Крылья для «Сухого»

Виктор Литовкин

30 лет назад, летом 1977 года, впервые поднялся в воздух самолет Т-10, который должен был стать, но так и не стал прототипом знаменитого ныне Су-27. А первому полету Т-10С, прототипа данного истребителя, в эти же дни исполнилось чуть больше 26. О том, как создавался прославленный «Су», о сложностях конструкторской работы над ним вспоминает академик РАН Георгий Бюшгенс. В те далекие годы он был первым заместителем директора ЦАГИ имени Н.Е.Жуковского.

ВДОГОНКУ ЗА «ОРЛОМ»

– Начну немного издалека, – начал свой рассказ Георгий Сергеевич. – Где-то в конце 60-х годов у нас появилась информация, что американцы создают новый маневренный и сверхзвуковой истребитель, который сегодня известен под маркой F-15 «Игл» – «Орел». Они очень интенсивно над ним работали, и в 1972 году, по-моему, состоялся первый вылет этого самолета. Мы к этому времени уже тоже получили о нем кое-какие информационные материалы. Но далеко не полные. Облик «Игла» был нам неизвестен. Но, тем не менее, ЦАГИ начал предварительные исследования этого типа боевой машины.

А надо сказать, что в 1967 году мы выпустили истребитель МиГ-23 с изменяемой геометрией крыла. Его только-только запустили в серию. И тут новая задача – понять, что представляет собой F-15, в чем его преимущества и что мы можем и должны ему противопоставить. В первую очередь, по отношению к МиГ-23. В этой работе участвовали не только мы, ЦАГИ, но и Министерство авиапромышленности – его руководителем тогда был Петр Васильевич Дементьев, военные, ведущие конструкторы, КБ. Министр собрал научно-технический совет.

Я как представитель ЦАГИ докладывал нашу концепцию. В основе ее лежала схема трапециевидного крыла с отклоняемым носком. Мы обнаружили очень интересную вещь. Если на крыле сделать острый корневой наплыв, своеобразный заостренный профиль, то там индуцируется мощнейший вихрь. В этом вихре возникает разрежение, которое располагается над крылом. Оно вызывает огромную подъемную силу. Раза в полтора больше, чем обычно. Этот эффект мы и предложили поставить на вооружение.

А для того чтобы крыло работало на больших углах атаки, мы предлагали на остальной части крыла сделать отклоняемые носики. То есть настроить профиль для того, чтобы он обтекался с носка без отрыва потока. И это нам удалось. В результате, если опустить другие технические подробности, которые понятны только специалистам, при большой подъемной силе у нас так же резко уменьшилось лобовое сопротивление воздуха. А значит, при той же самой тяге, что была раньше, на больших углах атаки мы получали большую подъемную силу и еще большую маневренность, могли легко менять траекторию полета на очень больших скоростях.

Предложение ЦАГИ об использовании этого эффекта в создании новых истребителей неоднократно звучало и на заседаниях президиума министерства. На этих докладах, кроме Дементьева, присутствовали главком ВВС Главный маршал авиации Павел Кутахов, его заместители и, конечно, генеральные конструкторы – Павел Осипович Сухой, Артем Иванович Микоян, а когда его не стало, Ростислав Аполлосович Беляков, Александр Сергеевич Яковлев. Основываясь на обсуждении той концепции, мы и решили обратиться в правительство с просьбой о подготовке решения о начале работ по новому маневренному истребителю. Нас поддержала Военно-промышленная комиссия при Совете министров СССР. Ее председателем был тогда Леонид Васильевич Смирнов.

ВПК выпустила соответствующее решение, а наш министр – приказ, где было поручено трем генеральным конструкторам, Микояну, Яковлеву и Сухому, сделать предложение по облику будущего истребителя. Получилось что-то вроде конкурса между ними.

ЦАГИ тогда очень активно работал с «МиГом», предложив ему то самое крыло, которое мы разработали. И они его приняли. А у «Сухого» было свое видение нового крыла. Они пришли к своему решению, которое показалось нам сомнительным. Это сомнение заключалось в следующем. Если мы образовывали те самые вихри только в центральной части крыла наплывом, то отклоняемым носком защищали остальную часть от срывов. А они решили сделать острую кромку по всему крылу, то есть специально образовывать вихри и срывы. При выходе на большие углы атаки, как потом обнаружилось, появлялись тряска и колебания всего самолета. Все это подтвердилось в процессе летных испытаний.

