Авиация и космонавтика 2006 02

Возвращаясь к теме выбора основных компоновочных решений по Ту-160 – "фиксированное или изменяемое в полете крыло" – можно сослаться на работы ведущих туполевских аэродинамиков А.Б.Кощеева и В.И.Рулина, в работах которых в основном расставляются все точки над "i" в этой проблеме применительно ко времени создания Ту-160.

Работы велись совместно с ЦАГИ, ЦИАМ, ЛИИ МАП, НИАС и т.д. Общее руководство всеми аэродинамическими исследованиями осуществлялось на тот период заместителем главного конструктора Г.А.Черемухиным, авторитетнейшим специалистом в области аэродинамической компоновки современных скоростных самолетов как гражданского, так и военного назначения.

В ОКБ в тот период совместно с другими предприятиями и организациями советского авиапрома велись работы, позволявшие выработать комплексный подход, охватывающий аэродинамические, весовые характеристики, данные по силовой установке и т.д. Процесс оптимизации параметров аэродинамической компоновки применительно к Ту-160 представлялся как многоуровневая система. Для каждого уровня были разработаны методики и программы исследований, введены допущения в соответствии со спецификой решаемых задач. К наиболее важным из них можно отнести: математическую модель и программу для ЭВМ, используемую при формировании облика самолета на предварительных этапах проектирования, инженерную методику сравнительной оценки основных параметров крыла и т.д. Расчетные данные, выработанные в ОКБ и ЦАГИ, методики и подходы были с успехом использованы при определении облика Ту-160, найдя практичекое применение на всех этапах создания этого уникального самолета, пройдя проверку в аэродинамических экспериментах и на реально летающих опытных и серийных самолетах этого типа.

В случае создания Ту-160 в ходе формирования его аэродинамической компоновки, разработчики были поставлены перед проблемой создания дальнего многорежимного самолета, который должен был иметь большую дальность полета на основном дозвуковом крейсерском режиме, выполнять полеты на заданную дальность по комбинированным профилям с боевыми участками определенной длины на малой высоте, а также на сверхзвуковой скорости на большой высоте; помимо этого заказчиком задавались максимальные скорости на боевых участках, условия базирования, величины нормальной и максимальной нагрузок, сбрасываемых в середине маршрута.

В соответствии с выработанной методикой облик будущего Ту-160 формировался методами машинного проектирования. В первую очередь осуществлялся выбор главных параметров компоновки – взлетная масса, площадь крыла, тяга двигателей. Затем по ходу возникновения конкретных текущих задач, принятая методика дополнялась новыми математическими моделями и логическими связями, что позволило использовать ее на других этапах проектирования. В результате удалось сформировать в целом единую многоуровневую систему комплексной оптимизации параметров аэродинамической компоновки от стадии технических предложений до начала рабочего проектирования.

Как отмечалось выше, в ходе проектирования были приняты к проработке две альтернативные схемы: схема с крылом изменяемой стреловидности и нормальным расположением горизонтального оперения и схема "бесхвостка", с крылом малого удлинения. Из предварительных оценок разработчики могли сделать вывод, что первая схема обладала существенными преимуществами на дозвуковых и взлетно-посадочных режимах, вторая схема имела лучшие сверхзвуковые характеристики. Обе компоновки имели одинаковые силовые установки, с подкры- льевым размещением мотогондол.

Для обоих вариантов были проведены соответствующие расчеты основных параметров. В схеме с изменяемой стреловидностью крыла обеспечивалось выполнение заданных требований при полете по дозвуковым профилям, в то же время сильно "не добирал" режим со сверхзвуковым участком. В схеме "бесхвостка" выполнение требований заказчика обеспечивалось только для одного комбинированного профиля со сверхзвуковым участком. Дальности полета для этого варианта получались по дозвуковым профилям ниже заданных, хотя достаточно близкими к их оговоренному нижнему уровню. При этом разница дальностей между всеми заданными режимами для компоновки "бесхвостка" получалась существенно меньше, чем для компоновки с изменяемой стреловидностью крыла, что давало ей некоторые перспективы в случае освоения нашей авиационной промышленностью технологий создания двигателей изменяемого цикла (ДИЦ), над которыми в 70-е годы вели работы как в СССР, так и за рубежом.

В результате анализа преимуществ и недостатков рассмотренных схем, а также с учетом "туманных" перспектив и серьезного технического риска, связанного с поблемой создания реальных образцов ТРД по программе ДИЦ, для дальнейшей проработки была принята схема с изменяемой стреловидностью крыла и нормальным размещением горизонтального оперения.

Основные предпосылки для такого решения ОКБ, помимо вышеизложенного, были следующие: