Су-27

Су-27 (по кодификации НАТО: Flanker, Флэ́нкэ — англ. Удар во фланг) — советский/российский многоцелевой высокоманевренный всепогодный истребитель, разработанный в ОКБ Сухого и предназначеный для завоевания господства в воздухе. Главными конструкторами Су-27 в разное время были Наум Семёнович Черняков, Михаил Петрович Симонов, А. А. Колчин и А. И. Кнышев.

Первый полёт прототипа состоялся в 1977 году, а в 1984 году самолёты начали поступать в авиационные части. На текущий момент является одним из основных самолётов ВВС России, его модификации состоят на вооружении в странах СНГ, Индии, Китае и других странах.

На основе Су-27 разработано большое количество модификаций: учебно-боевой Су-27УБ, палубный истребитель Су-33 и его учебно-боевая модификация Су-33УБ, многоцелевые истребители Су-30, Су-35, фронтовой бомбардировщик Су-34 и другие.

Начало разработок

В конце 1960-х в ряде стран началась разработка перспективных истребителей четвёртого поколения.

Первыми к решению этой проблемы приступили в США, где ещё в 1965 году был поставлен вопрос о создании преемника тактического истребителя F-4C «Фантом». В марте 1966 года была развёрнута программа FX (Fighter Experimental).

Проектирование самолёта по уточнённым требованиям началось в 1969 году, когда самолёт и получил обозначение F-15 «Игл» (англ. Eagle). Победителю конкурса по работе над проектом, фирме «Макдоннел Дуглас», 23 декабря 1969 был выдан контракт на постройку опытных самолётов, а в 1974 году появились первые серийные истребители F-15A «Игл» и F-15B.

В качестве адекватного ответа в СССР была развёрнута собственная программа разработки перспективного истребителя четвёртого поколения, к которой в 1969 году приступило ОКБ Сухого. Учитывалось, что основным назначением создаваемого самолёта будет борьба за превосходство в воздухе. Тактика воздушного боя предусматривала в том числе и ближний маневренный бой, вновь признанный на тот момент основным элементом боевого применения истребителя.

Прототипы

Т-10

В 1975—1976 годах стало ясно, что первоначальная компоновка самолёта обладает существенными недостатками. Тем не менее, опытный образец самолёта (получивший название Т-10-1) был создан и поднялся в воздух 20 мая 1977 (пилот — заслуженный лётчик-испытатель Герой Советского Союза Владимир Ильюшин).

В одном из полётов Т-10-2, пилотируемый Евгением Соловьёвым, попал в неисследованную область резонансных режимов и разрушился в воздухе. Лётчик погиб.

В это время стали поступать данные об американском F-15. Неожиданно выяснилось, что по ряду параметров машина не отвечает техническому заданию и значительно уступает F-15. Например, разработчики электронной аппаратуры не уложились в отведённые им массогабаритные рамки. Также не удалось реализовать заданный расход топлива. Перед разработчиками возникла нелёгкая дилемма — либо довести машину до серийного производства и сдать заказчику в существующем виде, либо предпринять радикальную переработку всей машины. Было принято решение начать создание самолета практически с нуля, не выпуская машину, отстающую по своим характеристикам от главного конкурента.

Т-10С

В кратчайшие сроки была разработана новая машина, в конструкции которой были учтены опыт разработки Т-10 и полученные экспериментальные данные. И уже 20 апреля 1981 года опытный самолёт Т-10-17 (другое обозначение Т-10С-1, то есть первый серийный), пилотируемый В. С. Ильюшиным поднялся в небо. Машина была значительно изменена, почти все узлы созданы «с нуля».

Полученные при испытаниях данные показали, что был создан действительно уникальный самолёт, по многим параметрам не имеющий аналогов в мире. Хотя и тут не обошлось без катастроф: в одном из полётов в критическом режиме из-за разрушения планера погиб Александр Комаров. Некоторое время спустя, на этом же режиме в аналогичную ситуацию попал Н. Садовников. Только благодаря большому мастерству летчика-испытателя, впоследствии Героя Советского Союза, мирового рекордсмена, полет завершился благополучно. Н. Ф. Садовников посадил на аэродром повреждённый самолёт — без большей части консоли крыла, с обрубленным килем — и тем самым предоставил бесценный материал разработчикам машины. В срочном порядке были проведены мероприятия по доработке самолёта: усилена конструкция крыла и планера в целом, уменьшена площадь предкрылка.

В дальнейшем самолёт подвергался многочисленным доработкам, в том числе и в процессе серийного производства.

