«Конечно, у реактивного больше скорость, он стремительнее. В современном истребителе 25 тонн, а крутится он достаточно легко, подчиняется тебе. Да и ощущение того, что у тебя в руке 20 т тяги, определенный адреналин в кровь добавляет. Но на «спортсмене» ты вытворяешь в небе все, что хочешь. Ведь пилотажники – отдельная каста: если ты освоил спортивный самолет, сможешь летать на чем угодно.
Евгений Иванович Фролов, летчик-испытатель спортивных самолетов «Су»
За успехами и популярностью боевых самолетов марки «Су» из поля зрения обычного человека совершенно выпадает целый класс удивительных крылатых машин ОКБ – спортивных пилотажно-акробатических самолетов.
Мы решили устранить этот пробел и подробнее рассказать вам об этом классе самолетов. Ведь появлению спортивных «Су» мы во многом обязаны именно Михаилу Петровичу Симонову.
История создания первого спортивного самолета в ОКБ Сухого достаточно интересна. И, как и у любого значимого исторического события, есть несколько версий начала работ над спортивными самолетами. марки «Су». Но чаще всего рассказ о проектировке и создании этих самолетов ОКБ во всех источниках весьма короткий. Хотя это значимая веха в истории не только ОКБ Сухого, но и во всей истории российской спортивной авиации.
Советская сборная по высшему пилотажу, с начала 70-х годов традиционно выступала на яковлевских машинах Як-50. Пишут, что проектированием спортивного «яка» руководил сам Александр Сергеевич и его сын. С аэродинамической схемой мудрить не стали и по компоновке машина практически повторяла своего предшественника – Як-18ПМ. Новый самолет получил признательность советских летчиков-пилотажников, и они на ней многократно занимали призовые места на разных чемпионатах.
С появлением в мире новых пилотажных скоростных самолетов, на чемпионатах по высшему пилотажу утвердился резкий и быстрый стиль пилотирования, так называемый «русский стиль». Именно советские летчики-спортсмены были его инициаторами. Фигуры пилотажа выполнялись не размашисто и плавно как раньше, а на больших скоростях с быстрыми сменами фигур на ограниченном пространстве. При этом резко возросли знакопеременные перегрузки на самолет и летчика. В результате возникновения резких перегрузок на планер машины, стали происходить катастрофы с гибелью наших лучших спортсменов. При быстрой смене положительных и отрицательных перегрузок не выдерживала, в первую очередь, конструкция крыла. Катастрофы списывали на то что летчики превышали установленные РЛЭ величины перегрузок из-за которых ломались крылья самолета. Позднее выяснилось, что сама конструкция не была рассчитана на многократно повторяющиеся знакопеременные перегрузки. Наши спортсмены-летчики начали опасаться резкого пилотажа из-за чего стали проигрывать на международных состязаниях.
Как и откуда возникла идея передать проектирование и создание чисто спортивного легкого самолета в ведущее КБ по боевым самолетам?
По одним источникам Михаил Петрович получил приглашение на совещание в ЦК ДОСААФ, на котором руководители ДОСААФ и летчики-спортсмены решили совместно разобраться в причинах неудач. И здесь они высказали свою просьбу создать современный спортивный самолет руководству МАП и ДОСААФ. И Михаил Петрович Симонов, будучи заместителем министра, на этом совещании дал обещание создать новый спортивно-пилотажный самолет.
По другим же источникам, в январе 1983 года к новому Генеральному конструктору ОКБ Сухого Михаилу Симонову обратился заместитель председателя комитета по авиации ДОСААФ генерал-полковник С.А. Харламов с предложением о создании нового спортивного самолета. Как бы то ни было, либо в должности заместителя министра авиапромышленности, либо уже в должности Генерального, но Михаил Петрович, видимо вспомнив спортивное авиационное прошлое, решил взяться за сложную и столь непривычную для истребительного КБ задачу.
