?Су-27 — советский/российский многоцелевой высокоманёвренный всепогодный истребитель четвёртого поколения, разработанный в ОКБ Сухого и предназначенный для завоевания превосходства в воздухе.
Главными конструкторами Су-27 в разное время были Наум Семёнович Черняков, Михаил Петрович Симонов, А. А. Колчин и А. И. Кнышев.
Первый полёт прототипа состоялся в 1977 году, а в 1982 году самолёты начали поступать в авиационные части. На текущий момент является одним из основных самолётов ВВС России, его модификации состоят на вооружении в странах СНГ, Индии, Китае и других странах.
На основе Су-27 разработано большое количество модификаций: учебно-боевой Су-27УБ, палубный истребитель Су-33 и его учебно-боевая модификация Су-33УБ, многоцелевые истребители Су-30, Су-27М, Су-35, фронтовой бомбардировщик Су-34 и другие.
История создания
Начало разработок
В конце 1960-х в ряде стран началась разработка перспективных истребителей четвёртого поколения.
Первыми к решению этой проблемы приступили в США, где ещё в 1965 году был поставлен вопрос о создании преемника тактического истребителя F-4C «Фантом». В марте 1966 года была развёрнута программа FX (Fighter Experimental).
Проектирование самолёта по уточнённым требованиям началось в 1969 году, когда самолёт и получил обозначение F-15 «Игл» (англ. Eagle). Победителю конкурса по работе над проектом, фирме «Макдоннел Дуглас», 23 декабря 1969 был выдан контракт на постройку опытных самолётов, а в 1974 году появились первые серийные истребители F-15A «Игл» и F-15B.
В качестве адекватного ответа в СССР была развёрнута собственная программа разработки перспективного фронтового истребителя (ПФИ) на конкурсной основе — традиционно к теме были подключены три конструкторских бюро. Первоначально ОКБ Сухого в программе не участвовало, так как люди были загружены текущими проектами — Су-24, Су-25, Т-4, модификациями Су-15 и Су-17, беспилотными ЛА. Однако ещё в 1969 году в ОКБ Сухого были выполнены первичные проработки по теме ПФИ, а в начале 1971 года было принято официальное решение по КБ по началу работ над изделием Т-10. Интегральная компоновка планера с треугольным крылом была достаточно спорной и имела как сторонников, так и противников, поэтому в ЦАГИ было испытано в аэродинамической трубе порядка 15 моделей различной компоновки, по результатам испытаний было решено вернуться к первоначальному проекту, однако параллельно решили прорабатывать самолёт традиционной схемы — двухкилевой высокоплан с боковым расположением в/заборников (в том числе это решение было вызвано зарубежным опытом, а именно компоновкой планера F-15).
Учитывалось, что основным назначением создаваемого самолёта будет борьба за превосходство в воздухе, а прямым конкурентом и вероятным противником будет американский F-15. Поэтому техническое задание на вновь создаваемую машину было ориентировано на превосходство над F-15 и напрямую зависило от его ЛТХ, которые на том момент уже были известны.
Тактика воздушного боя предусматривала в том числе и ближний маневренный бой, вновь признанный на тот момент основным элементом боевого применения истребителя.
В 1972 году состоялись два научно-технических совета с представителями «фирм» Сухого, Яковлева и Микояна, по результатам которых проекты Як-45 и Як-47 выбыли из конкурса. Руководство КБ МиГ вышло с предложением разделить программу ПФИ и создавать параллельно два истребителя — тяжёлый и лёгкий, с максимальной унификацией оборудования, что ускорит и удешевит производство и позволит иметь в стране парк двух типов самолётов, ориентированных каждый на свои задачи.
Прототипы
Т-10
Первый прототип Т-10-1. Опытный образец самолёта (получивший название Т-10-1) был построен с двигателями АЛ-21Ф-ЗАИ и поднялся в воздух 20 мая 1977 (пилот — заслуженный лётчик-испытатель Герой Советского Союза Владимир Ильюшин. На самолёте проводились испытания на общую работоспособность, на устойчивость и управляемость. Система вооружения на него не устанавливалась.
Самолёт Т-10-2 был построен в 1978 году, но отлетал он недолго: пилотируемый в испытательном полёте на проверку передаточных коэффициентов продольного управления Евгением Соловьёвым, самолёт попал в продольную раскачку и разрушился из-за запредельных перегрузок. Лётчик погиб.