Принятие на вооружение

Первые серийные Су-27 стали поступать в войска в 1984 году. Официально на вооружение Су-27 принят постановлением правительства от 23 августа 1990 года, когда были устранены все основные недостатки, выявленные в испытаниях. К этому времени Су-27 уже более 5 лет находились в эксплуатации. При принятии на вооружение в ВВС самолёт получил обозначение Су-27С (серийный), а в авиации ПВО — Су-27П (перехватчик).

Конструкция

Планер

Проекции Су-27.

Турбулентные потоки на Су-27.

Су-27 выполнен по нормальной аэродинамической схеме и имеет интегральную компоновку: его крыло плавно сопрягается с фюзеляжем, образуя единый несущий корпус. Стреловидность крыла по передней кромке составляет 42°. Для улучшения аэродинамических характеристик самолёта на больших углах атаки оно оснащено корневыми наплывами большой стреловидности и автоматически отклоняемыми носками. Наплывы также способствуют увеличению аэродинамического качества при полёте на сверхзвуковых скоростях. Также на крыле расположены флапероны, одновременно выполняющие функции закрылков на взлётно-посадочных режимах и элеронов. Горизонтальное оперение состоит из цельноповоротного стабилизатора, при симметричном отклонении консолей выполняющего функции руля высоты, а при дифференциальном — служащего для управления по крену. Вертикальное оперение двухкилевое.

Для уменьшения общего веса конструкции широко используется титан (около 30 %).

На многих модификациях Су-27 (Су-30, Су-33, Су-34, Су-35 и др.) установлено переднее горизонтальное оперение. Су-33, вариант машины морского базирования Су-27, кроме того, для уменьшения габаритов имеет складные консоли крыла и стабилизатора, а также оснащён тормозным гаком.

Су-27 — первый советский серийный самолёт с электродистанционной системой управления (ЭДСУ) в продольном канале. По сравнению с бустерной необратимой системой управления, применявшейся на его предшественниках, ЭДСУ обладает большим быстродействием, точностью и позволяет применять гораздо более сложные и эффективные алгоритмы управления. Необходимость её применения вызвана тем, что с целью улучшения маневренности Су-27 был сделан статически неустойчивым на дозвуковых скоростях.

Силовая установка

Базовый Су-27 оснащен парой широко разнесенных турбореактивных двухконтурных двигателей АЛ-31Ф с форсажными камерами, расположенными в мотогондолах под хвостовой частью фюзеляжа. Разработанные конструкторским бюро «Сатурн» двигатели отличаются низким расходом топлива как на форсаже, так и на режиме минимальной тяги. Масса двигателя составляет 1520 кг. На двигателях имеется четырёхступенчатый компрессор низкого давления, девятиступенчатый компрессор высокого давления и одноступенчатые охлаждаемые турбины высокого и низкого давления с камерой дожига. Разделение двигателей было продиктовано необходимостью уменьшить взаимное влияние, создать широкий внутренний туннель для нижней оружейной подвески и упростить систему всасывания воздуха; между двигателями находится балка с контейнером тормозного парашюта. Воздухозаборники снабжены сетчатыми экранами, которые остаются закрытыми до тех пор, пока носовое колесо не оторвется от земли при взлете. Концентрические сопла форсажных камер охлаждаются воздушным потоком, проходящим между двумя рядами «лепестков». На некоторых модификациях Су-27 в хвостовой балке предполагалось устанавливать РЛС заднего обзора (при этом тормозной парашют переносился под корпус самолёта).

На модернизированных истребителях Су-27СМ2 устанавливаются более мощные и экономичные двигатели АЛ-31Ф-М1, оснащенные управляемым вектором тяги. Тяга двигателей была повышена относительно базового двигателя АЛ-31Ф на 1000 кгс, расход топлива при этом был снижен с 0,75 до 0,68 кг/кгс*ч, а увеличение до 924 мм диаметра компрессора позволило поднять расход воздуха до 118 кг/с. АЛ-31ФП (на некоторых модификациях Су-30) и более совершенные «Изделие 117С» (на Су-35С), оснащенные поворотным соплом с отклоняемым на ±15° вектором тяги, что значительно увеличивает маневренность самолёта.

На других модификациях истребителя также устанавливаются модернизированные двигатели с управляемым вектором тяги АЛ-31Ф-М1, АЛ-31ФП и Изделие 117С. Ими оснащаются глубоко модернизированные самолеты Су-27СМ2, Су-30 и Су-35С соответственно. Двигатели значительно повышают маневренность и, прежде всего, позволяют управлять самолетом на околонулевых скоростях и выходить на большие углы атаки. Сопла двигателей отклоняются на ±15°, что позволяет свободно менять направление полета как по вертикальной, так и по горизонтальной оси.