Задача осложнялась тем что в те времена, в СССР, был один единственный поршневой двигатель, подходивший для спортивного самолета. К легкой авиации, и к спортивной в том числе, в СССР подходили по остаточному принципу – государству было не до легких самолетов. Легкие самолеты в основном проектировались в авиационных институтах студенческими КБ (МАИ, КАИ, ХАИ). Соответственно и двигателестроительные КБ не получали заказов на легкие поршневые двигатели разной мощности. В стране существовал один единственный мотор мощностью 360 л.с. – АИ-14 (М-14П). Разные модификации этого двигателя производились по лицензии в Польше, Чехословакии и Румынии. Этот двигатель в разных его модификациях широко применялся для легких советских самолетов и вертолетов и даже ставился на аэросани. Он применялся и на Як-50 и на Як-52 (и позднее на Як-55). Характерно что в до 50-60-х годов как таковых специализированных спортивных самолетов у нас в стране на проектировалось, имеется ввиду крупными «серьезными» КБ. Да собственно и специальных учебно-тренировочных самолетов за исключением яковлевских тоже не было. Александр Сергеевич здесь был вне конкуренции много лет. Были легкие поршневые «Яки», или учебно-тренировочные машины на базе серийных боевых самолетов – так называемые «спарки».
И вот по решению МАПа и руководства ДОСААФ, разработку современного самолета было решено доверить ОКБ Сухого. И решение это было принято не без участия Михаила Симонова. Для этого была создана вначале бригада из молодых конструкторов, затем ее увеличили до отдела. При проектировании новой машины учитывались пожелания и замечания летчиков-спортсменов сборной команды СССР и учитывались тенденции развития высшего пилотажа на то время. ОКБ Сухого предстояла нелегкая задача при все том же двигателе что и на Як-50, создать современный пилотажный самолет способный выдержать большие быстроменяющиеся перегрузки, но при этом оставаться вертким и способным как говорят крутиться «вокруг хвоста». Необходимо было пересматривать существующие нормы прочности для спортивных высокоманевренных самолетов, при этом гарантировать безопасность для пилота вплоть до перегрузок в +12g.
К созданию маленького спортивного самолета в ОКБ подошли со всей ответственностью, как при создании боевой машины – истребителя или перехватчика. Проводились продувки макета в масштабе 1:4 в аэродинамических трубах Т 102 в ЦАГИ и Т 103 Сибирского авиационного НИИ. Так были отработаны и заложены динамические и конструктивные особенности пилотажного самолета, получившего индекс КБ – С42.
Несмотря на все тот же двигатель М-14П, С42 сильно отличался от Як-50. Высокая энерговооруженность достигалась за счет минимальной массы. Традиционно в ОКБ Сухого весовым характеристикам придавали большое значения и боролись за каждый лишний килограмм. Як-50 был цельнометаллическим, а новый самолет ОКБ больше чем на 50% состоял из композитов, что дало значительное уменьшение массы, а значит и повышение энерговооруженности. К примеру, масса пустого Як-50 – 765 кг, а С42 имел нормальную взлетную массу в 700 кг. Обратите внимание, взлетная масса С42, с пилотом, топливом, парашютом, маслом, была на 65 килограмм меньше веса «яка» пустого, без заправки и пилота с парашютом!
Второе чему конструкторы ОКБ уделяли особое внимание — это высокая прочность конструкции, для реализации эксплуатационных перегрузок +12/-10 g. Для снижения массы появилась ферменная конструкция фюзеляжа и неразъемное крыло. Но главное, в самолете широко использовались композиционные материалы. Из них были сделаны лонжероны крыла, а обшивка крыла и обшивка фюзеляжа были зашиты панелями с сотовым наполнителем. Серьезным решением для улучшения летных характеристик стало применение на крыле симметричного профиля. ОКБ Яковлева избегало делать крыло с таким профилем, предпочитая проверенные временем и давно просчитанные профили типа Clark YH. Но пилотажный самолет часто выполняет фигуры обратного пилотажа, и стандартные профили крыла заметно ухудшают летные качества самолета, летящего «вверх ногами». Симметричный профиль крыла улучшают обратное пилотирование и также позволяет увеличить скорость крена до 5-6 рад/сек. А это значит, что фигуры высшего пилотажа, например, некоторые виды бочек пилот сможет выполнять гораздо быстрее и с более высокими угловыми скоростями.
