Сухой СУ-27

В авиационной истории 60-е гг. ознаменовались поступлением на вооружение ВВС основных авиационных держав мира сверхзвуковых истребителей, имевших при всех различиях в компоновке и полетной массе ряд объединяющих признаков. Они обладали скоростью, вдвое превышавшей звуковую, и потолком порядка 18-20 км, оснащались бортовыми радиолокационными станциями и управляемыми ракетами класса "воздух-воздух". Такое совпадение не было случайным, поскольку основной угрозой безопасности по обеим сторонам "железного занавеса" считались бомбардировщики, несущие ядерные бомбы. Соответственно формировались и требования к новым истребителям, основной задачей которых был перехват высотных скоростных неманевренных целей в любое время суток и в любых погодных условиях.

В результате в США, СССР и Западной Европе на свет появился ряд самолетов, которые впоследствии по совокупности компоновочных признаков и летно-технических характеристик отнесли ко второму поколению истребителей. Тезис об условности любой классификации подтвердил тот факт, что в одной компании с "вылизанными" аэродинамиками МиГ-21, "Миражом" III, "Старфайтером" и "Дракеном" оказались переделанный из учебного самолета легкий истребитель F-5 "Фридом Файтер" и тяжелый двухдвигательный двухместный F-4 "Фантом", прозванный самими американцами "победой грубых сил над аэродинамикой".

В погоне за высокой максимальной скоростью конструкторы пошли по пути внедрения крыльев с высокой удельной нагрузкой и тонким профилем, которые, безусловно, имели большие преимущества на сверхзвуке, но обладали серьезным недостатком -низкими несущими свойствами на малых скоростях. В результате, истребители второго поколения имели непривычно большие взлетные и посадочные скорости, неважной оказалась и маневренность. Но даже самые маститые аналитики тогда считали, что в будущем боевой самолет все больше будет походить на пилотируемую ракету многоразового применения. "Мы больше никогда не увидим воздушных боев, наподобие тех, что происходили в годы второй мировой войны..." - писал известный теоретик Камилл Ружерон. Время очень скоро показало, насколько суха теория, но до того, как в тактике истребителей наступил очередной крутой поворот, прошло еще несколько лет.

Пока же предстояло избавиться от основных недостатков второго поколения, а именно увеличить дальность и улучшить взлетно-посадочные характеристики для обеспечения базирования на слабо подготовленных аэродромах. Кроме того, непреклонно растущая цена истребителей диктовала необходимость уменьшения абсолютной численности парка с одновременным расширением функций самолетов. Качественного скачка не требовалось, хотя тактика воздушной войны уже менялась на глазах - широкое развитие зенитных управляемых ракет привело к отмиранию доктрины массированного вторжения бомбардировщиков на большой высоте. Основную ставку в ударных операциях все больше стали делать на тактические самолеты с ядерным оружием, способные прорывать рубеж ПВО на малой высоте.

Для противодействия им предназначались истребители третьего поколения - МиГ-23, "Мираж" F.1, J37 "Вигген". Их поступление на вооружение, наряду с модернизированными вариантами МиГ-21 и F-4, планировалось на начало 70-х. Одновременно по обеим сторонам океана начались проектные исследования по созданию истребителей четвертого поколения - перспективных боевых машин, которые составили бы основу военно-воздушных сил в следующем десятилетии.

Первыми к решению этой проблемы приступили в США, где еще в 1965 г. был поставлен вопрос о создании преемника тактического истребителя F-4C "Фантом". В марте 1966 г. там была развернута программа FX (Fighter Experimental). В течение нескольких лет концепция перспективного истребителя претерпела ряд существенных изменений. Наибольшее влияние на нее оказал опыт применения американской авиации но Вьетнаме, где тяжело вооруженные "Фантомы" имели преимущества в боях на больших и средних дистанциях, но постоянно терпели поражения от более легких и маневренных вьетнамских МиГ-21 в ближних воздушных боях.

Проектирование самолета по уточненным требованиям началось в 1969 г., в том же году истребителю было присвоено обозначение F-15. Дальше других работы по программе FX продвинулись у фирм "Макдон-нелл-Дуглас", "Норт Америкен", "Нортроп" и "Рипаблик". Победителем конкурса был признан проект "Макдоннелл-Дуглас", близкий по аэродинамической компоновке к советскому перехватчику МиГ-25, не имевшему тогда аналогов в мире по летным данным. 23 декабря 1969 г. фирме был выдан контракт на постройку опытных самолетов, и спустя 2.5 года, 27 июля 1972-го, летчик-испытатель И.Барроуз поднял ii первый полет прототип будущего "Игла" - опытный истребитель YF-15. В следующем году был облетан двухместный учебно-боевой вариант самолета, а в 1974 г. появились первые серийные истребители F-15A"Игл" и "спарки" TF-15A (F-15B).

За ходом выполнения программы FX внимательно следили в СССР. Информация, просачивавшаяся на страницы открытой зарубежной печати (а ее было не так уж и мало), а также сведения, поступавшие по каналам разведки, тщательно анализировались. Было ясно, что именно на F-15 придется ориентироваться при создании нового поколения советских истребителей, называемого теперь четвертым. Первые исследования в этом направлении в трех ведущих отечественных "истребительных" ОКБ - П.О.Сухого (Машиностроительный завод "Кулон"), А.И.Микояна (Московский машиностроительный завод "Зенит"), и А.С.Яковлева (Московский машиностроительный завод "Скорость") - начались в 1969-1970 гг., но велись они поначалу в инициативном порядке, без необходимого для их "легализации" указания "сверху". Наконец, в начале 1971 г. последовало решение Комиссии по военно-промышленным вопросам при Совете Министров СССР, а затем и соответствующий приказ министра авиационной промышленности о развертывании в Советском Союзе программы создания "Перспективного фронтового истребителя" (ПФИ), который стал бы ответом на появление в США самолета F-15.

Как и за океаном, советский истребитель нового поколения - ПФИ, называвшийся конструкторами между собой "анти-F-15", решено было создавать на условиях конкурса с участием ОКБ П.О.Сухого, А.И.Микояна и А.С.Яковлева. Стоит заметить, что Генеральный конструктор Павел Осипович Сухой не сразу согласился на участие в программе: несмотря на то, что специалисты именно его ОКБ первыми приступили к предварительным проработкам облика перспективного истребителя, создание самолета с заданными характеристиками при имеющемся в СССР уровне развития радиоэлектронного оборудования казалось ему крайне проблематичным. К тому же ОКБ было перегружено другими не менее актуальными темами: в начале 70-х гг. МЗ "Кулон" выпустил на испытания первые опытные образцы фронтового бомбардировщика (по терминологии того времени - самолета-штурмовика) Су-24, готовил к началу полетов дальний скоростной ракетоносец и разведчик Т-4 ("100"), полным ходом велись работы по созданию новых модификаций перехватчика Су-15 и истребителя-бомбардировщика Су-17, шло проектирование многорежимного стратегического ударного авиационного комплекса Т-4МС ("200"), войскового самолета-штурмовика Су-25, беспилотного летательного аппарата "Коршун". Наконец, под нажимом министерства, и начале 1971 г. П.О.Сухой распорядился начать разработку аванпроекта перспективного фронтового истребителя, получившего заводской шифр Т-10 и тогда еще секретное название Су-27.

В основу техническою предложения решено было положить первый вариант внешнего вида самолета, подготовленный к (февралю 1970 г. в отделе проектов ОКБ. руководимом Олегом Сергеевичем Самойловичем. Первые наброски компоновки нового истребителя были выполнены в ОКБ П.О.Сухого еще осенью 1969 г. Поначалу этим занимался -только один человек - конструктор отдела проектов Владимир Иванович Антонов. На основе проработок B.И.Aнтонова в отделе проектов и был подготовлен первый вариант компоновки Т-10. Его непосредственными авторами стали О.С.Самойлович, В.ИАнтонов и начальник бригады отдела проектов ВАНиколаенко. Главной особенностью самолета должно было стать истолкование так называемой интегральной аэродинамической компоновки, в соответствии с которой планер выполнялся в виде единого несущего корпуса из набора деформированных аэродинамических пр(х|)илей с плавным сопряжением крыла и фюзеляжа. Впервые интегральная компоновка была применена ОКБ П.О.Сухого при разработке проекта стратегического многорежимного самолета Т-4МС.

Впереди на несущий корпус истребителя "надстраивалась" головная часть фюзеляжа, включавшая носовой отсек с РЛС, кабину экипажа, нишу передней опоры шасси, подкабинный и закабинный отсеки оборудования, а под ним в задней части подвешивались две изолированные гондолы с турбореактивными двигателями, воздушными каналами и pегулируемыми воздухозаборниками, расположенными под центропланом. К мотогондолам крепились консоли цельноповоротного горизонтального и двухкилевого вертикального оперения, а также два подфюзеляжных гребня. Интегральная схема обеспечивала существенное повышение аэродинамического качества истребителя и позволяла организовать большие внутренние отсеки для размещения топлива и оборудования. Для реализации заданных летных характеристик в широком диапазоне высот и скоростей полета и углов атаки крылу нового истребителя придали оживальную ("синусоидальную") форму и снабдили его развитым корневым наплывом.

По расчетам разработчиков, наплыв должен был обеспечивать повышение несущих свойств самолета на больших углах атаки (более 8-10°) с одновременным увеличением момента тангажа на кабрирование. При наличии наплыва на больших углах атаки над крылом образовывалась устойчивая вихревая система из двух вихревых жгутов (один возникал на корневом наплыве и распространялся над крылом, второй - у передней кромки базового крыла). С увеличением углов атаки интенсивность вихревых жгутов возрастала, при этом на поверхности крыла под вихревым жгутом увеличивалось разрежение. а следовательно, повышалась подъемная сила крыла. Наибольший прирост разрежения располагался впереди центра тяжести самолета на части крыла, примыкающей к корневому наплыву в результате чего фокус смещался вперед и возрастал кабрирующий момент. Корневые наплывы оказывали также большое влияние на величины и распределение поперечных сил, что приводило к уменьшению дестабилизирующего воздействия головной части фюзеляжа.

Другой важнейшей особенностью Т-10 впервые в отечественной истребительной авиации должна была стать реализация концепции продольной статической неустойчивости самолета на дозвуковых скоростях полета с обеспечением его продольной балансировки в полете посредством автоматики четырехкратно резервированной электродистанционной системы управления (ЭДСУ). Идея замены традиционной механической проводки управления на ЭДСУ была уже использована ОКБ при создании самолета Т-4, испытания которого подтвердили правильность основных технических решений. Принятие концепции продольной статической неустойчивости (иначе - "электронной устойчивости") сулило серьезные преимущества: для балансировки самолета на больших углах атаки требовалось отклонение стабилизатора носком вверх, при этом его подъемная сила складывалась с подъемной силой крыла, что давало существенное улучшение несущих свойств истребителя при незначительном росте его сопротивления. Благодаря использованию интегральной статически неустойчивой компоновки Су-27 должен был обрести исключительные маневренные характеристики, позволяющие ему выполнять в воздухе эволюции, недоступные самолетам обычной схемы, и иметь большую дальность полета без подвесных баков.

Проблемы с компоновкой трехопорного шасси на этом первом варианте Т-10 вынудили разработчиков пойти на применение велосипедной схемы шасси, но с распределением нагрузок как в -традиционной трехопорной схеме, при этом основная (задняя) опора шасси убиралась в нишу центроплана, снабженную обтекателем, между гондолами двигателей, а дополнительные поддерживающие стойки размещались в обтекателях па консолях крыла между элероном и закрылком.

Продувки модели Т-10, выполненные в аэродинамической трубе Т-106 Центрального аэрогидродипамического института, дали обнадеживающие результаты: при умеренном удлинении крыла (3-2) было получено аэродинамическое качество 12.6. Несмотря на это, специалисты ЦАГИ настойчиво рекомендовали не использовать на перспективных истребителях интегральную компоновку. Здесь сказывался определенный консерватизм тогдашних руководителей института, ссылавшихся и на информацию из-за рубежа (F-15 ведь строился по классической схеме!). В связи с этим, в какой-то степени в качестве подстраховочного, и с оглядкой на F-15, во второй половине 1971 г. в бригаде отдела проектов ОКБ П.О.Сухого, возглавляемой А.М.Поляковым, под руководством А.И.Андрианова был проработан второй вариант компоновки Т-10 по традиционной схеме, с обычным фюзеляжем, высокорасположенным крылом, боковыми воздухозаборниками и двумя двигателями, установленными рядом в хвостовой части. По форме крыла в плане и схеме оперения этот вариант в целом соответствовал варианту с интегральной компоновкой.