Большой объём топливных баков (около 12 000 л) обеспечивает дальность полёта до 3680 км и боевой радиус до 1500 км. Размещение подвесных топливных баков на базовых моделях не предусмотрено.

Бортовое оборудование и системы

Бортовое оборудование самолёта условно делится на 4 независимых, функционально связанных комплекса - система управления вооружением СУВ, пилотажно-навигационный комплекс ПНК, комплекс связи КС и бортовой комплекс обороны БКО.

Оптическая система поиска и прицеливания

Являющаяся частью комплекса вооружения базового Су-27 электрооптическая система ОЭПС-27 включает в себя лазерный дальномер (эффективная дальность до 8 км) и инфракрасную систему поиска и прицеливания (ИРСТ) (эффективная дальность 50-70 км). В этих системах применяется та же оптика, что и в зеркальных перископах, сочлененных с координирующим стеклянным шаровым сенсором, который перемещается по высоте (10° при сканировании, 15° при наведении) и азимуту (60° и 120°), что позволяет датчикам оставаться «направленными». Большим преимуществом ОЭПС-27 является возможность открытого наведения на цель.

Интегрированная система управления вектором тяги и контроля над полетом

Управление соплами двигателя АЛ-31ФП интегрированы в систему контроля над полетом (СКП) и программное обеспечение. Управление соплами производится через цифровые компьютеры, которые являются частью всей СКП в целом. Поскольку движение сопел полностью автоматизировано, пилот не занят управлением отдельными векторами тяги, что позволяет ему полностью сосредоточиться на управлении самолетом. Система СКП сама реагирует на любое действие пилота, работающего, как обычно, ручкой и педалями. За время существования Су-27 система СКП претерпела существенные изменения. Первоначальная СДУ-10 (радиоуправляемая система дистанционного управления), которая устанавливалась на ранних Су-27, имела ограничения по углу атаки, отличалась вибрацией ручки управления вектором тяги. На современных Су-27 установлена цифровая СКП, в которой функции контроля тяги продублированы четырёхкратно, а функции контроля отклонения от курса — трехкратно.

Кабина

Кабина Су-27

Кабина имеет двухсекционный фонарь, состоящий из неподвижного козырька и открывающейся вверх-назад сбрасываемой части. Рабочее место летчика оборудовано катапультируемым креслом К-36ДМ-. В базовой модели СУ-27 кабина была оборудована обычным набором аналоговых циферблатов и маленьким дисплеем радара (последний был снят с самолетов группы «Русские витязи»). Поздние модели оснащены современными многофункциональными жидкокристаллическими дисплеями с пультами управления и индикатором отображения навигационной и прицельной информации на фоне лобового стекла. Рычаг рулевого управления имеет на передней стороне кнопки управления автопилотом, джойстики триммирования и целеуказания, переключатель выбора оружия и кнопку стрельбы на обратной стороне.

Вооружение и оборудование

Бортовая РЛС Н001 оснащена антенной Кассегрена диаметром 1076 мм и способна обнаруживать воздушные цели класса истребитель(ЭПР=3м²) летящий на средней высоте (более 1000 м) на расстоянии 80-100 км в ППС, и 25-35 км в ЗПС. Минимальная скорость цели 210 км/ч,минимальная разница носителя и цели 150 км/ч. РЛС может одновременно сопровождать до 10 целей в режиме СНП (сопровождение на проходе) и управлять наведением двух ракет по одной цели. В дополнение имеется квантовая оптико-локационная станция (КОЛС) с лазерным дальномером 36Ш, сопровождающая цели в простых метеоусловиях с большой точностью. ОЛС позволяет вести цель на малых дистанциях, не излучая радиосигналы и не демаскируя истребитель. Информация от бортовой РЛС и от ОЛС выводится на индикатор прямой видимости (ИПВ) и рамку ИЛС (индикация на лобовом стекле).

Ракетное вооружение размещено на АПУ (авиационное пусковое устройство) и АКУ (авиационное катапультное устройство), подвешенных в 10 точках: 6 под крыльями, 2 под двигателями и 2 под фюзеляжем между двигателями. Основное вооружение — до шести ракет «воздух-воздух» Р-27, с радиолокационным (Р-27Р, Р-27ЭР) и двух с тепловым (Р-27Т, Р-27ЭТ) наведением. А также до 6 высокоманевренных ракет ближнего боя Р-73 оснащённых ТГСН с комбинированным аэродинамическим и газодинамическим управлением.

Тактико-технические характеристики

Источник данных: А.Фомин «Су-27», Gordon «Sukhoi Su-27»