В январе 1984 года, когда была завершена постройка полноразмерного макета самолета, его предъявили для защиты проекта в ЦАК (Центральный аэроклуб) ДОСААФ СССР. В это же время в опытном производстве ОКБ началась одновременная постройка первых пяти машин: С42-0 – для статиспытаний, С-42-1, -2, -3 – летные машины и С42-4 – повторная статика.
Приказом МАП № 411 от 10 мая 1984 Ракитин Б.В. был назначен зам. гл. конструктора, и и. о. директора завода. Ему же поручили руководство всей тематикой спортивных самолетов ОКБ Сухого. Первые рулежки и «подскоки» совершили на Центральном аэродроме имени М.В. Фрунзе (Ходынка). После успешного окончания первого этапа машину С42-1 перевезли в Жуковский на ЛИиДБ ОКБ. 30 июня, летчик-испытатель ОКБ Сухого Евгений Фролов впервые поднял машину (бортовой 01) в воздух.
Первые полеты показали, что самолет «сидит на ручке», то есть он оказался статически неустойчив. Для того чтобы самолет сделать более статически устойчивым, вначале для продолжения полетов на место крепления жалюзи установили центровочный груз, а затем для центровки удлинили мотораму. 16 июля Е. Фролов облетал вторую машину С42-2. Время поджимало, и центральный аэроклуб ДОСААФ (ЦАК) торопил суховцев, ведь на носу был очередной чемпионат мира по высшему пилотажу. После прохождения заводской программы летных испытаний (54 полета), два первых борта перегнали в Борки и передали в сборную СССР. Начались тренировки спортсменов, одновременно продолжались испытания и велась отладка и доводка самолетов. В начале августа 1984 года машины с официальным названием Су-26, своим ходом полетели в Венгрию, на аэродром чемпионата мира в г. Бекешчаба.
Машина была еще «сырой», да и летчики-спортсмены не успели еще «влетаться» на ней, и выступление нашей команды было более чем средним. Пилот Е. Кайрис занял в личном зачете лишь 24 место. Но машина вызвала неподдельный интерес у авиационно-спортивной общественности. Соответствующие выводы сделали и специалисты ОКБ Сухого.
В результате Михаил Петрович четко формулирует ТЗ к следующему самолету:
• разрушающая перегрузка 12х1,5=18, т.к. летчик может создать в полете перегрузку
12
• тяговооруженность близкая к 1, и высокая маневренность самолета
• направления реализации – широкое использование композиционных материалов.
Задача конструкторам – разработка технологии изготовления из композиционных материалов крыла, оперения, съемных панелей фюзеляжа и других элементов планера.
В конце 1984, начале 1985 гг. отдел в котором проектировался С42 был реорганизован. Работы по системам самолета передали в соответствующие отделы ОКБ, а работы по планеру передали в специально созданный отдел по разработке конструкций из композиционных материалов. То есть, системами маленького самолета уже занимались отделы, которые проектировали системы боевых машин! Традиционно для суховцев основным направлением работ стала борьба за снижение массы машины, и в первую очередь ее планера. Принятые мероприятия позволили снизить массу пустого самолета почти на 200 кг!
В 1985 году началась постройка модифицированного С42-5 (Су-26М, бортовой 05), и 27 июля опытный Евгений Фролов поднял ее в воздух. В новом Су-26М общая доля композиционных материалов в весе конструкции превысила 50%, тяговооруженность – 0,91, эксплуатационная перегрузка - 12g, а разрушающая перегрузка – 23,5g. Наклон спинки кресла пилота в 35 градусов, позволил легче переносить высокие перегрузки. И все это было впервые в мире применено на спортивном самолете!