А до того «Сухие» упорно отстаивали свою, по моему мнению, ошибочную позицию. На рисунке, который я вам отдаю, схемы проектов, которые обсуждались на научно-технических совещаниях. Первый – самолет Микояна–Белякова, предложений по нашей совместной концепции, затем истребитель Яковлева, который не прошел тендера из-за того, что там были разнесены двигатели. А если один из них вдруг останавливался, самолет не мог удержать равновесие в полете. И третий рисунок – это проект «Сухого». Его крыло называется «готическим». Оно без механизации острой передней криволинейной кромки, которая образовывала срыв.

КОНКУРС НА ДВОИХ

– На всех этих совещаниях мы много спорили, чей проект лучше, – рассказывает академик. – Но к согласию так и не пришли. Каждый из генеральных пошел своим путем. ЦАГИ начал интенсивную работу с их моделями в аэродинамических трубах. Лучше всего у нас обстояло дело с ОКБ Микояна. Идея острого центрального наплыва и отклоняемых носков на трапециевидном крыле с прямой кромкой, по моему мнению, у них была воплощена блестяще. Мы испытывали модель «МиГа» на самых разных режимах в аэродинамической трубе несколько тысяч часов.

Причем трубы у нас уникальные. Есть с рабочей частью на два с лишним метра. Мы туда могли поместить очень большую модель, на которой отрабатывались все детали реального полета маневренного истребителя, режимы сваливания, выполнение фигур высшего пилотажа┘ Мощность наших аэродинамических труб, к примеру Т-128-й, – это больше 100 тысяч киловатт».

– Что означает 100 тысяч киловатт для аэродинамической трубы? – спрашиваю у академика.

Он объяснил мне это на очень простом примере.

– Чайник у вас дома есть?

– Есть.

– Так вот у чайника мощность 500 ватт, полкиловатта. А здесь 200 тысяч чайников. Целая электростанция. Она и работала на нас и на истребители Микояна и «Сухого».

– И хотя «Сухой» разрабатывал другую концепцию, – продолжил рассказ Георгий Бюшгенс, – специалисты ЦАГИ ему все равно помогали.

В 1977 году первым поднялся в воздух истребитель «Сухого» Т-10. Пилотировал его летчик-испытатель Владимир Ильюшин. Он прилетел и сказал: «Знаете, не годится. Малейшее увеличение угла атаки – и начинается такая тряска, что для маневра истребителя недопустимо. Надо что-то делать».

Это была середина 77-го года. А через несколько месяцев, в октябре, взлетел МиГ-29. Летчиком-испытателем на нем был Александр Федотов. Вернулся на аэродром, говорит: «Все очень хорошо».

– Между Т-10, или Су-27, и будущим МиГ-29 была солидная весовая разница, – заметил журналист «НВО».

– Да, разница была. МиГ-29 несколько легче, он рассчитан на двигатели меньшей тяги, порядка 7,5 тонн, а Су-27 более тяжелый, у него тяга 10–12 тонн. На каждый двигатель. Так что по массе самолеты отличались. Из-за этого тоже споры возникали.

– Какие?

– Дело в том, что концепции создания истребителей у генеральных конструкторов были разными. И не только по крылу. Беляков, например, считал, что надо делать более легкую машину. Сухой – что надо делать более тяжелую. Почему? Вероятно, потому, что, как я понимаю, территория нашей страны большая, надо иметь машину с большей дальностью, большим временем полета, чтобы защищать большее пространство. Один из генеральных ориентировался на фронтовые операции, которые имеют меньшую протяженность и требуют меньшей дальности полета. Другой замахивался на оперативно-стратегические. Ему нужны были более мощные машины. А в ВВС с самого начала не знали, какая именно машина им нужна, выбирали, какая будет лучше.

В какой-то момент мы вдруг очень четко выяснили, что такое сверхзвуковой и маневренный истребитель F-15 «Игл». Нам стали известны его реальные параметры.

– А каким способом выяснили?

– Сначала разведка добыла эти сведения. А потом американцы сами опубликовали их. Затем они показали этот самолет на выставке в Ле Бурже. У меня есть фотография, где Ростислав Беляков стоит на фоне «Игла». Мы его даже подначивали: делай так, чтобы американцы потом за честь считали сфотографироваться возле твоего самолета┘

На очередном совещании у министра Дементьева возник вопрос: а зачем делать два самолета? И какому из них отдать предпочтение? Маршал Кутахов и его заместители судили-рядили – а они уже знали, что один идет хорошо, а у другого возникли трудности, – но мнение свое не высказывали. И тут от микояновской фирмы поднимается заместитель генерального конструктора Глеб Лозино-Лозинский и говорит: «Товарищи! А давайте все-таки сделаем два самолета. Один будет обслуживать фронтовую зону, а другой – совершать более глубокие рейды».