Испытания моделей Т-10, выполненных по традиционной схеме, не выявили никаких преимуществ перед исходной компоновкой. Со временем в ЦАГИ поняли безосновательность своих опасений, и институт стал убежденным сторонником интегральной схемы. Позднее, в процессе углубленной проработки Т-10, в ОКБ было создано и испытано в аэродинамических трубах ЦАГИ значительное количество других вариантов компоновки истребителя (общим числом свыше 15), отличавшихся, главным образом, размещением двигателей, воздухозаборников и схемами шасси. Стоявший у истоков создания истребителя В.ИАнтонов вспоминает, что Су-27 в шутку называли "самолетом изменяемой компоновки". Примечательно, что в итоге предпочтение было отдано самому первому варианту - с интегральной компоновкой, изолированными мотогондолами, продольной статической неустойчивостью и ЭДСУ. Изменения коснулись, в основном, только схемы шасси и обводов планера (из технологических соображений пришлось отказаться от широкого применения поверхностей двойной кривизны).

В том, что Су-27 состоялся именно в таком варианте компоновки - большая заслуга Генерального конструктора П.О.Сухого. Несмотря на серьезные возражения сторонников традиционной схемы (а таких было немало), еще на самых ранних стадиях проектирования Павлу Осиповичу хватило мужества принять решение использовать при создании Су-27 самые передовые новинки аэродинамики, динамики полета и авиационного конструирования -такие, как интегральная компоновка, статически неустойчивая схема, электродистанционная система управления и т.п. По его мнению, учитывая реальное состояние дел в СССР в области авиационного радиоэлектронного оборудования и. в первую очередь, массогабаритные характеристики имеющихся и перспективных бортовых радиолокационных станций с большой дальностью действия, а также бортовых вычислительных систем, только с использованием этих нетрадиционных решений можно было создать самолет, не уступающий по характеристикам лучшим зарубежным аналогам. Время показало его правоту.

ПРОГРАММА ПФИ

В 1971 г. были сформулированы первые тактико-технические требования (ТТТ) ВВС к перспективному фронтовому истребителю ПФИ. К этому времени в СССР стали известны требования к новому американскому истребителю F-15. Они и были взяты за основу при разработке ТТТ к ПФИ. при этом предусматривалось, что советский истребитель должен превосходить американский аналог по ряду основных параметров на 10%. Ниже приведены некоторые характеристики, которыми, согласно тактико-техническим требованиям ВВС, должен был обладать ПФИ:

• максимальное число М полета - 235-2.5;
• максимальная скорость помета на высоте более 11 км- 2500-2700 км/ч:
• максимальная скорость полета у земли - 1400-1500 км/ч;
• максимальная скороподъемность у земли - 300-350 м/с;
• практический потолок -21 -22 км;
• дальность напета без ПТБ у земли - 1000 км:
• дальность полета без ПТБ ни большой высоте -2500 км;
• максимальная эксплуатационная перегрузка -
• 8-9; -время разгона от 600 км/ч до 1100 км/ч - 12-14 с;
• время разгона от 1100 км/ч до 1300 км/ч - 6-7 с;
• стартовая тяговооруженность - 1.1-1.2.

В качестве основных боевых задач ПФИ определялось:

• уничтожение истребителей противника в ближнем воздушном бою с применением управляемых ракет (УР) и пушки;
• перехват воздушных целей на большой дальности при наведении с земли или автономно с помощью радиолокационного прицельного комплекса и ведение воздушного боя на средних дистанциях с применением управляемых ракет;
• прикрытие войск и объектов производствен-
• ной инфраструктуры от нападения с воздуха;
• противодействие средствам воздушной разведки противника:
• сопровождение самолетов дальней и разведывательной авиации и защита их от истребителей противника;
• ведение воздушной разведки;
• уничтожение малоразмерных наземных целей в условиях визуальной видимости с применением бомб, неуправляемых ракет и пушек.

Поражение воздушных целей должно было выполняться на средних и малых дистанциях, в свободном пространстве и на фоне земли, днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях, при использовании противником активных и пассивных помех. Для этого ПФИ предстояло оснастить многорежимной бортовой радиолокационной станцией, которую предполагалось создать на базе РЛС "Сапфир-2 ЗМЛ" проектировавшегося в то время модернизированного истребителя МиГ-23МЛ, и оптико-электронной прицельной системой на основе следящего теплопеленгатора и оптико-телевизионного визира. В состав вооружения перспективного истребителя предлагалось включить ракеты средней дальности К-2 5 с полуактивными радиолокационными головками самонаведения (ПАРГС), создававшиеся в то время на МЗ "Вымпел" по схеме американской УР AIM-7E "Спарроу", или аналогичные им советские К-23, применяемые на истребителях 3-го поколения МиГ-23М, а также ракеты ближнего воздушного боя (РБВБ) К-60 с тепловыми головками самонаведения (ТГС) и двухствольную пушку калибра 30 мм.

Основными соперниками ПФИ в воздушном бою считались американские перспективные истребители F-15 фирмы "Макдоннелл-Дуглас", Р.53О и YF-17 (Р.600) фирмы "Нортроп" (позднее вместо двух последних стал рассматриваться F-16 фирмы "Дженерал Дайнемикс"). В качестве типовых воздушных целей для перехвата рассматривались американские тактические истребители F-4E и F-111A, западноевропейские истребители-бомбардировщики MRCA ("Торнадо") и "Ягуар", а также китайские J-6 (копии устаревших советских истребителей МиГ-19, в большом количестве входившие в состав ВВС КНР).

Предполагалось, что одной из основных отличительных особенностей ПФИ, по сравнению с истребителями предыдущего поколения (МиГ-23, Су-15), обеспечивающей успешное решение боевых задач, станет высокая маневренность самолета. Требование высокой маневренности в воздушном бою планировалось реализовать за счет использования мощных, легких и экономичных двигателей 4-го поколения, которые обеспечивали бы истребителю тяговооруженность более 1, а также применения компоновочных схем самолета с повышенным аэродинамическим качеством.

Аванпроект самолета Су-27, в целом удовлетворявшего ТТТ ВВС к ПФИ, был разработан в ОКБ П.О.Сухого во второй половине 1971 г. В нем были рассмотрены два варианта компоновки истребителя - интегральная и классическая, разработанные в двух бригадах отдела проектов (начальники бригад ВАНиколаенко и А.М.Поляков, руководители работ В.ИАнтонов и А.И.Андрианов соответственно) и получившие условные наименования Т-101 иТЮ-2 (не путать с названиями первых опытных самолетов Су-27, появившихся в 1977-1978 гг.!).

Представленный в аванпроекте вариант самолета, выполненного по интегральной схеме, в целом соответствовал первому внешнему виду Т-10, подготовленному в отделе проектов в начале 1970 г. Он также предусматривал плавное сопряжение крыла и фюзеляжа, применение изолированных гондол двигателей с воздухозаборниками под центропланом и двухкилевого оперения. В головной части фюзеляжа размещались носовой отсек (в котором устанавливались РЛС и оптико-электронная прицельная система с подфюзеляжным размещением оптического блока), кабина экипажа, ниша передней опоры шасси, подкабинный и закабинный отсеки оборудования. В средней части фюзеляжа, выполненной в виде одного целого с центропланом, располагались основные топливные баки, ниши основных опор шасси, а под ней - средние части гондол двигателей с воздушными каналами. Хвостовая часть фюзеляжа включала мотоотсеки двигателей и центральную балку с отсеками самолетного оборудования.

Крыло оживальной формы с плавным изменением угла стреловидности по передней кромке от наплыва к законцовке (угол стреловидности базового крыла 45°, удлинение 3.38, сужение 6.57) и значительной аэродинамической круткой оснащалось односекционными закрылками и элеронами. Механизация передней кромки предусмотрена не была. Консоли цельно-поворотного горизонтального оперения имели косые оси вращения и устанавливались по бокам мотогондол ниже плоскости крыла. Вертикальное оперение включало два киля с рулями направления, закрепленные со значительным углом развала на мотогондолах, и два подфюзеляжных гребня (по бокам мотогондол). На верхней поверхности хвостовой части фюзеляжа между гондолами двигателей размещался тормозной щиток. Расположенные под центропланом воздухозаборники прямоугольного сечения с горизонтальным клином торможения выполнялись регулируемыми с помощью передней и задней подвижных панелей и снабжались створками подпитки на боковых стенках. Для слива пограничного слоя верхняя стенка воздухозаборника была отодвинута от нижней поверхности центроплана, где был организован клин слива.

Шасси выполнялось по трехопорной схеме (это было одно из основных отличий компоновки Т-101 от первого внешнего вида). Вынесенная вперед разгруженная носовая стойка шасси, снабженная одним колесом, убиралась в нишу фюзеляжа назад по полету. Основные опоры шасси с двухколесными тележками, выполненными по схеме "тандем", убирались в ниши средней части фюзеляжа между мотогондолами. Недостатком такой схемы была относительно небольшая колея шасси (всего около 1.8 м). Для размещения вооружения было предусмотрено 6 точек подвески под крылом и по одной - под воздушными каналами двигателей. Длина самолета составляла 18.5 м, размах крыла - 12.7 м, площадь крыла - 48 м2, высота самолета на стоянке - 5.2 м.

Представленный в аванпроекте вариант Т-10, выполненный по традиционной схеме, представлял собой высокоплан с боковыми воздухозаборниками, двумя двигателями в хвостовой части фюзеляжа и двухкилевым оперением. Как и у варианта интегральной схемы, в головной части фюзеляжа размещались носовой отсек РЛС и оптико-электронной прицельной системы (с датчиками под носовой частью), кабина экипажа, подкабинный и закабинный отсеки оборудования, ниша передней опоры шасси (в закабинном отсеке). В средней части фюзеляжа располагались основные топливные баки, а по бокам - воздухозаборники, переходившие в воздушные каналы двигателей. Под воздушными каналами были скомпонованы ниши основных опор шасси, а под правым каналом, впереди ниши шасси - отсек встроенной пушечной установки. Хвостовая часть фюзеляжа представляла собой два мотоотсека, в которых устанавливались рядом, вплотную друг к другу, два двигателя с нижним расположением коробок самолетных агрегатов, разделенные противопожарной перегородкой.

Крыло с плавным изменением угла стреловидности по передней кромке имело удлинение 2.8 и сужение 4.25. Механизация крыла включала две секции закрылков и отклоняемые носки, для управления по крену использовались элероны. По компоновке хвостового оперения самолет практически полностью соответствовал варианту интегральной схемы, только консоли стабилизатора, также расположенного ниже плоскости крыла, имели значительный угол отрицательного поперечного V (-6°). Боковые воздухозаборники прямоугольного сечения с горизонтальным клином торможения выполнялись регулируемыми с помощью передней и задней подвижных горизонтальных панелей и снабжались створками подпитки на боковых стенках. Для слива пограничного слоя боковая стенка воздухозаборника была отодвинута от борта фюзеляжа, где был организован клин слива.

Трехопорное шасси включало переднюю двухколесную опору, убиравшуюся в нишу закабинного отсека головной части фюзеляжа, и основные опоры с тремя установленными на одной оси колесами небольшого диаметра, убиравшиеся назад по полету в отсеки фюзеляжа под воздушными каналами двигателей. Применение такой схемы позволило увеличить, по сравнению с вариантом интегральной компоновки, колею шасси (до 3 м), однако полностью убрать колеса в ниши также не удалось, поэтому были предусмотрены выступающие в поток обтекатели ниш. Для размещения вооружения на самолете имелось 6 точек подвески под крылом и две точки под средней частью фюзеляжа. Длина самолета составляла 17.3 м, размах крыла - 11.6 м, площадь крыла - 47.4 м2.

Нормальная взлетная масса обоих вариантов Т-10 оценивалась в 18000 кг. В соответствии с заданной стартовой тяговооруженностью 1.15, тяга двигателей должна была составить 10300-10400 кгс. В начале 70-х гг. двухконтурные турбореактивные двигатели такого класса тяги разрабатывались в трех моторостроительных ОКБ: МЗ "Сатурн" (Генеральный конструктор А.МЛюлька), Пермском моторостроительном КБ (главный конструктор П.А.Соловьев) и ММЗ "Союз" (Генеральный конструктор С.К.Туманский). Характеристики трех таких двигателей, имевших названия соответственно АЛ-31Ф, Д-ЗОФ-9 и Р59Ф-ЗОО, и были положены в основу расчета летно-технических характеристик Т-10. Окончательный выбор типа применяемых на Т-10 двигателей решено было сделать после защиты аванпроекта на основании заключения ведущего отраслевого института по данной тематике - Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ).