С марта по июнь 1986 года было завершено строительство еще трех модифицированных машин С42-6, -7, -8. И на XIII чемпионате мира по высшему пилотажу в Великобритании, вся сборная Советского Союза выступала уже на Су-26М. С этого чемпионата начался счет побед советских летчиков-спортсменов на самолетах марки «Су». В результате советская команда, завоевала на первенстве мира в Великобритании командное первенство, кубок Нестерова и 16 из всех 33 медалей.
После демонстрации машины широкой публике на авиасалоне в Ле Бурже и ряда успехов нашей сборной Су-26М получил огромную популярность во всем мире. На спортивные самолеты Су появился широкий спрос во всем мире. На выставке на машине даже полетал французский космонавт Жан-Лу Кретьен, который очень высоко отозвался о летных качествах самолета.
ОКБ Сухого и Авиаэкспорт начали заваливать заявками на этот самолет. США, Канада, Австралия, Италия, Испания, Дания, Швеция, Швейцария, Исландия, Финляндия, Польша, Чехословакия, ГДР – все эти страны, несмотря на то что у них самих (в большинстве из них во всяком случае) была своя неплохая авиапромышленность желали купить именно Су-26М. Самолеты марки «Су» приобрели спортсмены 17 стран. Это был грандиозный успех ОКБ Сухого и в создании гражданских спортивных машин! Валюта от продажи спортивных самолетов была очень полезна и нужна в тяжелые 90-е годы. А уникальный опыт работы с композиционными материалами был использован в новых разработках, в частности, при создании композитного крыла обратной стреловидности (КОС) для самолета Су-47 «Беркут».
Это был прорыв для ОКБ – практически с первой же машиной прорваться на высококонкурентный мировой рынок – это было получение заслуженного признания, не говоря уже о неплохих валютных поступлениях. МАП приняло решение о запуске самолета в серию. В мае 1989 года Внешнеторговое объединение «Авиаэкспорт» заключило первый в истории СССР контракт на поставку двух Су-26М в США (Pompano Air Center). Их появление в августе 1989 года на знаменитом авиашоу в г. Ошкош, произвело фурор среди американской авиационной общественности. И как результат – подписание контракта на поставку еще 25 самолетов.
Параллельно с поставками серийных машины выпуск которых был налажен в 1988 году, была создана специализированная экспортная модификация машины – Су-26MX (эм-экс).
Су-26 стал первым в СССР и первым в мире среди пилотажно-акробатических самолетов в конструкции которого так широко применялись композиционные материалы. В конструкции Су-26М их доля в массе машины составляет 53%, что само по себе уникально для пилотажного самолета с высокими знакопеременными перегрузками. Можете себе представить, что за время которые вам необходимо чтобы сказать трехзначное число (1 сек.) Су-26М делает полный оборот в продольной оси.
Одновременно с заявками на одноместный самолет стали поступать заявки на его двухместную, вывозную версию. Это дало толчок к разработкам Су-26Т (тренировочный). Для размещения второй кабины пришлось практически полностью переработать фюзеляж. Разумеется, поменялся и фонарь кабины. Увеличилась площадь крыла и его размах. Вслед за этим увеличили и размеры элеронов. В 1989 году был подготовлен Аванпроект самолета Су-26Т, уже с новым названием – Су-29. Постройка первых опытных машин началась в 1991 году. Первый летный Су-29-1 без облета сразу же отправили на Парижский авиасалон в Ле-Бурже 1991.
Основным заказчиком стал все тот же американский Pompano Air Center, который стал поставщиком Су-29 в 12 стран мира.
Одновременно с созданием двухместного Су-29, на его базе создавался одноместный вариант, получивший обозначение Су-31. Цель создания нового самолета – получение машины с улучшенными возможностями для выполнения акробатических полетов. От Су-29 «тридцать первый» отличался более широким применением композитов – 65% от общей массы планера. За счет форсирования двигателя, получившего индекс М-14ПФ, тяговооруженность Су-31 достигла 1! Это означало что машина могла практически висеть вертикально на винте и совершать полет «по-вертолетному». Позднее был разработан экспортный вариант Су-31, который отличался от «домашнего» дополнительными топливными баками, которые давали возможность увеличить перегоночную дальность самолета. В нескольких странах мира и сегодня летают эти замечательные машины.