Машина Т-10-3 планировалась уже под установку двигателей АЛ-31Ф. Из-за неготовности двигателей первый полёт выполнен в августе 1979 года. На Т-10-4 установили опытную РЛС «Меч».
В 1979 году в опытной эксплуатации находилось три самолёта, а также было начато производство установочной партии самолётов на заводе в Комсомольске-на-Амуре. В дальнейшем были построены пять самолётов установочной партии, которые именовались «Су-27 тип Т-105» и использовались для лётных испытаний и отработок оборудования и вооружения.
В это время стали поступать данные об американском F-15. Неожиданно выяснилось, что по ряду параметров машина не отвечает техническому заданию и значительно уступает F-15. Тенденция с заметному ухудшению ЛТХ нового самолёта наметилась ещё в 1976 году, когда стало ясно, что разработчики электронной аппаратуры не уложились в отведённые им массогабаритные рамки и самолёт получает переднюю центровку, то есть становится статически устойчивым. Также не удалось реализовать заданный расход топлива. Не работала нормально РЛС. Перед разработчиками возникла нелёгкая дилемма — либо довести машину до серийного производства и сдать заказчику в существующем виде, либо предпринять радикальную переработку всей машины. Было принято решение начать создание самолёта практически с нуля, не выпуская машину, отстающую по своим характеристикам от главного конкурента.
Т-10С
В кратчайшие сроки была разработана новая машина, в конструкции которой были учтены опыт разработки Т-10 и полученные экспериментальные данные. И уже 20 апреля 1981 года опытный самолёт Т-10-17 (другое обозначение Т-10С-1, то есть первый серийный), пилотируемый В. С. Ильюшиным поднялся в небо. Машина была значительно изменена, почти все узлы созданы «с нуля». Множество нововведений было в конструкции фюзеляжа: на Т-10 одна из кромок крыла была скруглённой (как на МиГ-29). На Т-10С крыло имело полностью трапециевидную форму. На Т-10 кили располагались над двигателями, затем их установили по бокам, как на F-15. Носовая стойка шасси была отодвинута на 3 метра назад для того, чтобы брызги при взлёте или посадке после дождя не попадали в воздухозаборники. Ранее тормозные щитки находились в нижней части фюзеляжа, но при их выпускании на самолёте начиналась тряска. На Т-10С тормозной щиток установлен за кабиной лётчика, фонарь кабины не сдвигается назад, а открывается вверх, как на F-15. Были изменены обводы носовой части самолёта. Число узлов подвески ракет увеличилось с 8 до 10.
Полученные при испытаниях данные показали, что создан не уступающий, а по некоторым параметрам превосходящий аналоги самолёт. Хотя не обошлось без катастроф: во время полёта 22 декабря 1981 года на скорости 2300 км/час в критическом режиме из-за разрушения носовой части самолёта погиб лётчик-испытатель Александр Сергеевич Комаров. Некоторое время спустя, на этом же режиме в аналогичную ситуацию попал Н. Садовников. Только благодаря большому мастерству летчика-испытателя, впоследствии Героя Советского Союза, мирового рекордсмена, полёт завершился благополучно. Н. Ф. Садовников посадил на аэродром повреждённый самолёт — без большей части консоли крыла, с обрубленным килем — и тем самым предоставил бесценный материал разработчикам машины. В срочном порядке были проведены мероприятия по доработке самолёта: усилена конструкция крыла и планера в целом, уменьшена площадь предкрылка.
В дальнейшем самолёт подвергался многочисленным доработкам, в том числе и в процессе серийного производства.
Принятие на вооружение
Производство серийных Т-10С было начато в 1981 году на 126 заводе в г. Комсомольске-на-Амуре. Серийный выпуск двигателей АЛ-31Ф начат в начале 80-х гг. и был освоен на двух авиамоторных заводах — Московском машиностроительном производственном предприятии (ММПП) «Салют» и Уфимском моторостроительном производственном объединении (УМПО). Первые серийные Су-27 стали поступать в войска в 1982 году. Официально на вооружение Су-27 принят постановлением правительства от 23 августа 1990 года, когда были устранены все основные недостатки, выявленные в испытаниях. К этому времени Су-27 уже более 5 лет находились в эксплуатации. При принятии на вооружение в ВВС самолёт получил обозначение Су-27С (серийный), а в авиации ПВО — Су-27П (перехватчик). Последний имел на борту несколько упрощённый состав оборудования и не мог использоваться в качестве ударной машины (по наземным целям).