В состав вооружения обоих вариантов Су-2 7 на этапе аванпроекта были включены две ракеты средней дальности К-2 5 с полуактивными радиолокационными головками самонаведения и 6 ракет ближнего боя К-60 с тепловыми головками самонаведения. Боекомплект встроенной двухствольной пушки АО-17А калибра 30 мм составлял 250 патронов. Бортовое радиоэлектронное оборудование Су-27 включало систему управления вооружением (СУВ), навигационный и пилотажный комплексы, бортовой комплекс обороны, аппаратуру связи и государственного опознавания. В состав системы управления вооружением входили бортовая радиолокационная станция "Сапфир-23МР" (С-23МР), имевшая дальность обнаружения воздушных целей 40-70 км в свободном пространстве и 20-40 км на фоне земли (в передней и задней полусферах), оптико-электронная прицельная система (комбинация следящего теплопеленгатора и оптико-телевизионного визира), нашлемная система целеуказания, два вычислителя - аналоговый АВМ-23 и цифровой "Орбита-20", система управления оружием, аппаратура сопряжения и т.п. Отображение информации от РЛС и ОЭПС должно было осуществляться на индикаторе на электронно-лучевой трубке.

В состав навигационного комплекса входили: аппаратура инерциальной курсовертикали ИКВ-72, доплеровский измеритель скорости и угла сноса "Поиск", система воздушных сигналов, радиотехническая система ближней навигации "Радикал", автоматический радиокомпас, самолетный ответчик СО-72, навигационный вычислитель "Маневр" и навигационный картографический планшет. Пилотажный комплекс включал систему автоматического управления, радиовысотомер и пилотажные приборы. Отображение пилотажной информации осуществлялось также на индикаторе на фоне лобового стекла. Бортовой комплекс обороны состоял из станции предупреждения об облучении (станции радиотехнической разведки) "Бере-за-П", теплопеленгатора пуска ракет "Пион-Л", станции обнаружения лазерного облучения, станции активных радиолокационных помех "Герань-Ф" и цифрового вычислителя. В состав аппаратуры связи и госопознавания входили две связные радиостанции -"Журавль-30" (УКВ диапазона) и "Журавль-К" (KB диапазона), аппаратура засекречивания переговоров, командная радиолиния управления "Радуга-Борт" для наведения самолета на цель с наземного командного пункта, запросчик и ответчик системы государственного опознавания, речевой информатор и др.

На основе расчетов основных характеристик самолета, выполненных в ОКБ с использованием исходных данных по двигателю АЛ-31Ф (тяга 10300 кгс), ожидаемых весовых характеристик комплектующих изделий бортового радиоэлектронного оборудования и результатов продувок моделей Т-10 в аэродинамических трубах ЦАГИ, в аванпроекте приводились следующие основные данные самолета (для варианта с интегральной компоновкой, с расчетным боекомплектом из двух ракет К-25, шести ракет К-60 и полным боезапасом пушки):

• нормальная взлетная масса (без ПТБ) -18000 кг; -максимальная взлетная масса (с ПТБ) - 21000 кг;
• максимальная скорость полета на высоте 11 км- 2500 км/ч;
• максимальная скорость полета у земли - 1400 км/ч;
• практический потолок с 5096 остатком топлива-22500м;
• максимальная скороподъемность у земли с 50% остатком топлива - 345 м/с;
• максимальная эксплуатационная перегрузка с 50% остатком топлива - 9;
• время разгона на высоте 1000 м с 50% остатком топлива: - от 600 до 1100 км/ч -125 с; -от 1100до 1300км/ч -6с;
• практическая дальность полета у земли со средней скоростью 800 км/ч: - без ПТБ - 800 км; - с ПТБ -1400 км;
• практическая дальность полета на большой высоте с крейсерской скоростью: - без ПТБ - 2400 км; - с ПТБ - 3000 км;
• длина разбега на грунтовой ВПП: - без ПТБ - 300 м; - с ПТБ-500 м;
• длина пробега с использованием тормозного парашюта - 600 м.

В связи с тем, что полученные расчетным путем характеристики дальности Су-27 несколько уступали требованиям ВВС, в аванпроекте были сформулированы предложения по приведению их в соответствие ТТТ. В число таких мероприятий входили: увеличение внутреннего запаса топлива и взлетной массы (до 18800 кг), снижение удельного веса разрабатываемого двигателя (с 0.12 до 0.1) при сохранении его тяги, уменьшение расчетного боекомплекта ракет К-60 с 6 до 4, использование изделий бортового оборудования с меньшей массой. Кроме того, для повышения боевой эффективности истребителя предлагалось в перспективе оснащать его ракетами средней дальности нового поколения (типа К-27) и модернизированными ракетами ближнего боя К-60М.

В 1972 г. состоялось заседание объединенного Научно-технического совета (НТС) Министерства авиационной промышленности (МАП) и ВВС, на котором рассматривалось состояние работ по перспективным истребителям в рамках программы ПФИ. С докладами выступили представители всех трех конструкторских бюро. От имени ММЗ "Зенит" им. А.И.Микояна докладывал Г.ЕЛозино-Лозинский, предъявивший комиссии проект истребителя МиГ-29 (еще в варианте классической компоновки, с высокорасположенным трапециевидным крылом, боковыми воздухозаборниками и однокилевым хвостовым оперением). МЗ "Кулон" представил на НТС аванпроект Су-27, причем основное внимание докладчик О.ССамойлович уделил варианту с интегральной компоновкой (на плакатах был показан и второй, "запасной" вариант Су-27 - классической схемы). От ММЗ "Скорость" выступал Генеральный конструктор АСЯковлев с проектами легкого истребителя Як-45И (на базе легкого штурмовика Як-45) и тяжелого истребителя Як-47. Оба являлись развитием схемы сверхзвукового перехватчика Як-33 с крылом переменной стреловидности и установленными на месте излома его передней кромки гондолами двигателей с лобовыми воздухозаборниками и отличались друг от друга в основном только размерами и массой.

Спустя два месяца состоялось второе заседание НТС. Состав участников не изменился, однако ОКБ им. А.И.Микояна представило принципиально новый проект истребителя МиГ-29, выполненного теперь уже по интегральной схеме и имевшего меньшую размерность (нормальная взлетная масса 12800 кг). По итогам двух заседаний НТС ОКБ А.С.Яковлева выбыло из конкурса по причине необходимости доработки аэродинамической схемы для обеспечения безопасности продолжения полета истребителя при отказе одного из установленных на крыле двигателей, двум же другим участникам предстоял "третий тур".

И здесь руководство ММЗ "Зенит" им. А.И.Микояна предложило другой вариант решения проблемы - разделить программу ПФИ на две отдельные программы, в рамках которых можно было бы продолжить создание как самолета Су-27 (в качестве тяжелого перспективного многоцелевого фронтового истребителя), так и МиГ-29 (в качестве легкого перспективного фронтового истребителя), обеспечив унификацию обоих самолетов по ряду систем оборудования и вооружению. В качестве аргумента были приведены первые результаты развернутых в 1971 г. институтами промышленности и заказчика исследований по формированию концепции построения парка истребительной авиации (ИА) ВВС страны 80-х гг. на основе двух типов истребителей - тяжелого и легкого, подобно тому, как это планировали сделать ВВС США.

Сделаем небольшое отступление. В начале 70-х гг., когда еще только велась постройка первых опытных образцов YF-15, командование ВВС США пришло к выводу, что для более эффективного использования тактической авиации целесообразно иметь в ее составе как тяжелые и дорогостоящие истребители взлетной массой 19-20 т с мощным вооружением и совершенным бортовым оборудованием типа F-15, гак и значительно более легкие и дешевые самолеты массой 9-10 т с менее сложным оборудованием, ограниченным боекомплектом (только ракеты малой дальности и пушка), но обладающие более высокой маневренностью. В результате, в январе 1972 г. было объявлено о начале программы LWF (Light Weight Fighter), в рамках которой предполагалось создать истребитель, который находился бы в одном классе с МиГ-21.

Уже спустя месяц пять фирм представили свои предложения, из которых для дальнейшей проработки были выбраны проекты "Дженерал Дайнемико и "Нортроп". В апреле 1972 г. с обеими фирмами был заключен контракт на разработку и изготовление опытных образцов истребителей, обозначенных соответственно YF-16 и YF-17, с целью проведения их сравнительных испытаний и выбора одного из них для серийного выпуска. По результатам летных испытаний YF-16 и YF-17, начатых в 1974-м, к производству был принят самолет фирмы "Дженерал Дайнемикс" (опыт, полученный при создании YF-17, позднее был использован при разработке многоцелевого палубного истребителя F/A-18). Одноместный легкий тактический истребитель F-16A поступил в массовое производство в 1978 г.

В исследованиях, проводившихся в 11ИИ автоматических систем Минавиапрома (НИИАС МАП, ныне Государственный НИИ авиационных систем, ГосНИИАС) и Центральном НИИ авиационной и космической техники № 30 Министерства Обороны (30 ЦНИИ АКТ МО), было показано, что круг задач, возлагаемых на истребители, и способов их решения традиционно весьма широк. В идеале для решения каждой конкретной боевой задачи необходим специализированный тип истребителя с определенной системой вооружения. Так, для перехвата самолетов ударной авиации -требуется жесткая связь истребителя с наземными средствами наведения при действии над своей территорией и максимум автономности при действии за линией боевого соприкосновения (ЛВС); самолет должен располагать большой скороподъемностью и хорошими разгонными характеристиками, мощным ракетным вооружением и бортовым оборудованием, позволяющим производить обнаружение целей как в свободном пространстве, так и на фоне земли. Для решения задач сопровождения истребитель должен иметь большую дальность полета. Для ведения ближнего воздушного боя ему необходимы высокие маневренность и тяговооружен-ность, широкий диапазон скоростей, специфические виды вооружения (всеракурсные ракеты малой дальности, ракеты ближнего маневренного боя и т.п.).

Удовлетворить столь противоречивым требованиям в проекте одного самолета представлялось вряд ли возможным. С другой стороны, ограниченность средств не позволяла иметь в составе ВВС несколько типов специализированных истребителей одновременно. Компромиссным решением могло бы стать построение парка ИА вооруженных сил страны на базе двух типов самолетов: сложного универсального тяжелого перспективного фронтового истребителя (ТПФИ), способного действовать автономно и в составе группы на достаточной оперативно-тактической глубине (250-300 км) над чужой территорией -аналога F-15, и легкого перспективного фронтового истребителя (ЛПФИ), предназначенного для действий над своей территорией и в пределах тактической глубины (100-150 км за ЛВС) - аналога F-16.

ТПФИ должен был располагать большим запасом топлива и боекомплектом, включающим не менее четырех ракет "воздух-воздух" средней дальности и оружие ближнего боя (ракеты и пушки), совершенными системами навигации, обороны и связи; при специальной комплектации оборудования и вооружения он мог бы использоваться также в войсках ПВО страны. ЛПФИ, напротив, должен был стать простым в изготовлении и эксплуатации, не предъявлять высоких требований к подготовке летного и обслуживающего персонала, аэродромам базирования; его боекомплект мог бы быть ограничен двумя ракетами средней дальности и оружием ближнего боя (ракеты малой дальности и пушка). При обеспечении соотношения стоимостей ЛПФИ и ТПФИ в серийном производстве 1:2 построение перспективного парка ИА на базе двух типов самолетов (70% ЛПФИ и 30% ТПФИ) обеспечивало бы максимум его эффективности (по критерию "эффективность-стоимость").

Предложение ММЗ "Зенит" было принято, и оба ОКБ тем самым были избавлены от необходимости участия в изнурительной гонке за получением выгодного заказа. Таким образом, конкурс себя исчерпал, и летом 1972 г. вышли приказы министра авиационной промышленности, "узаконившие" продолжение разработки обоих истребителей - Су-27 и МиГ-29.

РОЖДЕНИЕ CУ-27

В соответствии с приказом МАП, ОКБ П.О.Сухого во второй половине 1972 г. приступило к углубленной проработке аванпроекта, а затем и созданию эскизного проекта самолета Т-10. В связи с необходимостью расширения фронта работ, проектирование Су-27 в феврале 1973 г. было передано в конструкторскую бригаду, возглавляемую Леонидом Ивановичем Бондаренко. В конце года у темы появился и главный конструктор. Им стал Наум Семенович Черняков, до этого руководивший созданием самолета Т-4 ("100"), проектированием Т-4МС ("200") и ДПЛА "Коршун".