И, то что очень необходимо отметить в конце нашего рассказа про спортивные самолеты, в создании которых самое непосредственное участие принимал Михаил Петрович Симонов, это спасательные катапульты для пилотов-спортсменов. И здесь Михаил Петрович принял самое непосредственное участие.
Инициатором создания сверхлегких катапультных систем был Главный конструктор ООО НПП «Звезда» Гай Ильич Северин. Гай Ильич, так же, как и Михаил Петрович был уникальным конструктором, как говорят «от бога». Возможно именно поэтому они понимали друг друга с полуслова. Гай Ильич, после окончания МАИ 17 лет проработал в ЛИИ им. Громова. В 1964 году заместитель министра авиапромышленности П.В. Дементьева Б.В. Куприянов вызвал к себе Северина и предложил ему занять должность главного конструктора завода № 918 – будущей «Звезды». Завод этот разрабатывал системы жизнеобеспечения и спасения космонавтов и летчиков, а также скафандры.
Именно под руководством Гая Северина было разработано знаменитое ныне на весь мир катапультное кресло К-36. Но и эта уникальная система спасения летчиков не сразу и не всеми была принята. Прошло 15 лет прежде чем К-36 было признано всеми авиаконструкторами. А вначале руководители авиационных ОКБ были категорически против его установки на свои самолеты, предпочитая собственные разработки. Но именно Павел Осипович Сухой и Михаил Петрович Симонов первыми поняли преимущества нового кресла. Впервые оно было установлено на Су-24, а сейчас уже невозможно представить себе боевой самолет без этого катапультного кресла.
После двух катастроф Су-26 с гибелью летчиков, Гаю Северину пришла в голову идея и спортивные самолеты оснастить средством спасения. Михаил Симонов поддержал идею Северина. ОКБ Сухого, в 1991 году выдал ТЗ НПП «Звезда» на разработку сверхлегкой системы спасения летчиков, предназначенной для спортивных самолетов. Кресло было достаточно быстро создано. Было проведено множество стендовых испытаний на заводе и в полете на манекенах. Причем Гай Северин настолько уверовал в безопасность своего детища что доверил его испытание своему сыну Владимиру. За эти испытания Владимир Гаевич Северин получил звание Героя России.
В 1995 году успешно были проведены заводские и Государственные испытания системы СКС-94. Для этого специально модифицировали один из Су-29 – Су-29КС. Было произведено более 20 катапультирований на высотах от 50 до 2000 метров, на скоростях от 180 до 350 км\час, в том числе из перевернутого полета с высоты 50 метров.
СКС-94 впервые штатно было установлено на Су-31М, который совершил первый полет в мае 1995 года, став таким образом первым в мире спортивно-пилотажным самолетом оснащенным системой спасения. Сверхлёгкая катапультная система Гая Северина СКС-94 сегодня устанавливается на Су-26, Су26М, Су-29, Су-31, Су-31М. Его масса 20-27 кг (поздние модификации СКС-94М около 18 кг). СКС позволяет катапультироваться летчику на высотах от 10 до 4000 м и на скоростях от 70 до 400 км\ч.
Многие спортивные «сушки», по желанию заказчиков, подвергались разным модификациям, которые касались, в основном, дополнительных баков, установки систем СКС, и изменения состава оборудования и приборов.
А в 2003 году, учитывая высокие летно-технические характеристики Су-26/29/31, достаточный запас ресурса и большую востребованность, ОКБ Сухого подготовило предложения по модификации всего парка летающих «сушек».
Материал подготовил: специалист по музейной деятельности ОСиРТ ОКБ Сухого Смирнов Валерий