Конструкция
Планер самолёта
Планер Су-27 выполнен по интегральной аэродинамической схеме и имеет интегральную компоновку: его крыло плавно сопрягается с фюзеляжем, образуя единый несущий корпус. Стреловидность крыла по передней кромке составляет 42°. Для улучшения аэродинамических характеристик самолёта на больших углах атаки оно оснащено корневыми наплывами большой стреловидности и автоматически отклоняемыми носками. Наплывы также способствуют увеличению аэродинамического качества при полёте на сверхзвуковых скоростях. Также на крыле расположены флапероны, одновременно выполняющие функции закрылков на взлётно-посадочных режимах и элеронов. Горизонтальное оперение состоит из цельноповоротного стабилизатора, включающего в себя две независимо отклоняемые консоли. При симметричном отклонении консолей, они выполняют функции руля высоты, а при дифференциальном — обеспечивают управление по крену. Вертикальное оперение - двухкилевое.
Технологически планер состоит из:
— носовой части фюзеляжа по 18-й шпангоут, представляющей собой полумонококовую конструкцию;
— средней части фюзеляжа, состоящей из бака-отсека № 1, с 18-го по 28-й шпангоут; центропланного бака-отсека № 2 с 28-го по 34-ё шпангоут; гаргрота и передних отсеков центроплана, правого и левого;
— хвостовой части фюзеляжа, состоящей из центральной балки, мотогондол и хвостовых балок.
Для уменьшения общего веса конструкции широко используется титан (около 30 %), в то же время в конструкции почти не используются композитные материалы — практически только радиопрозрачные обтекатели антенн.
На многих модификациях Су-27 (Су-27М, Су-30, Су-33, Су-34 и др.) установлено переднее горизонтальное оперение. Су-33, вариант машины морского базирования Су-27, кроме того, для уменьшения габаритов имеет складные консоли крыла и стабилизатора, а также оснащён тормозным гаком.
Су-27 — первый советский серийный самолёт с электродистанционной системой управления (ЭДСУ) в продольном канале. По сравнению с бустерной необратимой системой управления, применявшейся на его предшественниках, ЭДСУ обладает бо??льшим быстродействием и точностью и позволяет применять гораздо более сложные и эффективные алгоритмы управления. Необходимость её применения вызвана тем, что с целью улучшения манёвренности Су-27 был сделан статически неустойчивым на дозвуковых скоростях.
Усредненная по диапазону углов ±30° ЭПР планера — 10—20 м2.
Силовая установка
Основная статья: АЛ-31Ф
Базовый Су-27 оснащен парой широко разнесенных турбореактивных двухконтурных двигателей АЛ-31Ф с форсажными камерами, расположенными в мотогондолах под хвостовой частью фюзеляжа. Разработанные конструкторским бюро «Сатурн» двигатели отличаются низким расходом топлива как на форсаже, так и на режиме минимальной тяги. Масса двигателя составляет 1520 кг. В настоящее время производится в Уфимском Моторостроительном Производственном Объединении (УМПО).
Двигатели состоят из четырёхступенчатого компрессора низкого давления, девятиступенчатого компрессора высокого давления и одноступенчатых охлаждаемых турбины высокого и низкого давления, а также форсажной камеры. АЛ-31Ф с верхним расположением двигательных агрегатов; между последним шпангоутом центроплана (№ 34) и двигательными агрегатами в «тени» центроплана установлены выносные коробки самолетных агрегатов — по одной в каждом мотоотсеке; на каждой выносной коробке самолетных агрегатов, соединенной карданным валом с редуктором двигательной коробки агрегатов, установлены турбо-стартер — автономный энергоузел типа ГТДЭ-117-1, генератор переменного тока, гидронасос и топливный насос. Энергоузел служит для раскрутки двигателя при запуске, а также выполняет функции вспомогательной силовой установки и может использоваться на земле для проверок самолётных систем. К силовому шпангоуту № 45, замыкающему мотоотсек, пристыковывается съемный кок. Регулятор двигателя электронный КРД-99.