Как уже отмечалось, помимо основного и "подстраховочного" (неинтегрального) вариантов компоновки в ОКБ П.О.Сухого в 1970-1975 гг. было проработано значительное количество альтернативных схем самолета. Основное внимание было уделено поиску оптимальных схем шасси и воздухозаборников. Было ясно, что предложенная в первоначальном варианте компоновки велосипедная схема шасси не имеет будущего на перспективном истребителе, а представленная в аванпроекте трехопорная схема не обеспечивает достаточную для безопасной эксплуатации колею. В результате рассмотрения ряда вариантов было принято решение "спрятать" основные опоры в специальные обтекатели на стыке центроплана и воздушных каналов двигателей. Ближе к хвостовой части самолета эти обтекатели переходили в обтекатели узлов навески горизонтального оперения и гидравлических рулевых агрегатов стабилизатора.

Обтекатели основных опор шасси впервые появились на варианте компоновки Т-10 с так называемым пакетным размещением воздухозаборников и максимально сближенными друг к другу гондолами двигателей (по типу самолета Т-4). Такая схема не получила развития из-за значительно сократившихся внутренних объемов планера для размещения топлива. Прорабатывался и вариант с круглыми воздухозаборниками с центральным телом - полуконусом. И хотя на испытаниях были получены неплохие характеристики таких воздухозаборников, к реализации был принят вариант, близкий к исходному - с воздухозаборниками прямоугольного сечения и горизонтальным расположением клина торможения и регулируемых панелей.

Одной из наиболее сложных задач в процессе разработки Су-27 стало выдерживание весовых лимитов. Снижению массы конструкции самолета придавалось первоочередное значение. Еще на ранних стадиях разработки Т-10 начальником отдела проектов О.С.Самойловичем были получены неутешительные данные по увеличению взлетной массы истребителя при использовании новых систем оборудования: расчеты показывали, что увеличение массы бортового радиоэлектронного оборудования на 1 кг влекло за собой увеличение взлетной массы всего самолета на целых 9 кг! Для двигателя и самолетных систем эти показатели составляли соответственно 4 и 3 кг. Было ясно, что без всемерного облегчения конструкции взлетная масса истребителя может выйти за все мыслимые пределы, и необходимые летные характеристики достигнуты не будут. Вопросами соблюдения высокой весовой культуры занимался первый заместитель Генерального конструктора Евгений Алексеевич Иванов, лично тщательно следивший за разработкой практически каждого узла конструкции, где имелись резервы для снижения массы. Именно Е.А.Иванов дал указание заместителю главного конструктора по прочности Н.С.Дубинину выполнять прочностной расчет Су-27 из условия действия на него нагрузок, составляющих 85% от расчетных, с возможным последующим усилением конструкции по результатам статических испытаний.

Кроме того, удалось убедить заказчика на уточнение ТТТ в части максимальной эксплуатационной перегрузки с полной заправкой топливных баков. Дело в том, что первый вариант требований к Су-27 предусматривал примерно 10-процентное превосходство нового истребителя над американским аналогом. Таким образом, если дальность полета F-15 без подвесных топливных баков составляла 2300 км, то для Су-27 требовалось получить 2500 км, на что при заданных расходных характеристиках силовой установки было необходимо около 5.5 т топлива. Углубленная проработка конструкции Су-27 показала, что интегральная компоновка планера самолета выбранной размерности позволяет разместить в нем почти 9 т керосина. По существовавшим в СССР нормам прочности за расчетную полетную массу самолета принималась масса с 80% остатком от полной заправки топливом. Естественно, что для достижения той же перегрузки с большей на 3-5 т полетной массой требовалось значительное усиление, а следовательно, и утяжеление конструкции. Требуемой же дальности самолет должен был достигать и при неполной заправке баков. Вместе с тем отказываться от "лишних" почти 1500 км дальности, которые обеспечивал полный запас топлива, помещавшийся во внутренние объемы разработанной интегральной компоновки, казалось суховцам нецелесообразным.

В результате при поддержке руководства службы вооружения ВВС - заместителя главнокомандующего ВВС по вооружению генерал-полковника авиации М.Н.Мишука, начальника научно-технического комитета ВВС генерал-лейтенанта авиации Г.С.Кириллина и начальника управления заказов генерал-лейтенанта авиации В.Р.Ефремова - было найдено компромиссное решение. ТТТ к самолету Су-27 разделили на две части:

• с основным (неполным) вариантом заправки (около 5.5 т), при котором обеспечивалась требуемая дальность полета (2500 км) и все остальные летные характеристики, включая максимальную эксплуатационную перегрузку (8);
• с полным запасом топлива (около 9 т), при котором обеспечивалась максимальная дальность полета (4000 км), а максимальная эксплуатационная перегрузка ограничивалась исходя из сохранения постоянным произведения полетной массы и перегрузки.

Таким образом, вариант полной заправки стал рассматриваться как вариант со своеобразным "внутренним подвесным баком". Разумеется, никто не требовал от истребителя с ПТБ иметь такие же маневренные характеристики, как у самолета без подвесных баков. Тем самым, с одной стороны, удалось избежать перетяжеления конструкции из условий обеспечения прочности, а с другой стороны, получить дальность полета без реальных подвесных баков даже большую, чем у других истребителей с ПТБ, вынесенными в поток.

Большие перспективы для снижения массы конструкции имело использование композиционных материалов на основе углепластиков. На МЗ "Кулон" специально был построен цех по изготовлению деталей из композитов, однако еще до сборки первых опытных образцов самолета от широкого применения композиционных материалов в конструкции Су-27 отказались из-за нестабильности их характеристик. Кстати, создателям МиГ-29 также пришлось столкнуться с этим коварным свойством композитов, только произошло это значительно позже. Уже в процессе эксплуатации на "мигах" стали наблюдаться случаи разрушения композиционных конструкций. Пришлось срочно заменять композиты в ряде агрегатов МиГ-29 (например, воздушных каналах двигателей и отклоняемых носках крыла) на традиционные алюминиевые сплавы. В результате на Су-27 композиционные материалы нашли применение в основном только в конструкции обтекателей различных радиоэлектронных устройств.

Снизить массу самолета помогло широкое внедрение титановых сплавов и освоение прогрессивных технологий, в первую очередь, сварки титановых деталей в среде аргона, а также химического фрезерования, формообразования с эффектом сверхпластичности металла и т.п. В процессе рабочего проектирования были разработаны, а затем изготовлены при постройке опытных образцов Т-10 уникальные сварные титановые конструкции - панели центроплана, хвостовой части фюзеляжа, силовые шпангоуты и др. Только использование титановых панелей центроплана снизило массу конструкции планера более чем на 100 кг. Значительный вклад в освоение новых технологических процессов в опытном производстве ОКБ П.О.Сухого, переданных затем на серийный завод, внесли директор МЗ "Кулон" А.С.Зажигип, главный инженер Г.Т.Лебедев, главный сварщик В.В.Редчиц, заместитель главного инженера В.В.Тареев, начальник производства А.В.Курков и другие.

К 1975 г. работы по эскизному проектированию Су-27 были завершены, были сформированы аэродинамическая и конструктивно-силовая схемы самолета, найдены основные конструктивные решения, и можно было приступать к выпуску рабочих чертежей и постройке опытных образцов. Спустя год, в 1976-м, наконец вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о создании самолета Су-27 - основной в Советском Союзе документ в "биографии" любого летательного аппарата. Итак, что же представлял собой перспективный фронтовой истребитель Т-10?

Аэродинамическая компоновка истребителя была произведена по нормальной схеме, в соответствии с которой горизонтальное оперение площадью 12.63 м2 разместили за крылом по внешним сторонам гондол двигателей; двухкилевое вертикальное оперение плошадью 14.0 м2 устанавливалось на мотогондолах без развала. Консоли крыла оживальной формы, с плавным изменением угла стреловидности по передней кромке (угол стреловидности базового крыла 41 град. ), через зону наплыва плавно сопрягались с фюзеляжем, образуя единый несущий корпус. Крыло имело ярко выраженную аэродинамическую крутку и неподвижный отогнутый вниз носок. Управление самолетом должно было осуществляться с помощью цельноповоротного стабилизатора, консоли которого могли отклоняться дифференциально, элеронов и рулей направления. Механизация крыла включала поворотные закрылки площадью 2.28 м2. Консоли крыла и горизонтального оперения, а также кили снабжались противофлаттерными грузами.

В головной части фюзеляжа были оборудованы отсек бортовой радиолокационной станции, прикрытой радиопрозрачным обтекателем, кабина с фонарем, обеспечивающим летчику хороший обзор во все стороны, и закабинный отсек оборудования. Под кабиной размещалась ниша уборки передней опоры шасси. Фонарь кабины состоял из неподвижного беспереплетного козырька и сдвижной назад части. Пилот размещался в кабине на унифицированном катапультном кресле К-ЗбДМ, разработанном на МЗ "Звезда" (пос. Томилино Московской области, главный конструктор Г.И.Северин) и обеспечивающем надежное спасение летчика в широком диапазоне скоростей и высот полета, включая режимы движения самолета по аэродрому со скоростью от 70 км/ч. Перед кабиной по оси самолета размещался оптический блок оптико-локационной станции.

Два турбореактивных двигателя устанавливались в изолированных гондолах, подвешиваемых под несущим корпусом и разнесенных в стороны от оси самолета, при этом между гондолами на нижней поверхности несущего корпуса обеспечивалась установка пусковых устройств для ракет "воздух-воздух". Для получения оптимальных характеристик силовой установки во всем диапазоне высот и скоростей поле-га воздухозаборники двигателей, размещенные под центропланом и имевшие горизонтальный клин торможения, были выполнены регулируемыми с помощью подвижных панелей и снабжены специальными отверстиями для перепуска воздуха. Верхняя стенка воздухозаборника была отодвинута от нижней поверхности центроплана, за счет чего образовывалась щель для слива пограничного слоя.

Шасси было спроектировано по классической трехопорной схеме, при этом переднюю опору для обеспечения действия на нее относительно невысоких нагрузок вынесли далеко вперед: база шасси составляла 903 м. Передняя опора состояла из стойки рычажного типа и одного колеса, снабженного грязезащитным щитком, препятствующим попаданию посторонних предметов в воздухозаборники двигателей. Передняя опора убиралась в нишу под кабиной летчика назад по полету, при этом ниша закрывалась двумя створками - передней, установленной перед стойкой, и боковой. Основные опоры шасси, представлявшие собой одноколесные телескопические стойки с подкосом, выполнили убирающимися с разворотом колес в ниши обтекателей шасси в центроплане вперед по полету. Каждая ниша закрывалась двумя створками - передней и боковой, при этом передние створки одновременно выполняли роль воздушных тормозных щитков площадью 2.05 м2. Колея шасси составляла 5.01 м, размеры колес основных опор шасси -1030x350 мм.

Для подвески управляемого ракетного вооружения "воздух-воздух" на самолете было предусмотрено 8 узлов: два под центропланом между гондолами двигателей (по схеме "тандем"), по два - под каждой консолью крыла и по одному - под каждым воздушным каналом двигателя. Подвеска ракет должна была осуществляться на авиационных пусковых или катапультных устройствах, причем на б точках подвески, за исключением крайних подкрыльевых, обеспечивалось применение ракет средней дальности массой 250-350 кг, внешние подкрыльевые узлы были рассчитаны на подвеску ракет малой дальности массой до 100 кг.

В целом, при сохранении практически неизменными общей схемы и компоновки самолета, по сравнению с этапом аванпроекта (1972 г.), Т-10 значительно потяжелел и увеличился в размерах. При этом остались неизменными основные удельные параметры: нагрузка на крыло при нормальной взлетной массе (375 кг/м2) и стартовая тяговооруженность (1.15). Масса пустого самолета достигла 14300 кг, нормальная взлетная масса с расчетным вариантом вооружения и основной заправкой топливом (5300 кг) -22100 кг, максимальная взлетная масса с полной заправкой топливом (8900 кг) - 25700 кг. Длина самолета составила 19.65 м, размах крыла - 14.7 м, площадь крыла - 59.4 м-, высота самолета на стоянке - 5.87 м.