Военным это предложение понравилось. Им чем больше, тем лучше. И всем остальным это предложение тоже понравилось. Тогда министр Дементьев спрашивает: «Ну а сколько нужно сделать одних и других? Мне очень важно это знать, чтобы заводы начинали готовить оснастку и как я их смогу загрузить┘»

Тогда была такая система. Самолет еще делался, проектировался, еще не прошел до конца летные испытания, а на заводах уже готовили серию. Оснастку для него, заготовки и прочее. Но никто из присутствовавших сразу на вопрос министра ответить не смог.

Правда, некоторые ученые – это были представители ГосНИИАС (Государственного научно-исследовательского института автоматических систем, который возглавлял академик Евгений Федосов) – почесали затылки и сказали: «Су-27, то есть тяжелых, надо делать две трети, а легких, Миг-29, – одну треть. Из общего количества».

Я поднимаю руку и говорю: «Странно, что мы линкоров делаем больше, чем крейсеров».

Дементьев замечает: «Да, товарищи, вы что-то тут загнули неправдоподобное. Подумайте немного и потом нам скажете».

На следующем совещании представители ГосНИИАС предложили: «Мы подсчитали и пришли к мнению, что в боевых условиях нужно ровно две трети легких и одну треть тяжелых».

Дементьев их поддержал: «Это больше похоже на правду».

В результате было решено выпускать обе машины. МиГ-29 сразу пошел, а с «Сухим» получилась неувязка. Возник вопрос: что делать? И в конце 1977 года, а первый вылет Т-10, напомню, был в середине года, собралась макетная комиссия. У нас была такая процедура – сдача эскизного проекта, предъявление его заказчику. Она как раз и проходит на такой комиссии. Собираются военные – генералы, полковники, представители промышленности и обсуждают: принимать или не принимать предложенное «изделие».

На той макетной комиссии я не выступал. О проекте Су-27 докладывал Михаил Симонов, хотя генеральным конструктором ОКБ «Сухого» был тогда Евгений Иванов, а Симонов был по этой машине главным конструктором. Он тогда еще оставался в КБ, потом ушел работать в министерство. А не выступал я потому, что понимал: одобрить работу ОКБ не смогу, а начну говорить что-то против нее – возникнут проблемы. Не исключено, решат проект закрыть. И уже перед началом заседания подошел к руководителю комиссии и предложил ему эскизный проект принять, макет утвердить, а крыло переделать в соответствии с рекомендациями ЦАГИ.

Такое решение было сформулировано.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИ ПОДОБНЫЕ

В те же дни фирма «Сухого» выпустила краткий отчет об испытательном полете Владимира Ильюшина на Т-10. Я этот отчет получил как официальный документ и когда увидел заключение летчика, что самолет не годится в той конфигурации, в какой он создан, доложил своему начальнику, что еду к министру авиапромышленности и буду настаивать, чтобы вышло распоряжение о переделке крыла. Директор ЦАГИ Георгий Петрович Свищев согласился со мной, и я поехал.

Петр Васильевич Дементьев к тому времени умер, и министром уже был Василий Александрович Казаков. Я приехал к нему и сказал: «Так и так, такую машину выпускать нельзя».

Он говорит: «Ты что, с ума сошел? У меня на заводе стапеля стоят. Мы начали уже заготовки делать. А ты говоришь, не годится. Представляешь, что произойдет?»

Я настаиваю: «Василий Александрович, иначе нельзя. Вы выпустите самолет, который будет непригодным».

Он тут же вызвал Иванова, который был генеральным конструктором ОКБ «Сухого». Тот приехал, и Казаков его спрашивает: «Ты согласен с точкой зрения ЦАГИ? Согласен переделывать крыло?»

Иванов немножко покрутился, поерзал и говорит: «Что тут поделать, Василий Александрович, надо переделывать┘»

Через некоторое время, это уже было начало 78-го года, Казаков выпустил приказ о том, что нужно провести работу по переделке крыла в соответствии с рекомендациями ЦАГИ. И мы приняли решение: взять за основу то, что сделано было на МиГ-29, как уже апробированное и начать работу по переделке Су-27.

