Мир Авиации 2003 01

МиГ-23 (изделие 23-01)

Т-58ВД

Т6-1

Экспериментальное самолетостроение

Экспериментальный летательный аппарат предназначен для решения какой-либо одной или нескольких научно-практических задач в области аэродинамики и динамики полета. Он отличается от опытного тем, что не предусматривается его последующее серийное производство. Экспериментальный ЛА создается, как правило, в одном, максимум – в двух экземплярах.

Затраты на создание экспериментального аппарата существенно ниже, чем на разработку опытного самолета, несущего вооружение или груз, навигационное и целевое оборудование, запас топлива, обеспечивающий требуемый радиус действия. Кроме того, при создании опытного самолета сразу необходимо прорабатывать вопросы серийной технологичности, ремонтопригодности, ресурса, боевой живучести, обеспечения заданного времени подготовки к очередному вылету и т.д. Как показывает практика, одновременно с созданием опытного самолета раскручивается маховик подготовки его серийного производства, так как заказчик зачастую хочет иметь необходимые ему машины уже «завтра».

Некоторые экспериментальные задачи удается решить с помощью переоборудованных для этого серийных самолетов. Это снижает затраты на проведение исследований и дает выигрыш в сроках. Но даже и специально построенный экспериментальный аппарат дает немалую экономию средств в том случае, если с его помощью удается предотвратить «закладку» ошибочной концепции в опытные машины.

Пренебрежение экспериментальной проверкой нередко приводит к огромным выброшенным на ветер средствам и значительно отодвинутым срокам. Яркий пример этому – первые варианты истребителя МиГ-23 (изделие 23-01) и бомбардировщика Су-24 (Тб-1), оборудованные треугольным крылом и дополнительными подъемными двигателями для обеспечения укороченного взлета и посадки. Для отработки этой концепции в 1966 году на базе серийных истребителей были построены экспериментальные самолеты МиГ-21ПД и Т-58ВД. Под давлением заказчика, не дожидаясь результатов их испытаний, опытные МиГ-23 и Су-24 были запущены в производство, и оба сделали первый вылет в 1967 году. В процессе практически одновременных испытаний экспериментальных и опытных машин выяснилось, что данная концепция не дает ожидаемого эффекта. По словам О.С.Самойловича, это объяснялось следующими причинами. Во-первых, на малых скоростях реактивные струи подъемных двигателей, отразившись от бетона, вновь засасывались верхними воздухозаборниками. Горячие газы с малым содержанием кислорода существенно снижали тягу «подъемников». Во-вторых, перетекание воздуха из-под крыла на его верхнюю поверхность, вызванное работой подъемных двигателей, меняло картину обтекания и уменьшало несущую способность крыла. Таким образом, сокращения взлетно-посадочной дистанции добиться не удалось, дополнительные же двигатели прибавляли вес и отнимали внутренние объемы, сокращая количество топлива на борту. В результате оба проекта были кардинально переработаны в самолеты с изменяемой стреловидностью крыла.

Другой пример. Не дожидаясь результатов испытаний (начало – апрель 1968 г.) экспериментального самолета МиГ-21 И, специально созданного с целью определения характеристик оживального крыла для сверхзвукового пассажирского самолета, был заложен опытный Ту-144 (первый вылет – 31 декабря 1968 г.). В итоге на Ту-144 пришлось позднее кардинально менять профиль крыла и корректировать его форму в плане.

В Соединенных Штатах созданию и исследованиям экспериментальных самолетов всегда уделялось большое внимание. Достаточно вспомнить первые самолеты серии «X», с помощью которых в конце сороковых – начале пятидесятых годов исследовались проблемы сверхзвукового полета. В 50-60-е годы американцами было построено более десяти экспериментальных аппаратов серии «X» для изучения различных схем самолетов вертикального взлета. Экспериментальный Х-5 (1951 г.) стал первым в мире самолетом с изменяемой стреловидностью крыла. В 1979-м году Бертом Рутаном по заказу NASA был построен экспериментальный самолет AD-1 с цельноповоротным крылом асимметрично изменяемой стреловидности. В 1984 году начал серию испытательных полетов самолет Х-29 с крылом обратной стреловидности, а в 1990-м исследования сверхманевренности продолжились на экспериментальном Х-31. Этот перечень далеко не полон.

В нашей же стране эта область авиационной науки была развита в значительно меньшей мере. «Золотой век» наших экспериментальных самолетов пришелся на 50-60-е годы. Для отработки вертикального взлета самолетов в 1957 году был построен экспериментальный аппарат «Турболет», а в 1963-м – самолет Як-36. В 1966 году на базе серийных МиГ-21 и Су-15 были созданы уже упоминавшиеся выше МиГ-21 ПД и Т-58ВД. Говорилось и про экспериментальный самолет МиГ-21И «Аналог«.