В состав силовой установки Су-27 должны были войти два мощных и экономичных двухконтурных турбореактивных двигателя с форсажными камерами нового поколения. На основе заключения ЦИАМ но трем альтернативным вариантам перспективных двигателей (АЛ-31Ф, Д-ЗОФ-9 и Р59Ф-ЗОО), разработка силовой установки для Су-27 была задана московскому Машиностроительному заводу "Сатурн", возглавляемому Генеральным конструктором Архипом Михайловичем Люлькой. Это предприятие имело давние творческие связи с ОКБ П.О.Сухого: еще в далеком 1947 г. в первый полет поднялся опытный фронтовой истребитель Су-11 (первый с таким названием), на который устанавливались два турбореактивных двигателя ТР-1 главного конструктора А.М.Люльки.

С середины 50-х гг. большинство самолетов П.О.Сухого проектировалось под двигатели А.М.Люльки. Турбореактивными двигателями с форсажными камерами АЛ-7Ф различных модификаций оснащались истребители-бомбардировщики Су-7Б и истребители-перехватчики Су-9 и Су-11, ТРДФ следующего поколения АЛ-21Ф-3 - истребители-бомбардировщики Су-17М и фронтовые бомбардировщики Су-24. Не стал исключением и Су-27. Новый двигатель ОКБ АМ.Люльки - АЛ-31Ф (заводской шифр - изд.99) - должен был стать первым для этого коллектива двухконтурным ТРД. Стоит заметить, что именно А.МЛюльке принадлежит авторство на подобную схему двигателя: еще в довоенные годы он получил авторское свидетельство на ТРДД с осевым компрессором.

Перед двигателистами МЗ "Сатурн" была поставлена очень сложная задача: требовалось создать силовую установку, которая бы, с одной стороны, обеспечила истребителю тяговооруженность на взлете и в воздушном бою более 1 (взлетная стендовая тяга на форсаже не менее 12500 кгс, т.е. на 12% больше, чем у АЛ-21Ф-3), а с другой стороны, имела невиданную экономичность на крейсерском бесфорсажном режиме для получения максимальной дальности полета. Заданная А.М.Люлькс величина минимального удельного расхода топлива 0.61+002 кг/(кгс-ч) была на целых 25% меньше аналогичного показателя серийного ТРДФ АЛ-21Ф-3 (0.76 кг/(кгс-ч)). Справедливости ради стоит отметить, что достичь столь высокого показателя тогда не удалось, смогли получить лишь 13-процентный выигрыш по сравнению с АЛ-21Ф-3, однако и эту величину (0.67 кг/(кгсч)) можно рассматривать немалым достижением. С позиций сегодняшнего дня можно смело утверждать, что заданные характеристики экономичности были чересчур оптимистичны и не могли быть достигнуты при имеющемся в то время уровне технологий.

Для обеспечения заданных характеристик двигатель решено было строить по двухконтурпой схеме с трехступенчатым компрессором низкого давления (вентилятором), 9-ступенчатым компрессором высокого давления и одноступенчатыми турбинами высокого и низкого давления, при этом планировалось получить значительное повышение температуры газов перед турбиной (не менее 350-400° по сравнению с АЛ-21Ф-3). для чего ее лопатки предстояло сделать монокристаллическими, не требующими охлаждения. Разработка технологии изготовления таких лопаток велась во Всесоюзном институте авиационных материалов (ВИАМ). Однако в начале 70-х гг. в СССР поступила достаточно подробная информация о двигателе F100-PW-100 американской фирмы "Пратт-Уитни", который создавался для самолетов F-15 и F-16, и обладал характеристиками, близкими к заданным для АЛ-31Ф. На основе этих сведений в проект АЛ-31Ф были внесены существенные изменения - его турбокомпрессор стал включать 4-ступенчатый вентилятор, 12-ступенчатый компрессор высокого давления и двухступенчатые турбины высокого и низкого давления.

Именно в таком виде и был собран в августе 1974 г. первый АЛ-31Ф. Его стендовые испытания показали, что получить заданные характеристики при такой схеме не представляется возможным. Поэтому А.МЛюлька принял решение вернуться к исходной компоновке (3+9+1+1), но использовать созданный 4-ступенчатый вентилятор. Таким образом, по схеме турбокомпрессора АЛ-31Ф стал соответствовать другому советскому ТРДДФ 4-го поколения - РД-33, разработанному в ЛНПО им. В.Я.Климова под руководством главного конструктора С.П.Изотова для легкого фронтового истребителя МиГ-29. В середине 70-х гг. РД-33 уже прошел необходимые стендовые и часть летных испытаний на летающих лабораториях, поэтому для экономии времени и средств новый компрессор АЛ-31Ф решено было выполнить путем моделирования компрессора РД-33.

Очередную неприятность люльковцам преподнесли специалисты ВИАМ, так и не сумевшие освоить технологию изготовления монокристаллических лопаток турбины, в результате чего в турбинах высокого и низкого давления пришлось использовать стальные лопатки со специальным жаропрочным покрытием и организовать их охлаждение воздухом, отбираемым от компрессора. В результате тяговые и расходные характеристики двигателя ухудшились, что вызвало серьезную озабоченность в ОКБ П.О.Сухого.

Все эти перипетии в судьбе АЛ-31Ф значительно затянули сроки создания двигателя, и к моменту постройки первых экземпляров Т-10 не было еще ни одного АЛ-31Ф, пригодного к установке на самолет. Поэтому первые прототипы Т-10, а также самолеты установочной партии оснащались двигателями предыдущего поколения АЛ-21Ф-3. Тем не менее, напряженный многолетний труд специалистов МЗ "Сатурн" в конце концов увенчался успехом: после длительной доводки на стендах и летающих лабораториях, а затем и летных испытаний на самолетах Т-103 и Т-104, двигатели АЛ-31Ф заняли достойное место на борту серийных истребителей Су-27. И сегодня они по праву считаются одними из лучших в мире ТРДДФ 4-го поколения, превосходя по ряду характеристик американские двигатели F100 и F110, применяемые на самолетах F-15 и F-16.

К основным преимуществам двигателя АЛ-31Ф относятся:

• высокий уровень тяги на форсированных и максимальных режимах в сочетании с минимальными тягами на малом газе: отношение максимальной и минимальной тяги па земле составляет около 50; по величине тяги на полном форсаже АЛ-31Ф на 12% превосходит ТРДФ предыдущего поколения АЛ-21Ф-3;
• высокая экономичность, особенно на крейсерских режимах (на 13-15% лучше аналогичных показателей АЛ-21Ф-3);
• малый удельный вес, равный 0.122 (на 25% ниже удельного веса АЛ-21Ф-3);
• большой ресурс, в том числе при работе с циклическими нагружениями.

Все эти преимущества получены за счет существенного повышения газодинамических характеристик турбокомпрессора: по сравнению с АЛ-21Ф-3 достигнуто повышение производительности компрессора па 60% (суммарная степень сжатия воздуха в компрессоре возросла с 14.5 до 23) и температуры газов перед турбиной почти на 300° (с 1370 до 1665 К). При этом масса сухого двигателя снизилась почти на 200 кг (на 11%). В двигателе АЛ-31Ф используются прогрессивные конструкционные материалы, в первую очередь, титановые сплавы (их доля в общей массе конструкции достигает 35%) и жаропрочные стали, для его изготовления и сборки разработан ряд уникальных технологий. Важным достоинством АЛ-31Ф является модульность его конструкции, которая позволяет при сервисном обслуживании заменять сопло, форсажную камеру, смеситель, турбину низкого давления, вентилятор и редуктор в условиях эксплуатации. Кроме того, обеспечивается возможность ремонта и замены лопаток 1-й ступени вентилятора и всех ступеней компрессора высокого давления.

Цикл доводки двигателя от первого испытания до получения акта о прохождении государственных испытаний 6 августа 1985 г. занял долгих 11 лет. Параллельно с доводкой двигатель в 1981 г. был освоен в серийном производстве на двух авиамоторных заводах - ММПП "Салют" (г. Москва) и УМПО (г. Уфа). АЛ-31Ф стал последней и наиболее совершенной разработкой Генерального конструктора А.М.Люльки. После его смерти в 1984 г. НПО "Сатурн" возглавил Генеральный конструктор Виктор Михайлович Чепкин, под чьим руководством были завершены государственные испытания АЛ-31Ф и начата разработка новых модификаций, речь о которых пойдет в следующих главах. Непосредственное руководство работами по созданию двигателя АЛ-31Ф в течение более 10 лет осуществлял Василий Кондратьевич Кобченко (с 1976 г. - зам. главного конструктора, в 1982-1987 гг. - главный конструктор НПО "Сатурн" по двигателю АЛ-31Ф). С 1987 г. главным конструктором двигателей семейства АЛ-31Ф является Анатолий Васильевич Андреев.

Вернемся, однако, в середину 70-х. В 1973 г. в НИИАС МАП и 30 ЦНИИ МО в целом завершились исследования по обоснованию состава перспективного парка истребительной авиации вооруженных сил страны на период 80-х гг., теперь уже применительно к конкретным самолетам Су-27 и МиГ-29. На основе этих исследований были уточнены ТТТ ВВС к перспективным истребителям. Наиболее серьезные изменения произошли в требованиях к их бортовому оборудованию и вооружению. Основными принципиальными отличиями СУВ этих самолетов от существующих систем должны были стать:

• многорежимность бортовых радиолокационных станций по видам излучения, обеспечивающая всеракурсное обнаружение и сопровождение воздушных целей в передней и задней полусферах в свободном пространстве и па фоне земли, а также повышенную помехозащищенность;
• многоканальность при обнаружении и сопровождении целей;
• цифровая обработка информации;
• новая элементная база, обеспечивающая снижение массогабаритных и повышение эксплуатационных характеристик оборудования;
• наличие оптико-электронной прицельной системы (ОЭПС), представлявшей собой комбинацию обзорно-следящего теплопеленгатора и лазерного дальномера, в качестве второго независимого канала СУВ для обнаружения и сопровождения целей на малых дальностях и прицеливания при ведении ближнего маневренного боя с применением ракет малой дальности и бортовой пушки;
• наличие двухэкранной системы индикации, включающей прицельно-пилотажный индикатор (ППИ) на лобовом стекле (ИЛС) и индикатор тактической обстановки (ИТО) на электронно-лучевой трубке.

По номенклатуре вооружения, включавшего скорострельную двухствольную пушку АО-17А (ГШ-30) калибра 30 мм, перспективные управляемые ракеты "воздух-воздух" средней дальности К-27 и ракеты ближнего маневренного боя К-73 или К-14 (а также более легкие К-60М), Су-27 предполагалось унифицировать с легким фронтовым истребителем МиГ-29-Разница заключалась в количестве подвешиваемого оружия: если МиГ-29 мог принимать на борт только шесть ракет (в т.ч. две К-27), то Су-27 - восемь ракет (в т.ч. четыре-шесть К-27), одновременно на нем обеспечивалась возможность применения ракет увеличенной дальности К-27Э с радиолокационными и тепловыми головками самонаведения. Кроме того, на Су-27 предусматривалось применение управляемых ракет "воздух-воздух" большой дальности К-33 с полуактивными радиолокационными головками самонаведения, создававшихся для перехватчика , Е-155МП (МиГ-31) с СУВ "Заслон" - две такие ракеты могли размещаться тандемом на авиационных катапультных устройствах под фюзеляжем между гондолами двигателей (в дальнейшем от использования на Су-27 ракет К-33 отказались, поскольку их система наведения работала в диапазоне длин волн, принятом в авиации ПВО и отличном от использовавшейся в РЛС самолетов Су-27 и МиГ-29 унифицированной длины волны около 3 см).

Разрабатывавшийся первоначально как "чистый" истребитель-перехватчик, Су-27 во второй половине 70-х гг. решено было дооснастить авиационными средствами поражения наземных целей - стандартными для ВВС авиабомбами калибра 100,250 и 500 кг, зажигательными баками и неуправляемыми ракетами калибра 57,80 и 240 мм. При этом максимальная бомбовая нагрузка у Су-27 могла доходить до 8 т, в то время как у МиГ-29 - всего до 2-3 т. Правда, неуправляемое оружие "воздух-поверхность" на первых модификациях Су-27 так и не прижилось, а в конце 80-х гг., в соответствии с обязательствами СССР по Договору по ограничению вооруженных сил в Европе, серийные самолеты, принципиально имевшие техническую возможность применения такого оружия, были ее лишены (путем демонтажа соответствующих блоков системы управления оружием и электропроводки управления сбросом бомб и пуском НАР).