– Один истребитель легче, другой тяжелее, как у них может быть одинаковое крыло? – задаю вопрос академику.

– Оно геометрически подобно. Только в другом масштабе. Но формирование практически одно и то же. Профили такие же, отклоняемые носики, наплывы┘

Эта работа по переделке крыла, связанная с отработкой всего самолета, продолжалась почти 3,5 года. Конечно, в ходе этого процесса делались и другие вещи. О них достаточно подробно говорится в некоторых книгах. Немного об этом рассказал тогдашний заместитель генерального конструктора ОКБ «Сухого» Олег Самойлович – очень толковый конструктор. Его считали правой рукой Павла Осиповича Сухого. Они приложили большие усилия, чтобы «обжать» объем фюзеляжа. Для этого, к примеру, им пришлось перенести с двигателей, которые делали на фирме Архипа Михайловича Люльки, всяческие вспомогательные механизмы – динамо, насосы для гидравлики, – расположенные на верхней части фюзеляжа, под корпус машины.

– Помню, Симонов, – вставил реплику журналист, – так повествовал о реакции Люльки на это предложение: «Ты, Михайло Петрович, придешь домой и скажи своей жене, чтобы она свои сиськи на спину перекинула┘»

– Да. На том совещании, где прозвучало это предложение Симонова, как раз и разыгралась эта драма с Архипом. Люлька был мужик крепкий, жилистый, он сначала отнекивался от всех предложений, а потом его, что называется, додавили. Тем более что расход топлива у него был великоват, и его по этому параметру тоже дожимали.

– А Симонов в это время был уже генеральным конструктором?

– Нет, Симонов по-прежнему оставался главным конструктором и продолжал работу над Су-27. Первый вариант этого самолета с «готический» крылом, как мы уже говорили, взлетел в середине 1977 года. Генеральным конструктором, повторяю, тогда был уже Евгений Иванов. В конце 1979 года, когда Силаев, который занимал должность заместителя Казакова, ушел в другое министерство, Симонова назначили заместителем министра авиапромышленности. И он ушел из фирмы. Главным конструктором Су-27 назначили Николая Колчина, очень хорошего парня. Мы работали с ним. Наша совместная работа закончилась первым полетом нового, переделанного самолета только в начале 1981 года. Симонова в это время на фирме не было.

– Но Симонов на посту заместителя министра наверняка курировал эту работу?

– Наверное. Он был замом министра по легким машинам. И без внимания «свой самолет», видимо, не оставлял. Но что я хочу подчеркнуть: все эти годы я Симонова в нашем институте в глаза не видел. Все контакты ЦАГИ были сначала с Павлом Осиповичем Сухим, потом, когда он умер, с Ивановым и его помощниками – Колчиным, Самойловичем, Черновым (он потом трагически погиб в автомобильной катастрофе)┘ Даже после первого вылета, который состоялся в 1981 году, исследования в ЦАГИ по Су-27 продолжались. Я скажу, почему.

Академик Бюшгенс берет в руки модель Су-27 и показывает:

– Вот здесь заканчивается острый наплыв, а это отклоняющийся носок. Оказывается, место их схождения влияет на устойчивость самолета, на эффективность его управления. И ответить на вопрос, где выбрать точку схождения наплыва и носка, можно только после серьезных исследований. Теоретически это определить невозможно. Только в аэродинамической трубе. А устойчивость пути влияет на способность истребителя держать заданный курс. Отклонение носков на, предположим, 15–18 градусов влияет на устойчивость машины на больших углах атаки. И детали этого режима надо выяснять в трубе.

Таких взаимодействий, перекрестных влияний очень много. Вот, например, воздухозаборник. Построить его правильно – тоже целая эпопея. Задача воздухозаборников на больших скоростях, когда вы переходите за скорость звука, – затормозить поток воздуха до звуковых скоростей. Двигатель просто не работает в сверхзвуковом потоке. И воздухозаборники должны так действовать, чтобы притормозить поток воздуха, когда это нужно. Причем не просто притормозить, а затормозить с наименьшими потерями для скорости, чтобы не добавлять сопротивления и не уменьшать тяги. А все это требует изящного подхода, соответствующей теории, расчета и испытаний, экспериментов. Тысяч часов в аэродинамической трубе и специальных труб.

