З-32 Літак з крилом зворотної стріловидності
Дуже часто трапляється так, що найбільш відомі речі є в прямому сенсі тільки «верхівками айсберга». Така ситуація склалася і з одним з найцікавіших проектів конструкторського бюро імені П.О. Сухого. Їх експериментальний літак С-37 - він же Су-47, він же «Беркут» - років п'ятнадцять тому привернув найширше увагу публіки. Головною причиною цього стала незвичайна аеродинамічна схема з крилом зворотної стріловидності. Літаку С-37 пророкували велике майбутнє, а деякі любителі авіації всерйоз вираховували його шанси «перекрутити» в повітряному бою будь-який літак противника. Але представники фірми «Сухий» з самого початку не приховували той факт, що С-37 є в першу чергу експериментальної машиною і поки рано намагатися придумати йому бойову роботу. Більш того, Су-47 був вже не першою розробкою конструкторського бюро, в якій застосовувалося крило зворотної стріловидності. Однак попередні експерименти майже не отримали широкого розголосу.
У 1979 році Державний комітет з авіаційної техніки при Раді міністрів СРСР (ГКАТ) і міністерство оборони почали програму І-90. Її метою було створення винищувача, який буде служити країні в 90-х роках. До 81-му році була готова «дорожня карта» робіт і почалося попереднє визначення вигляду майбутнього літака. Після ряду обговорень і суперечок було вирішено покласти основні роботи по проекту на ММЗ ім. Мікояна. Глава Держкомітету з авіатехніки І.С. Силаєв вимагав підключити до роботи над проектом І-90 фірму Сухого. Однак керівництво цього конструкторського бюро змогло переконати чиновників Комітету в тому, що їх проект Су-27 є не тільки сучасним, але і перспективним. Тому для створення винищувача дев'яностих років КБ Сухого не потребує додаткових роботах: досить буде порівняно простими методами доопрацювати наявну техніку. Треба зауважити, в цьому була логіка і, як згодом виявилося, винищувачі сімейства Су-27 будуть служити не тільки в 90-х, але і через роки. У той же час, Держкомітет не мав наміру залишити фірму «Сухий» без роботи. У тому ж 81-му році їй доручили підготувати проект штурмовика дев'яностих років під назвою Ш-90.
У світлі всіх цих подій вельми оригінально виглядає ініціатива нового генерального конструктора конструкторського бюро ім. Сухого. М.П. Симонов, ледь заступивши на високий пост, запропонував все ж почати роботи над абсолютно новим літаком. Проект перспективного винищувача отримав індекс С-22. Очевидно, позначення, схоже з однією з версій проекту Су-17, було взято не просто так, а для «маскування» ініціативної розробки. У той час провідні конструкторські бюро світу в черговий раз «хворіли» ідеєю крила зворотної стріловидності (КОС). Такі несучі площини мали відразу кілька особливостей, що вигідно відрізняють їх від класичного крила. Зворотній стреловидность за рахунок специфічного обтікання збільшує аеродинамічний якість крила в великому діапазоні швидкостей, підвищує підйомну силу, покращує злітно-посадочні і маневрені характеристики, а також благотворно позначається на стійкості до звалювання. Перші досліди в області КОС відносяться ще до 40-х років минулого століття. Однак тоді кілька конструкторських колективів так і не змогли впоратися з недоліками зворотної стріловидності. Справа в тому, що при збільшенні швидкості потоку спостерігається пружна позитивна дивергенція крила - скручування, яке може привести до руйнування конструкції. Посилення металевого силового набору компенсувало схильність до скручування, але зводило нанівець весь виграш в підйомній силі. Крім того, лобове опір крила зворотної стріловидності більше, що особливо сильно відчувається на надзвукових швидкостях.
Розвиток авіаційної промисловості в першій половині вісімдесятих років минулого століття вже дозволяло вирішити більшу частину властивих КОС проблем. Так, компенсувати деформації крила пропонувалося за допомогою застосування композиційних матеріалів, а схильність літака до трясці - відхилюваними носками крила і напливу. За задумом конструкторів «Сухого», ці елементи механізації мали розподіляти потоки з крила і напливу так, щоб вони не взаємодіяли між собою в небезпечній близькості від літака. В середині 80-х все теоретичні проблеми були вирішені і під керівництвом головного конструктора В.С. Конохова в КБ Сухого завершили підготовку попереднього проекту літака С-22.
Винищувач, виконаний за схемою «качка», був порівнянний за своїми розмірами з літаком Су-27. Завдяки новому крила і його чудовим перспективам вдалося оснастити 23-тонну машину всього одним двоконтурним турбореактивним двигуном. Інженери вже починали підготовку всієї документації для виробництва дослідного зразка, коли з'ясувалося кілька нехороших подробиць проекту. Виявилося, що в країні поки немає такого двигуна, який міг би поодинці «потягнути» машину з таким злітною вагою, забезпечивши їй гідні льотні характеристики. Додаткова перевірка проекту на предмет вишукування можливостей переробки під інший мотор показала помітну перетяжеленной винищувача. Керівництву конструкторського бюро не залишалося нічого іншого, крім як зупинити проект С-22 і почати розробку нового літака на його основі. Оновлений варіант перспективного винищувача отримав індекс С-32.