Стоит отметить, что создание СУВ нового поколения стало одной из наиболее сложных задач в процессе разработки истребителей 4-го поколения. Имевшаяся информация о самолетах F-15 и F-16 подтверждала, что отечественные истребители отставали от зарубежных аналогов прежде всего в техническом уровне оборудования - особенно в радиолокационной, электронной и бортовой вычислительной аппаратуре. Поэтому возникала объективная необходимостью срочного выполнения ряда научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ прежде всего в области построения бортовых РЛС, цифровых вычислительных систем, комплексов информационного обмена, информационно-управляющего поля кабины летчика и комплексирования бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО).

Особенно остро стояла проблема создания бортовой цифровой вычислительной техники, пригодной для использования на перспективных истребителях, разработки методов и средств подготовки программного обеспечения и формирования каналов информационного обмена. Первые исследования в области "цифризации" БРЭО летательных аппаратов были развернуты в СССР еще в конце 60-х гг. В них участвовало несколько предприятий авиационной, радиотехнической, оборонной и электронной промышленности: НИИАС, ЛИИ, ЛНПО "Электроавтоматика", НПО "Фазотрон", НПО "Ленинец", НИИЦЭВТ, МНИИП (НПО "Вега"). В начале 70-х гг. в серийное производство была запущена первая бортовая цифровая вычислительная машина - "Орбита-10", которая была спроектирована в ЛНПО "Электроавтоматика" и использовалась в навигационной системе "Пеленг" высотного разведчика МиГ-25Р, прицельно-навигационном комплексе ПpHK-23 истребителя-бомбардировщика МиГ-23БМ (МиГ-27), прицельно-навигационной системе "Пума" фронтового бомбардировщика Су-24 и навигационном комплексе НК-45 бомбардировщика-ракетоносца Ту-22М. Нетрудно заметить, что среди перечисленных самолетов нет ни одного истребителя: в связи с особенностями назначения и использования авиационных комплексов истребительной авиации, в первую очередь, многофункциональностью и высокой динамикой процессов боевого применения, внедрение цифровой техники в сосгав их БРЭО имело ряд серьезных проблем и началось только с машин 4-го поколения - Су-27 и МиГ-29. Уже в ходе создания последних выявилась необходимость организации нескольких специальных научно-исследовательских работ в этой области.

Комплексная система управления вооружением обоих истребителей строилась по схожим принципам и впервые в мире включала два взаимно дополняющих друг друга обзорно-прицельных канала (радиолокационный прицельный комплекс и оптико-электронную прицельную систему) с автономными цифровыми вычислителями, а также систему единой индикации (СЕИ), систему управления оружием (СУО), блоки сопряжения и коммутации. При этом прицельное оборудование, разрабатывавшееся для Су-27, отличалось более высокими характеристиками. Разработка радиолокационного прицельного комплекса РЛПК-27 для самолета Су-27 и системы управления вооружением С-27 в целом была задана НИИ приборостроения (НИИП, г. Жуковский), а РЛПК-29 для самолета МиГ-29 - НИИ радиостроения (НИИР, г. Москва). Оба института входили в то время в состав Научно-конструкторского объединения (НКО) "Фазотрон" (Генеральный конструктор Ю.Н.Фигуровский, первый заместитель Генерального конструктора В.К.Гришин). Создание оптико-электронных прицельных систем ОЭПС-27 и ОЭПС-29 для обоих самолетов было поручено московскому ЦКБ "Геофизика" (главный конструктор Д.М.Хорол).

Постановлением правительства 1976 г. предусматривалось оснащение самолета Су-27 бортовой радиолокационной станцией, превосходящей по характеристикам РЛС AN/APG-63 самолета F-15A. Американский радиолокатор стал первой в мире БРЛС импульсно-доплеровского типа с полностью цифровой обработкой информации. Он оснащался щелевой антенной с гидроприводом, обеспечивающей обзор пространства в диапазоне ±60° по азимуту и углу места. Использование нескольких режимов излучения позволяло РЛС обнаруживать воздушные цели с эффективной отражающей поверхностью (ЭОП) 3 м- па фоне земли на встречных курсах на дальности 80-100 км (в режиме квазинепрерывного излучения с высокой частотой повторения импульсов) и на догонных курсах на дальности 40-50 км (в режиме квазинепрерывного излучения со средней частотой повторения импульсов и сжатием импульсов на базе фазово-кодовой модуляции), а также осуществлять сопровождение па проходе до 10 целей с захватом и последующим сопровождением одной из них с организацией ее непрерывного подсвета для наведения ракеты с полуактивной радиолокационной головкой самонаведения. Очевидно, что все эти возможности должна была иметь и отечественная РЛС для самолета Су-27, получившая название "Меч".

Для обеспечения превосходства РЛС "Меч" над APG-63 ее решено было оснастить оригинальной фазированно-щелевой антенной, реализующей механическое сканирование в горизонтальной плоскости и электронное управление лучом в вертикальной плоскости. Таким образом, в азимутальной плоскости она работала как щелевая, а в угломестной - как ФАР. Электронное перемещение луча в вертикальной плоскости позволяло в режиме обзора при горизонталыном механическом сканировании луча практически мгновенно направлять его на ранее обнаруженные цели. Это обеспечивало при многострочном обзоре регулярное, в 2-3 раза более частое, чем при механическом сканировании, обращение антенны к рапсе обнаруженным целям. Таким образом радикально решался вопрос повышения точности прогнозирования положения цели в режиме сопровождения на проходе, что, в свою очередь, позволяло рассматривать вопрос одновременного обстрела нескольких (по крайней мере двух) целей с их непрерывно-дискретным подсветом (что в то время было невозможно для самолета F-15, оснащенного РЛС с чисто механическим сканированием и ракетами с полуактивными радиолокационными головками самонаведения).

Несмотря па то, что РЛС для самолета МиГ-29, получившую название "Рубин", предполагалось оснастить традиционной двухзеркальной антенной Кассегрейна с механическим сканированием в обеих плоскостях, в результате предварительной проработки обеих РЛС было установлено, что возможна унификация их основных блоков. Это могло дать серьезный выигрыш в стоимости и сроках разработки, а также трудоемкости последующего серийного производства. В 1978 г. было принято решение о создании унифицированной системы, главным конструктором которой был назначен Виктор Константинович Гришин (одновременно он стал Генеральным директором и Генеральным конструктором НКО "Фазотрон"). Главным конструктором С-27 назначили Т.О.Бекирбаева (НИИП), а главным конструктором С-29 - Ю.П.Кирпичева (НИИР). Разработка блоков дня унифицированной системы была поделена между двумя институтами. Коллективу НИИП была поручена разработка задающего устройства передатчика, устройств ввода-вывода, сопряжения с ракетами, БЦВМ, цифровых датчиков "вал-код" и бортовой части системы объективного контроля, а коллективу НИИР -высокочастотного и низкочастотного приемников, выходной ступени передатчика, наземной части системы объективного контроля и системы встроенного контроля. Таким образом, степень унификации С-27 и С-29 достигала 70%. Остальные блоки, а также программное обеспечение каждое предприятие разрабатывало самостоятельно.

Нa всю работу отводилось 2.5 года, и задача в целом была выполнена. Забегая вперед, следует сказать, что степень унификации обеих систем оказалась даже более высокой, чем планировалось: в 1982 г. по ряду причин от щелевой антенны РЛС "Меч" пришлось отказаться, и в серию самолеты Су-27 пошли с антеннами Кассегрейна, подобными применяемым в РЛС истребителя МиГ-29, но с другими характеристиками. Но об этом драматическом моменте в судьбе Су-27 - чуть позже.

Разрабатывавшиеся в ЦКБ "Геофизика" под руководством главного конструктора Давида Моисеевича Хорола оптико-электронные прицельные системы ОЭПС-27 и ОЭПС-29 для самолетов Су-27 и МиГ-29 были аналогичны по назначению и конструкции, разница заключалась лишь в более высоких характеристиках ОЭПС-27 по дальности действия и применении в ней более широкополосного чувствительного элемента. ОЭПС-27 предназначалась для поиска, обнаружения и сопровождения воздушных целей по их инфракрасному излучению, определения координат линии визирования при работе летчика по визуально видимым целям, измерения дальности и решения задач прицеливания по воздушным и наземным целям. Первоначально в состав ОЭПС-27 планировалось включить оптико-локационную станцию ОЛС-27 (состояла из обзорно-следящего теплопеленгатора и лазерного дальномера) и специализированный цифровой вычислитель. В дальнейшем в состав ОЭПС-27 дополнительно ввели нашлемную систему целеуказания (НСЦ).

Теплопеленгатор ОЛС-27 предназначался для ведения автономного поиска воздушных целей в поле обзора размером 60° по азимуту и 12° по углу места, обнаружения в простых метеоусловиях на средних высотах цели типа "истребитель" при работе его двигателей на режиме "максимал" на дальности до 50 км, автоматического захвата на сопровождение обнаруженной цели в зоне 3x3° на дальности не менее 70% от дальности обнаружения, автоматического сопровождения воздушной цели при угловой скорости линии визирования до 25°/с. Входящий в комплект ОЛС-27 лазерный дальномер предназначался для прецизионного измерения дальности до цели, сопровождаемой теплопеленгатором. Обзор пространства ОЛС-27 должен был осуществляться с помощью качания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях закрепленного па кардановом подвесе зеркала. Это зеркало в режиме автосопровождения являлось исполнительным элементом следящей системы, которая обеспечивала бы непрерывное совмещение оптической оси теплопеленгатора и лазерного дальномера с направлением на цель.

Введение в СУВ С-27 аппаратуры, работающей в диапазоне оптических и инфракрасных длин волн должно было обеспечить скрытность обнаружения цели, увеличение точности измерения координат по углу и по дальности и позволяло бы дублировать в основных режимах работу БРЛС. После получения информации о целях, находящихся в поле обзора, должен был осуществляться выбор атакуемой цели, ее захват и сопровождение с выдачей координат в головки самонаведения ракет. В процессе организации боя ОЭПС-27 должна была выдавать необходимую информацию для управления самолетом и пуска ракет.

Основные требования к перспективным управляемым ракетам для истребителей 4-го поколения были сформулированы к 1973 г., а их полномасштабное проектирование было задано Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР, вышедшим в 1974 г. В формировании концепции новых ракет "воздух-воздух" и дальнейшем сопровождении работ по их созданию активное участие принимали специалисты НИИАС МАП, в первую очередь, Р.Д.Кузьминский, В.Ф.Левитин и А.Н.Давыдов. Проектирование ракеты средней дальности, получившей название К-27, велось на конкурсной основе МЗ "Вымпел" и МЗ "Молния" (ПКПК). Особенностью УР должен был стать модульный принцип ее построения, благодаря которому на базе единой конструкции создавалось семейство ракет с различными системами наведения (с ПАРГС, ТГС, активной и пассивной радиолокационными головками самонаведения) и двумя вариантами двигательных установок (ДУ): базовой, обеспечивающей дальность пуска до 70-80 км, и ДУ с повышенной энергетикой, обеспечивающей дальность пуска до 120-130 км. Ракеты с базовой ДУ (первоначальное наименование К-27А) стартовой массой до 250 кг предназначались, в первую очередь, для легкого истребителя МиГ-29, а "энергетические" ракеты (К-27Б) массой около 350 кг - для многоцелевого Су-27, предполагалась также возможность применения новых ракет на серийных истребителях МиГ-23МЛ и Су-15ТМ. По характеристикам К-27 должна была превосходить появившуюся в 1975 г. новую американскую ракету AIM-7F "Спарроу". После рассмотрения предъявленных на конкурс технических предложений обоих коллективов предпочтение было отдано разработке МЗ "Вымпел" (главный конструктор А.Л.Ляпин).

В эскизном проекте К-27 была представлена в двух вариантах: нормальной аэродинамической схемы и схемы "утка" с развитыми по площади рулями, имеющими обратную стреловидность по передней кромке. По рекомендации ЦАГИ был выбран второй вариант. Ракета предлагалась сразу в 4 модификациях: "базовых" К-27Р и К-27Т с ПАРГС и ТГС соответственно и "энергетических" К-27ЭР и К-27ЭТ. Коренным отличием системы наведения УР от всех других существовавших в то время как в СССР, так и за рубежом, стала реализация в ней режима инерциального управления с радиокоррекцией по сигналам БРЛС самолета-носителя на первом этапе полета ракеты, предшествующем участку самонаведения, благодаря чему значительно увеличилась эффективная дальность пуска. С созданием ракет К-27 и К-27Э удалось добиться значительного превосходства отечественных истребителей над самолетами вероятного противника, вооруженными УР AIM-7F "Спарроу" (F-15 и F/A-18): наличие модульных систем наведения с ПАРГС и ТГС обеспечивало тактическую гибкость в применении оружия в зависимости от боевых условий и затрудняло противнику выбор средств противодействия; увеличение дальности пуска за счет использования корректируемого инерциального режима наведения делало возможным опережение по моменту пуска ракет и начала выполнения маневра тактического отворота, модульность по ДУ позволяла иметь легкую модификацию К-27, равную по баллистическим возможностям ракете AIM-7F, и энерговооруженную модификацию К-27Э, значительно превосходившую AIM-7F по средней скорости и дальности полета. В 1984-1987 гг. семейство УР, получивших названия Р-27Р, Р-27Т, Р-27ЭР и Р-27ЭТ, было принято на вооружение. Значительную роль в их создании сыграл ГАСоколовский, возглавивший в 1981 г. МКБ "Вымпел".

Создание новых РМД и РБВБ с дальностью пуска 12-20 км велось с 1973 т. коллективами МЗ "Вымпел" и МЗ "Молния". Первый проектировал ракету малой дальности К-14, являвшуюся глубокой модификацией ракет К-13М и К-13М1 в направлении оснащения всеракурсной ТГС "Радуга" и повышения располагаемых перегрузок, второй - малогабаритную высокоманевренную бескрылую ракету ближнего воздушного боя К-73 с газодинамическим управлением и ТГС ограниченной ракурсности, развивавшую концепцию легкой (масса 45 кг) РБВБ К-бО. К середине 70-х гг. исследования тактики ближнего маневренного боя истребителей и анализ зарубежного опыта создания новых РМД и РБВБ показали, что перспективная ракета ближнего маневренного воздушного боя обязательно должна оснащаться всеракурсной ТГС. В связи с этим МЗ "Молния" было предложено доработать проект К-73 под головку самонаведения такого типа - широкоугольную ТГС "Маяк", создаваемую киевским заводом "Арсенал" (главный конструктор А.В.Молодых). Большие габариты и масса всеракурсной ТГС привели к увеличению размерности ракеты, при сохранении бескрылой схемы с чисто газодинамическим управлением. Однако в 1976 г. проект К-73 пришлось еще раз коренным образом переработать: было установлено, что ракета принятой схемы имела ряд серьезных недостатков, в первую очередь, недостаточную маневренность и малое время управляемого полета. В связи с этим решено было вернуться к традиционной схеме с крылом, а управление сделать комбинированным аэрогазодинамическим (учитывался и анализ материалов по аналогичной американской бескрылой ракете "Эджайл" с газодинамическим управлением, разработка которой была прекращена по тем же причинам), в результате чего масса УР возросла до 105 кг.

Так, в три этапа, сложился облик К-73, ставшей первой в новом классе ракет ближнего высокоманевренного воздушного боя, пришедших на смену РБВБ типа Р-60 и РМД типа Р-1ЗМ. Принятая на вооружение в 1985 г., Р-73 по сей день не имеет аналогов среди зарубежных РМД по маневренности и боевой эффективности. Проектирование ракеты на МЗ "Молния" велось под руководством главного конструктора М.Р.Бисновата, после его смерти в 1977 г. тематика УР в образованном в 1976 г. НПО "Молния" (главный конструктор и Генеральный директор Г.Е.Лозино-Лозинский) возглавлялась Г.И.Хохловым, а в 1982 г. была полностью передана на МЗ "Вымпел", куда перевели группу специалистов - "ракетчиков" из НПО "Молния". Доводка ракеты К-73 и создание ее последующих модификаций осуществлялись в ГосМКБ "Вымпел" под руководством главного (а затем Генерального) конструктора ГАСоколовского.

Что касается РМД К-14, разрабатывавшейся одновременно с К-73, то к 1976 г., когда были выпущены эскизные проекты по обеим ракетам, стало ясно, что по назначению и тактико-техническим характеристикам она фактически дублирует изделие НПО "Молния"; близкими были и массогабаритные параметры. Основные преимущества К-14 заключались в более простой конструкции (управление было аэродинамическим, а для расширения диапазона располагаемых перегрузок применялось оригинальное устройство, названное флюгирующим рулем) и высокой степени ее преемственности по отношению к серийным РМД Р-ЗС, Р-13М и Р-13М1, что могло позволить с минимальными доработками носителей применять ее на самолетах МиГ-21, МиГ-23, МиГ-27, Як-28П, Су-22 и др. В связи с этим долгое время работы по К-14 и К-73 велись параллельно, окончательный выбор в пользу последней был сделан только в конце 70-х гг., когда было признано, что применявшаяся на К-14 так называемая "безавтопилотная" система управления (в ней реализовывалась обратная связь по шарнирному моменту. а не по перегрузке), унаследованная еще от Р-ЗС образца 1960 г., не имеет будущего на перспективных ракетах ближнего высокоманевренного воздушного боя. Полностью же переделывать систему управления ракеты, как предлагали разработчику специалисты НИИАС, МЗ "Вымпел" не рискнул (предприятие в это время было загружено работами по другим УР "воздух-воздух" - К-24, К-27, К-33 и т.д.).

Двухствольная автоматическая пушка АО-17А (9А623), спроектированная в тульском КБ приборостроения (главный конструктор А.Г.Шипунов) по схеме пушки ГШ-23 под патрон АО-18 калибра 30 мм, имела темп стрельбы 3000 выстрелов в минуту, начальную скорость снаряда 850 м/с и массу около 100 кг. К 1976 г. АО-17А успешно прошла наземные государственные испытания, однако от применения ее на истребителях Су-27 и МиГ-29 позднее отказались. В 1976 г. КБП вышло с предложением о создании вдвое более легкой (массой 50 кг) одноствольной пушки ТКБ-687 (9А4071) под тот же 30-мм патрон АО-18 со скорострельностью 1500-1800 выстрелов в минуту и начальной скоростью снаряда 850-900 м/с. В следующем году был построен ее макетный образец, а в 1983 г. эта пушка под названием ГШ-301 была принята на вооружение истребителей Су-27 и МиГ-29 (пушку же АО-17А (ГШ-30) решено было использовать на самолетах-штурмовиках Су-25 и вертолетах огневой поддержки Ми-24П, на вооружении которых она состоит с 1982 г.).

ПЕРВЫЕ ПОЛЕТЫ

Основной объем проектных работ по самолету Су-27 был в целом завершен к середине 70-х гг. В 1975 г. начался выпуск рабочих чертежей, и вскоре та МЗ "Кулон" приступили к изготовлению первых опытных экземпляров самолета. К сожалению, Павел Осипович Сухой не дождался появления на свет нового истребителя: он умер 15 сентября 1975 г., а ОКБ, получившее его имя, возглавил первый заместитель Сухого Евгений Алексеевич Иванов (в течение двух лет он был исполняющим обязанности Генерального конструктора и только в конце 1977 г. был утвержден на эту должность официально). Вскоре сменился и руководитель темы Су-27: в связи с болезнью Н.С.Чернякова главным конструктором самолета в феврале 1976 г. был назначен Михаил Петрович Симонов. Под его непосредственным руководством вплоть до конца 1979 г., когда Симонов перешел па работу в Министерство авиационной промышленности СССР, и осуществлялись все работы по постройке опытных экземпляров Т-10, проведению их летных испытаний и проектированию модификаций самолета.

Сборка первого опытного образца Су-27 - самолета Т-101 -была завершена в начале 1977 г., и он был перебазирован на летную станцию ОКБ на аэродроме ЛИИ в Жуковском. Как уже говорилось выше, предусмотренные проектом двухконтурные турбореактивные двигатели нового поколения АЛ-31Ф к этому времени готовы еще не были, и первые Т-10 решили оснастить двигателями АЛ-21Ф-ЗАИ, являющимися модификацией серийных ТРДФ АЛ-21Ф-3, которые широко применялись на других самолетах фирмы (Су-17М, Су-17М2, Су-17МЗ, Су-17УМ, Су-20, Су-24). Установка АЛ-21Ф-3 - пусть менее мощных, менее экономичных и более тяжелых по сравнению со штатными АЛ-31Ф, зато уже освоенных в производстве и эксплуатации, -позволяла начать испытания Су-27 уже в 1977 г., в то время как первые работоспособные АЛ-31Ф могли появиться только в 1978-1979 гг. На самолетах с АЛ-21Ф-3 можно было отработать в условиях реальных летных испытаний аэродинамику новой компоновочной схемы, определить основные характеристики устойчивости и управляемости, некоторые летные данные, осуществить доводку нового комплекса бортового оборудования и вооружения. Тем самым, не дожидаясь получения первых летных экземпляров штатного двигателя, планировалось провести значительный объем испытаний по программе, а следовательно, ускорить сроки принятия самолета на вооружение.

Ведущим летчиком-испытателем Т-101 был назначен шеф-пилот МЗ им. ПО.Сухого Герой Советского Союза Заслуженный летчик-испытатель СССР генерал-майор авиации Владимир Сергеевич Ильюшин. Подготовка самолета к испытаниям осуществлялась под руководством ведущего инженера Рафаила Григорьевича Ярмаркова, в бригаду испытателей входили также инженеры H.П.Иваном и Н.Ф.Никитин (впоследствии - главный Koнструктор самолета Су-27М, а сейчас - Генеральный конструктор и Генеральный директор ВПК "МАПО). После проведения необходимых наземных проверок п выполнения скоростных рулежек было получено разрешение методического совета ЛИИ на первый вылет, а 20 мая 1977 г. В.С.Ильюшин поднял Т-101 в воздух. Первый полет Т-101. получившего бортовой № 10, прошел успешно. В дальнейшем этот экземпляр использовался для определения характеристик устойчивости и управляемости, а также доводки системы управления нового истребителя. Система управления вооружением на нет не устанавливалась. В течение первых 8 месяцев испытаний на Т-101 было выполнено 38 полетов. После перехода Р.Г.Ярмаркова нa другой самолет ведущим инженером по испытаниям Т-101 был назначен Н.Ф. Никитин. В 1985 т.. когда все задачи, поставленные перед 110-1, были выполнены, самолет передан в Музей ВВС в подмосковном Moнино.

В 1978 г. в опытном производстве МЗ им. П.О.Сухого был построен второй опытный самолет (Т-102). Его летные испытания проводил летчик-испытатель ОКЬ Евгений Степанович Соловьев. ведущим инженером был Марк Беленький, К сожалению, летать этом} экземпляру довелось недолго: 7 июля 1978 г. он потерпел катастрофу, в которой погиб Е.С.Соловьев.

Причиной происшествия стало разрушение самолета в воздухе из-за непреднамеренного выводи его на перегрузку, превышающую максимально допустимую. В соответствии с поставленным заданием, летчик проводил испытания по подбору оптимальных передаточных отношений системы дистанционного управления истребителя. Аналогичные исследования до этого проводил и В.С.Илыошинна Т-101, при этом обоими летчиками уже было оценено функционирование системы па больших и средних высотах. Соловьеву же предстояло пойти дальше и получить характеристики управляемости на высоте 1000 м и скорости 1000 км/ч.

Выполнение двух "площадок" на высотах 11 и 5 км с оценкой работы СДУ проблем не вызвало. Соловьев снизился до 1000 м. И вот тут реакция самолета на взятие ручки "на себя" оказалась непредвиденной. Перегрузка значительно превзошла ожидаемую. Рефлекторным движением ручки "от себя" летчик попытался выровнять самолет, но при этом создалась отрицательная перегрузка в 8 единиц. Еще одно взятие ручки - и перегрузка превысила разрушающую. Расшифрованные после катастрофы пленки системы объективного контроля свидетельствовали о том, что Т-102 попал в неисследованную до этого область резонансных режимов с "раскачкой" самолета в продольном канале с возрастающими амплитудами. Развитие аварийной ситуации было таким скоротечным, что опытнейший пилот, Заслуженный летчик-испытатель СССР Герой Советского Союза Е.С.Соловьев, давший путевку в небо не одному самолету "Су", даже не успел прибегнуть к использованию средств спасения. Анализ обстоятельств катастрофы позволил установить истинную причину трагедии и внести необходимые изменения в настройку системы дистанционного управления.