Разнесение двигателей продиктовано необходимостью максимального повышения живучести — при попадании ракеты в двигатель и его последующем разрушении вероятность повреждения соседнего исправного двигателя разлетающимися с огромной кинетической энергией лопатками и элементами конструкции значительно уменьшается. Разнесённые двигатели также уменьшают зависимость влияния фюзеляжа на воздухозаборники и упрощают конструкцию системы всасывания воздуха (применялось на МиГ-25 и на F-15), создаётся достаточно широкий внутренний туннель для нижней оружейной подвески; между двигателями может находиться балка с контейнером тормозного парашюта.
Воздухозаборники программно-регулируемые, с вертикальным клином и створками подпитки. Снабжены сетчатыми экранами для предотвращения попадания мусора в газовоздушный тракт двигателей, которые остаются закрытыми до тех пор, пока носовое колесо не оторвется от земли при взлете (на земле при стоянке самолёта экраны самопроизвольно опускаются вниз из-за отсутствия давления в г/системе). Концентрические сопла форсажных камер охлаждаются воздушным потоком, проходящим между двумя рядами «лепестков». Сопла автоматически регулируемые, в качестве рабочей жидкости регулятора сопла используется моторное топливо. Регулятор сопла и форсажа РСФ-31.
Топливная система
Топливо в самолёте располагается в 4-х баках — трёх фюзеляжных и крыльевых баках. Емкость переднего фюзеляжного топливного бака-отсека (бак № 1) — 4020 л, центропланного бака-отсека (бак № 2) — 5330 л, заднего фюзеляжного бака-отсека (бак № 3) — 1350 л, крыльевых баков-отсеков (бак № 4) — 1270 л. Полный запас топлива во внутренних баках составляет 11975 л (9400 кг при плотности топлива 0.785). Помимо полного, предусмотрен основной (неполный) вариант заправки самолета, при котором бак № 1 и крыльевые баки-отсеки не заправляются. Запас топлива на самолете в этом случае составляет 6680 л (5240 кг). В качестве топлива применяется авиакеросин РТ, Т-1 или ТС или их смеси. Заправка производится через горловину централизованной заправки в нише передней ноги, допускается заправка раздаточным пистолетом через верхние горловины баков. Для правильной заправки и выработки на самолёте установлена топливная автоматика, насосы расхода, датчики уровня. Внутреннее пространство баков заполнено пенополиуретаном.
Гидравлическая система
Состоит из двух независимых систем с давлением нагнетания 280 кг/см2 гидравлического масла АМГ-10. Маслонасосы НП-112 г/с установлены по одному на каждом двигателе. Гидросистема обеспечивает работу рулевых приводов системы управления, стоек шасси и их створок, торможения колёс, воздухозаборниками (клином и сеткой), тормозным щитком.
Пневмосистема
Заряжается техническим азотом и служит для аварийного выпуска шасси.
Шасси
На самолёте трехопорное шасси с передней опорой. На основных опорах со стойками телескопического типа установлено по одному тормозному колесу КТ-15бД размерами 1030?350 мм. Амортизаторы газомаслянные. Стойки имеют пространственные косые оси подвески в зоне шпангоутов № 32-33. В выпущенном положении стойки фиксируются механическими замками, установленными на силовом шпангоуте гондол двигателей. Угол наклона стоек относительно вертикали 2°43'- На передней опоре со стойкой полурычажного типа установлено одно управляемое нетормозное колесо КН-27 размерами 680?260 мм. Управление поворотом переднего колеса от педалей путевого управления. База шасси 5.8 м, колея — 4.34 м, стояночный угол самолета — 0°1б'.
Электроснабжение
Первичная сеть переменного тока 200/115 вольт 400 герц стабильной частоты, двухканальная. На двигателях установлены привод-генераторы ГП-21. Вторичная сеть 27 вольт также двухканальная, запитывается от выпрямительных устройств. В качестве аварийного источника электроэнергии в нише передней ноги устанавливаются две никель-кадмиевые батареи 20НКБН-25.
Модификации
Су-27С (Су-27) (Flanker-B) — одноместный истребитель-перехватчик ВВС, основная модификация самолёта, производимая серийно. Оснащён двигателями АЛ-31Ф.