Головним конструктором по темі С-32 був призначений М.А. Погосян. Одночасно розглядалося кілька варіантів переробки С-22. У підсумку найбільш перспективним був визнаний дводвигуновий винищувач із змінним вектором тяги. Його передбачалося оснащувати двома ТРДДФ РД-79М тягою по 18500 кгс кожен. Ці двигуни були подальшим розвитком мотора Р79В, який передбачалося встановлювати на літаках вертикального зльоту і посадки Як-141. На відміну від оригінального двигуна, РД-79М мав велику тягу і трохи збільшений ресурс. Однак ряд проблем зі створенням нового двигуна змусив колектив інженерів під керівництвом Симонова і Погосяна переглянути свої погляди на силову установку С-32. Тепер літак пропонувалося оснащувати двигунами АЛ-41Ф з розрахунковою тягою до 18-19 тонн. При прийнятному питомій витраті палива ці мотори за рахунок тяги дозволяли забезпечити С-32 можливістю тривалого польоту на надзвуковій швидкості без використання форсажу. Цим же двигуном передбачалося комплектувати і інший літак програми І-90 - МіГ 1.44 МФІ.
Широке використання в конструкції С-32 композиційних матеріалів було наслідком не тільки бажання полегшити конструкцію. КБ Сухого вже мало певний досвід в області зниження радіолокаційної помітності і в міркуваннях конструкторів композити займали далеко не останнє місце. Крім того, на кінцевий вигляд машини, в тому числі і технологічний, вплинуло нове катапультное крісло. НВО «Зірка» запропонувало кардинально нову концепцію кошти порятунку льотчика, яка, крім іншого, дозволяла йому переносити великі перевантаження, ніж старі. Відповідно, зросла розрахункова експлуатаційна перевантаження, що зажадало додатково підсилити конструкцію. І знову виручили композити.
До початку створення літака С-32 ініціативний проект фірми «Сухий» вже не був секретом для керівництва авіаційної промисловості. Тому КБ постійно звітував про хід робіт перед Державним комітетом. Однак в 1988 році, коли економічна ситуація в країні стала далеко не кращої і безліч оборонних підприємств почало відчувати серйозні труднощі, ГКАТ прийняв рішення припинити роботи по цікавого, але сумнівному в плані перспектив проекту. За С-32 заступилися військові моряки. Чудові злітно-посадочні дані - нехай навіть і розрахункові - могли зробити з цього літака відмінний палубний винищувач. Так почався новий виток в біографії літака з крилом зворотної стріловидності.
У тому ж 88-му році конструктори «Сухого» представили аванпроект палубного винищувача Су-27км. Фактично це був «гібрид» Су-27К (Су-33) і С-32. Від першого було взято майже все бортове радіоелектронне обладнання та озброєння, а другий «поділився» оригінальною конструкцією крила. Такий оригінальний підхід до якнайшвидшого створення нового винищувача-палубників привів до збільшення максимальної злітної маси. Су-27км поважчав майже до 40 тонн, що було на 7000 кг більше, ніж максимальна злітна вага Су-33. Трампліни радянських авіаносців не були розраховані для забезпечення зльоту настільки важких машин, а «Ульяновськ», на якому планувалося ставити парові катапульти, в 1988 році був тільки закладений. Було потрібно рішення, яке могло б забезпечити нормальну експлуатацію Су-27км на всіх типах радянських авіаносців. За рахунок великого злітної ваги новий літак мав трохи недостатню тяговооруженность. Відповідно, він просто не встигав набирати необхідну для зльоту швидкість до відриву від палуби. Після декількох досліджень і експериментів конструктори Бюро імені Сухого прийняли рішення рекомендувати для Су-27км т.зв. балістичний зліт з трампліну. Суть цього методу полягає в тому, що недолік швидкості компенсується високими показниками крила. Баллистический зліт повинен був виглядати наступним чином: літак, набравши частину злітної швидкості, відривається від переднього торця трампліну. За інерцією він рухається вперед і вгору, попутно набираючи швидкість. Пройшовши верхню точку балістичної траєкторії, винищувач (горизонтальна швидкість все ще недостатня для повноцінного польоту) починає втрачати висоту і продовжує рухатися вперед. Після досягнення висоти краю трампліну літак завдяки працюючим на злітній режимі двигунів набирає потрібну швидкість і переходить в горизонтальний політ. Подібний зліт з палуби можливий тільки при наявності крила зворотної стріловидності. Справа в тому, що в першій фазі балістичного зльоту літак виходить на такі кути атаки, при яких класичне крило ризикує перейти в звалювання. У свою чергу, КОС має деякий запас стійкості і за рахунок більшої підйомної сили раніше переводить літак у горизонтальне положення. Для більшої надійності вирівнювання винищувач Су-27км отримав більш розвинену механізацію, ніж була на С-32.
У Конструкторському бюро імені Сухого вже була розпочата підготовка технічної документації для виробництва дослідного Су-27км, але в травні 89-го Військово-промислова комісія при Раді міністрів і міністерство оборони прийшли до висновку про занадто великої складності цього літака для прийняття його на озброєння. Проект Су-27км втратив свій статус перспективного винищувача для озброєнні авіаносців. Проте, фірмі «Сухой» дозволили продовжувати роботи по темі КОС в ініціативному порядку та за свій рахунок. Перед припиненням повноцінного державного фінансування КБ Сухого планувало побудувати на Іркутськом авіазаводі два льотних примірника С-32 і один планер для статичних випробувань. Однак закриття проекту Су-27км і наступні фінансові проблеми всієї країни призвели до того, що всі роботи по крилу зворотної стріловидності КБ довелося вести повністю за свій рахунок.