В том же 1978 г. на Дальневосточном машиностроительном заводе им. Ю.А.Гагарина в Комсомольске-на-Амуре приступили к подготовке выпуска установочной партии Су-27 с двигателями АЛ-21Ф-ЗАИ. Одновременно здесь пелась постройка двух опытных экземпляров Г-Н), на которые впервые планировалось установить двигатели АЛ-31Ф. Эти дне машины получили названия Т-103 и Т-104. Окончательную сборку и дооборудование самолетов предполагалось осуществить в опытном производстве МЗ им. Сухого в Москве. Постройка Т-103 (серийный № 01-01) на комсомольском заводе завершилась в августе 1978 г. и в конце тогоже месяца, после отстыковки от него консолей крыла и оперения, на специальном транспортном приспособлении в кабине грузового самолета Ан-22 "Антей" он был доставлен на аэродром ЛИИ в Жуковском, а затем перевезен па МЗ им. П.О.Сухого. Поставку первых летных экземпляров двигателей АЛ-31Ф пришлось ждать еще несколько месяцев. Наконец, в марте 1979 г. сборка Т-103 завершилась, и самолет был перебазирован на летную станцию ОКБ в Жуковском.

Под руководством ведущею инженера по летным испытаниям В.П.Иванова были проведены необходимые наземные проверки, и В.С.Ильюшин выполнил на Т-103 первые рулежки. Однако методический совет ЛИИ. возглавляемый начальником института В.В.Уткиным, не спешил с выдачей заключения на первый вылет: слишком много полетных ограничений имели первые экземпляры нового двигателя И результате было решено снять двигатели с самолета и отправить их на доработку на МЗ "Сатурн". (Специалистам ОКБ A.M.JIюльки удалось в короткие сроки выполнить необходимые работы, и большинство ограничений с первых АЛ-31Ф было снято. Наконец. 23 августа 1979 т. В.С.Ильюшин поднял Т-103 в первый полет. Через месяц на испытания поступил и 'ПО-4 (серийный № 01-02), на который затем впервые установили бортовую радиолокационную станцию "Меч" (в первом ее варианте со щелевой антенной). Первый полет на Т-104 был выполнен 31 октября I979 г. Обе машины поначалу использовались для летной отработки новых двигателей. Затем Т-103 был доработан для исследований на учебно-тренировочном комплексе "Нитка" в интересах создания корабельной модификации Су-27, а па Т-104 проводились i к i витания РЛС. Основные летно-технические характеристики, такие как максимальная скорость или дальность полета, на этих машинах, как и на первых двух опытных Т-10, не определялись.

Здесь стоит заметить, что двигатели АЛ- 31Ф, применявшиеся на самолетах Т-103 и Т-104, отличались от всех последующих, которыми стали комплектоваться серийные истребители Су-27, нижним расположением выносных коробок самолетных агрегатов (ВКА). Такая схема имела ряд эксплуатационных преимуществ: генераторы и гидронасосы, расположенные под двигателем, было проще и удобнее обслуживать с земли, к тому же выше была пожаробезопасность - случайно вытекшее из агрегатов масло не могло попасть на раскаленные детали двигателя. Недостаток был один: нижнее расположение ВКА требовало увеличивать поперечное сечение гондол двигателей, что вело к росту лобового сопротивления. Позднее из соображений аэродинамики компоновку коробки агрегатов на двигателе переделали на верхнюю, но на том этапе предпочтение было отдано варианту АЛ-31Ф с нижними ВКА.

НЕЛЕГКИЙ ПУТЬ В СЕРИЮ

К концу 1979 г. в программе испытаний Су-27 принимали участие уже три опытных самолета (Г10-1, Т-103 и Т-104), вскоре к ним должны были присоединиться и первые машины установочной серии. Казалось, все шло по намеченным планам и через пару лет новый истребитель может поступить на вооружение. Однако против запуска в серию самолета в существующей компоновке категорически возражал ...главный конструктор М.П.Симонов.

В 1976 г., когда еще только строился Т-101, определился ряд обстоятельств, которые ставили под угрозу выполнение некоторых пунктов технического задания (ТЗ), касающихся требований к летным характеристикам будущего Су-27. Как уже отмечалось выше, проблемы с созданием неохлаждаемых лопаток турбины двигателя и необходимость введения их охлаждения с отбором воздуха от компрессора привели к повышению удельного расхода топлива на крейсерском режиме на 5% (уже в эскизном проекте АЛ-31Ф указывался минимальный удельный расход топлива 0.64 кг/(кгс-ч) вместо заданных 0.61 кг/(кгс-ч), а на практике он возрос еще почти на 5%) и к снижению тяговых характеристик двигателя при полете на большой скорости на высоте и у земли (стендовая тяга сохранялась на уровне заданных 12500 кгс). Во-вторых, разработчики радиоэлектронного оборудования "не укладывались" в весовые характеристики, определенные техническими заданиями на соответствующие комплексы.

Суммарное превышение массы оборудования составляло несколько сотен килограммов, что, естественно, влекло за собой общее перетяжеление самолета, а главное - смещение его центровки вперед, в результате чего Т-10 становился статически устойчивым в продольном канале. В результате утрачивалось основное преимущество разработанной статически неустойчивой компоновки - отсутствие потерь на балансировку. Теперь чтобы сбалансировать самолет, требовалось отклонять стабилизатор носком вниз, и его подъемная сила уже не добавлялась, а вычиталась из подъемной силы крыла. Естественно, что при этом несущие свойства самолета снижались. Весовые лимиты были превышены и создателями ракетного вооружения.

Уточненный расчет летно-технических характеристик самолета Су-27 с учетом всех этих обстоятельств наглядно свидетельствовал: максимальная дальность полета истребителя с полной заправкой топливом лишь немного превышала 3000 км, максимальная скорость полета составляла 2230 км/ч, скорость полета у земли - 1350 км/ч, т.е. по этим трем основным показателям Су-27 на 10-20%уступал ТТТ. Расчеты подтверждались исследованиями специалистов Сибирского' научно-исследовательского института авиации (СибНИА), в котором с 1972 г. проводился основной объем аэродинамических исследований по теме Су-27. Уточненные данные Су-27 и F-15 были использованы при математическом и полунатурном моделировании воздушных боев с участием этих самолетов, которое проводилось в НИИАС МАП в отделении, возглавляемом доктором технических наук А.С.Исаевым. Результаты этого моделирования также оказались неутешительными: безусловного превосходства над американским аналогом уже не было.

Назревала необходимость коренного пересмотра проекта Су-27. Еще в 1975-1976 гг. в ОКБ и СибНИА были сформулированы основные направления совершенствования конструкции Т-10, благодаря которым в создавшихся условиях можно было обеспечить получение заданных характеристик. Для повышения дальности и скорости полета предстояло значительно снизить аэродинамическое сопротивление самолета за счет уменьшения кривизны профиля крыла, а также омываемой поверхности и миделя фюзеляжа и центроплана. Поднять дальность могло и увеличение внутреннего запаса топлива, нужно было только найти место, куда еще можно "залить" керосин. Для повышения характеристик самолета на больших углах атаки и скольжения было предложено ввести механизацию передней кромки крыла и изменить расположение вертикального оперения. Таким образом, ревизии предстояло подвергнуть такие основополагающие элементы компоновки самолета, как форма и площадь крыла, конфигурация поперечных сечений головной части фюзеляжа, центроплана и мотогондол, размещение оперения.

Убежденным сторонником такого подхода выступал главный конструктор М.П.Симонов, однако руководство Министерства авиационной промышленности имело иное мнение. Министр В.А.Казаков рассчитывал на возможность постепенной доводки истребителя принятой компоновки за счет незначительных доработок конструкции, увеличения запаса топлива и т.п. Поддерживали его и многие представители заказчика. В принципе не против был и Генеральный конструктор Е.А.Иванов. Слишком большие затраты были уже сделаны, и прекращение осваивавшегося в Комсомольске-на-Амуре серийного производства с переводом завода на выпуск повой модели означало не только новые расходы, но И дальнейшее откладывание сроков принятия самолета на вооружение.

Однако М.Н.Симонов упорно настаивал на необходимости радикальной переработки проекта, тем более, что руководимой им группой единомышленников при участии ученых СибНИА еще в 1976-1977 гг. в инициативном порядке была создана, а в последующие два года испытана в аэродинамической трубе новая компоновка истребителя, лишенная недостатков существующей. Главный конструктор (а с конца 1977 г. - и первый заместитель Генерального конструктора) проявил исключительную энергию и смог убедить руководство пойти па риск и принять меры но кардинальному изменению конструкции уже вышедшего на испытания самолета. На положительное решение этого вопроса повлияла поддержка Симонова заместителем министра авиационной промышленности И.С.Силаевым (в 1981-1985 гг. - министр авиационной промышленности СССР).

Вот как вспоминает об этом сам М.П.Симонов: "Мы ставили задачу создать самолет, превосходящий по боевой эффективности любой другой истребитель, стоявший на вооружении ВВС в то время, - самолет завоевания господства в воздухе Чтобы соответствовать этому назначению, необходимо было самолет перепроектировать. Надо было получить разрешение па это МАП. Мы обратились к Ивану Степановичу Силаеву, бывшему тогда заместителем министра. Мы сказали ему: *У нас все основано на данных расчетов и математическом полушплрном моделировании". Силаев мужественно поддержал нас. Он только спросил меня: -Ты уверен, что нет другого пути?" "Конечно, уверен, хотя есть и другой: выпустить серийно сотни и тысячи посредственных истребителей, и если войны не будет, об их посредственности никто не узнает. Но мы же работаем на тог черный день, когда наше оружие должно быть на самом высоком уровне. и поэтому другого пути нет!".

Вскоре после этого М.П.Симонов перешел на работу в министерство, на должность заместителя министра авиационной промышленности по новой технике. Главным конструктором Су27 в декабре 1979 г. был назначен Артем Александрович Колчин, под руководством которого и были проведены работы по созданию принципиально нового варианта самолета. Как показало время, принятое непростое решение оказалось единственно верным, и в результате все-таки был создан истребитель, который и ныне, по прошествии почти двух десятилетий, считается одним из лучших в мире Выпуском Су-27 в окончательном варианте компоновки МЗ им. П.О.Сухого подтвердил свою репутацию мирового лидера авиастроительной индустрии, сохранив верность многолетий традициям ОКБ не сдавать на вооружение посредственных самолетов.

ОТ Т-10 К Т-10С

Вариант истребителя с новой компоновкой получил в ОКБ шифр Т-10С. Полномасштабные работы по его проектированию развернулись в 1979 г. Предварительные исследования по поиску путей преодоления недостатков Т-10 "первой редакции" и обеспечения заданных в ТЗ характеристик, выполненные в ОКБ и СибНИА (здесь этими работами руководил главный аэродинамик института кандидат технических наук Станислав Тиморкаевич Кашафутдипов), позволили сформулировать основные направления модификации исходной компоновки. По мере их проработки Т-10С в конструктивно-компоновочном плане все больше и больше отдалялся от Т-10. В итоге стало ясно, что конструкторам придется проектировать фактически новый самолет. По образному выражению М.П.Симонова, от Т-10 на Т-10С сохранились лишь шины колес основных опор шасси, да катапультное кресло летчика. Сомнению подвергнуты не были только общие принципы, заложенные в проект Су-27 еще П.О.Сухим, - интегральная компоновка несущего корпуса, статически неустойчивая схема, электродистанционная система управления, размещение двигателей в изолированных гондолах с воздухозаборниками под несущим корпусом и т.п.

Т-10С получил новое крыло с прямолинейной передней кромкой и уменьшенной кривизной профиля (деформация срединной поверхности и аэродинамическая крутка сохранялись, только в меньшем объеме). Не оправдавшие себя оживальпые законцовки крыла уступили место традиционным, с постоянным углом стреловидности по передней кромке, при этом на их торцах установили пусковые устройства ракет "воздух-воздух", что позволило, во-первых, отказаться от специальных противофлаттерпых грузов, применявшихся на Т-10, а во-вторых, увеличить количество подвешиваемых на истребитель ракет с 8 до 10. Вместо пусковых устройств ракет на концах крыла могли крепиться контейнеры с аппаратурой радиоэлектронного противодействия. Площадь крыла возросла с 59-4 до 62 м2, существенно изменилась его механизация. Элерон и поворотный закрылок уступили место единому органу управления - флаперону, а переднюю кромку занял отклоняемый носок (на Т-10 передняя кромка крыла не имела механизации), при этом был обеспечен режим автомагического адаптивного отклонения носка и флаперона, реализующий так называемую концепцию полета "по огибающей поляр".