Су-27СК — экспортная модификация одноместного Су-27 (Су-27С) производится с 1991 г. Нормальная взлётная масса 23430 кг, максимальная взлётная 30450 кг, запас топлива во внутренних баках 9400 кг, максимальная масса боевой нагрузки 4430 кг, максимальная скорость без подвесок 2,35 Маха, практический потолок 18 500 м, длина разбега при нормальной взлётной массе 450 м, дальность полёта 3500 км, вооружение Р-27, Р-73, назначенный ресурс планера 2000 часов, двигателя 900 часов.
Су-27СМ — модернизированная версия серийного самолёта. Первый полёт 27 декабря 2002 года. При доработке самолета наиболее существенным изменениям подвергается система управления вооружением истребителя. Система управления вооружением СУВ-27Э преобразуется в систему управления вооружением класса «воздух-воздух» СУВ-ВЭШ, дополнительно обеспечивающую применение противокорабельных ракет X-31A. В ее состав входят радиолокационный прицельный комплекс РЛПК-27ВЭШ, оптико-электронная прицельная система ОЭПС-27МК, система индикации на лобовом стекле СИЛС-27МЭ и запросчик госопознавания. РЛПК-27ВЭШ является дальнейшим развитием радиолокационного прицельного комплекса РЛПК-27Э самолета Су-27СК, дополненным каналом «воздух—поверхность». Модернизированная оптико-электронная прицельная система ОЭПС-27МК включает новую оптико-локационную станцию ОЛС-27МК и новую нашлемную систему целеуказания «Сура-К». Установлено 3 многофункциональных монитора на приборной панели. Установлена новая СПО Л-150, на модификации см2 см3 она так же устанавливается. Прошёл первый этап ГСИ в 2004 году[15]. До 2009 года поступило в войска 45 машин, к 2011 году ещё 12(задел от экспортных Су-27СК, работы начаты в 2008).
Су-27СМ3 — Выпущено всего 12 штук, созданых на базе задела экспортных Су-27К. Основное отличие заключается в установке двигателей АЛ-31Ф-М1 с тягой 13500 кгс, усиленной конструкции планера, дополнительных точках подвески.
Су-27СКМ — экспортная версия Су-27СМ, первый полёт 2002 г. По характеристикам приближен к Су-30МКК, Су-30МК2.
Су-27П — одноместный истребитель-перехватчик для войск ПВО страны.
Су-27УБ (Т-10У) (Flanker-С) — двухместный учебно-боевой истребитель. Предназначен для переподготовки лётчиков на самолёт Су-27, сохраняет все боевые возможности Су-27, в носовой части установлена РЛС Н001. Первый полёт на Су-27УБ выполнен 7 марта 1985. Серийно строится в Иркутске с 1986.
Су-30 (Су-27ПУ) — двухместный самолёт наведения и целеуказания. Построен на базе Су-27УБ. Способен осуществлять одновременное наведение четырёх перехватчиков Су-27. РЛС Н001.
Су-27УБК — экспортная модификация двухместного учебно-боевого истребителя Су-27УБ.
Су-33 (Су-27К, Т-12) (Flanker-D) — одноместный палубный истребитель со складывающимися консолями крыла. Серийное производство мелкими партиями на КнААЗ c 1992 года. Су-33 несут службу на ТАВКР «Адмирал флота Советского Союза Кузнецов».
Су-33УБ (Су-27КУБ, Т-12УБ) — учебно-боевой палубный истребитель с нетрадиционным для учебно-боевых машин расположением сидений — бок-о-бок. Ранее был известен под названием Су-27КУБ.
Су-34 (Су-27ИБ, Су-32ФН) (Fullback) — двухместный истребитель-бомбардировщик с расположением сидений «плечом к плечу». Предназначен для поражения точечных наземных (надводных) сильнозащищенных целей в любое время суток и в любых погодных условиях. По назначению аналогичен американскому истребителю-бомбардировщику F-15E. Первый полёт выполнен 13 апреля 1990 года.
Су-35С (Су-35БМ) (Flanker-E+) — многоцелевой истребитель, в отличие от Су-27М, который на международных авиасалонах также назывался Су-35, не имеет переднего горизонтального оперения и оснащен двигателями с системой управления вектором тяги.?