Когда летчик увеличивает угол атаки, он должен знать, как будет работать на этом режиме двигатель. Если он решил перейти в пикирование, на отрицательные углы атаки, как сработает здесь воздухозаборник? А как он будет реагировать на скольжение? Словом, поиск ответов на эти вопросы требует гигантской работы. И она идет. Тут никакой конструктор со своими фантазиями ничего придумать не сможет, потому что это целая отдельная наука, на которой у нас «сидит» очень большая лаборатория (раньше число ее сотрудников превышало тысячу человек, сейчас осталось примерно 250). Специальное оборудование, и так далее, и так далее...

КОНСТРУКТОРСКИЕ СКАЗКИ И ПАТЕНТНАЯ БЫЛЬ

– В некоторых газетах, – отмечает академик Бюшгенс, – можно прочитать, что «сотрудники ОКБ «Сухого» приезжали по ночам в ЦАГИ, когда никого не было и руководство института уходило домой, и обдували свои модели в наших трубах». Но это сказки. Работа над испытаниями нового облика Су-27, как я уже говорил, продолжалась больше трех лет, ничего по ночам здесь посторонним делать нельзя, сюда никто чужой проникнуть не может, его просто задержит охрана┘

Кроме того, чтобы поставить модель в трубу, нужно пройти достаточно длинную процедуру. У нас есть специальный комплекс измерений: какой профиль модели, какова ее высота, ширина – всю ее геометрию «пропускают» через ЭВМ. Все это воспроизводится и контролируется. Мы не можем «кота в мешке» сажать в трубы – это крайне дорого. Я вам называл мощность труб – 100 тысяч киловатт. Программа испытаний утверждается по инстанции, ведущий инженер проходит заведующего лаборатории, тот ко мне приходит. Очереди были колоссальные, столько КБ, столько желающих провести наши исследования – тайно это сделать невозможно.

– Это же газета, упрощенный подход, – пытаюсь защищать публикации коллег.

– Упрощать можно, – соглашается Георгий Сергеевич, – но до определенных пределов. Нельзя искажать суть дела. Работа шла годами, а не ночами. Искажают правду с какой-то целью те люди, которые дают журналистам искаженную информацию, а газетчики и их читатели – своеобразные жертвы этих искажений.

Почему так происходит?

Потому что у победы много родителей, это только поражение сирота. За время работы над Су-27 не раз менялись его конструкторы, главные конструкторы и даже генеральный. Между ними проходили различные конфликты. Кто-то приходил, кто-то уходил. Кто-то умер. Я уже называл некоторые фамилии. После смерти Евгения Иванова на должность генерального был назначен Михаил Симонов. И вся работа по отработке геометрии и обводов Су-27, который уже стал одним из лучших истребителей страны, была оформлена в виде патента.

В этот патент официально вошли от ЦАГИ я, начальник второго отделения Виталий Микеладзе (он, к сожалению, недавно умер) и ведущий по самолету – он все эти исследовательские работы проводил – Георгий Якимов, доктор наук, кстати... Со стороны ОКБ там были все участники работы над геометрией и обликом окончательного варианта Су-27. Среди них – Евгений Иванов, Валерий Николаенко, Леонид Бондаренко, Владимир Антонов, Леонид Чернов, Олег Самойлович, Михаил Симонов, Станислав Кашафутдинов (он представлял СибНИА).

Этот панет 1996 года охраняет геометрию истребителя Су-27, то, что определяет его летно-технические и пилотажные характеристики. Одновременно с этим патентом были оформлены патенты (в том же составе) в США, ФРГ, Великобритании, Франции и других странах. В том же году авторы передали право собственности на свой патент дирекции ОКБ «Сухого».

А через несколько месяцев была подана заявка и в конце 1998 года Михаил Симонов и его коллеги оформили новый патент «на полезную модель». Там появились другие фамилии. При этом использована наша геометрия, - говорит академик, - но уже без ссылок на наш патент, хотя новый содержит и много дополнительных деталей по конструкции, приборам, вооружению. А потом появился и третий патент на Су-27 с той же геометрией, но на имя одного Симонова.

– Отрицать его личную роль и его коллег в создании конструкции, оборонного вооружения, организации технологий и всего производства никто не собирается, – сказал мне Георгий Бюшгенс. – Но зачем игнорировать участие и роль в этой работе других, которые создали фундамент успеха Су-27 в виде аэродинамической компоновки, зачем замалчивать роль ЦАГИ?