на фирме вариантами конструкции, как в конструктивном плане, так и в плане аэродинамики:
– при прочих равных условиях, применение интегральной компоновки, обеспечивало более рациональное использование внутренних объемов для размещения топлива и оборудования, т.е. большую весовую отдачу;
– применение наплыва в передней части крыла обеспечило существенную относительную толщину корневых сечений крыла, а, значит, и большие строительные высоты, что было немаловажно для обеспечения прочности конструкции;
– воздухозаборники, выделенные в отдельный, не связанный с фюзеляжем элемент конструкции, не включались в силовую схему фюзеляжа;
– выбранный вариант компоновки должен был обеспечить прирост подъемной силы за счет увеличения вклада фюзеляжа, и оптимальное, близкое к эллиптическому, распределение подъемной силы по размаху крыла, а также более благоприятный характер протекания графика площадей поперечных сечений, что в перспективе, обещало снижение волнового сопротивления;
– размещение воздухозаборников под панелью центроплана обеспечивало стабильность потока и равномерность поля течений на входе в двигатель, в т.ч. и на больших углах атаки.
Общий вид первого варианта Т-10 (1-я редакция), 1970 год
Итак, основные компоновочные решения включали: интегральное сочетание крыла с фюзеляжем, применение в корневой части крыла наплыва сложной формы, размещение двигателей в двух изолированных мотогондолах под несущим фюзеляжем, разнесенное двухкилевое вертикальное оперение, располагавшееся для оптимизации графика поперечных площадей по длине несущего корпуса в промежутке между крылом и горизонтальным оперением. Достоин удивления тот факт, что применение столь большого числа новшеств удалось удачно совместить в конструкции самолета практически с первого раза.
Но существовали и сложности. Так, по воспоминаниям В.И. Антонова: «…запомнились наши объединенные усилия, направленные на уменьшение площади миделевого сечения самолета, величина которого, как известно, существенно влияет на аэродинамическое сопротивление в транс- и сверхзвуковом диапазонах скоростей полета. В качестве ориентира мы использовали величину миделя Т-6 – предыдущего самолета нашей разработки и сравнимой размерности. Но на данном этапе все наши старания хотя бы приблизиться к заветной цифре успеха не имели».
