«Самолеты мира, 1996 № 03»

Самолеты мира 1996 03

ЛИИ им. М.М. Громова

Николай ВИНОГРАДОВ.

Вопреки общему развалу в авиационой и оборонной промышленности России, Летно-исследовательский институт им. М. М. Громова при минимальной финансовой поддержке ВВС продолжает теоретические и экспериментальные исследования по созданию катапультного кресла с управляемой траекторией. Целью этой работы является повышение эффективности спасения летчиков боевых самолетов в наиболее критических аварийных ситуациях при полетах с большими углами тангажа и крена, включая режимы перевернутого полета (Yc=180°).

Исследования проводятся по трем основным направлениям:. - комплексное решение задачи в результате быстрого приведения вектора тяги порохового ракетного двигателя кресла к земной вертикали и реализации его повышенного импульса оптимально вверх;

- снижение минимальной высоты безопасного катапультирования на режимах полета самолета с большими углами крена, которое осуществляется путем задержки включения штатного порохового двигателя кресла на время, необходимое для поворота кресла и реализации импульса тяги его ускорителя в верхнюю полусферу относительно земной поверхности;

- уменьшение минимальной высоты безопасного катапультирования на режимах полетов летательных аппаратов с большими углами крена путем отключения штатного порохового ракетного двигателя на кресле.

Летные эксперименты, проведенные на макетных креслах, разработанных и изготовленных в ЛИИ на базе серийного кресла типа К-36, подтвердили результаты теоретических исследований. Они показали возможность значительного повышения эффективности спасения летного состава отечественных ВВС в авариях. При имитации налетающей лаборатории АН-12БК режимов перевернутого полета макетное кресло первого типа (КУТ-1) обеспечивало наполнение парашюта спасения манекена на высоте, превышающей высоту полета ЛЛ в момент катапультирования.

Макетное кресло второго типа (КУТ-2) продемонстрировало уменьшение высоты безопасного катапультирования на режимах перевернутого полета в два-три раза по сравнению с серийным креслом типа К-36. Летные исследования показали, что эффективность такой схемы управления траекторией кресла сохраняется до индикаторной скорости полета - 850 км/ч. Отсутствие необходимого финансирования, а также более простое конструктивное исполнение этой схемы управления траекторией полета кресла (она может быть достаточно просто реализована на базе серийного кресла типа К-36) определяет сегодня данное направление исследований как наиболее перспективное.

Представленные фотографии хорошо иллюстрируют процесс катапультирования макетного кресла КУТ-2 при проведении эксперимента на летающей лаборатории МиГ-25РУ (ЛИИ) на индикаторной скорости 850 км/с. Зафиксированы момент отделения макетного кресла от ЛЛ на режиме перевернутого полета и момент включения в работу управляющего порохового двигателя малого импульса, который обеспечивает парирование угла кресла и выведение вектора тяги штатного порохового двигателя в верхнюю полусферу относительно земной поверхности.

Отключение порохового двигателя кресла является менее эффективным средством снижения минимальных высот безопасного катапультирования по сравнению с вышерассмот-ренным. Оно применимо в более ограниченном диапазоне режимов полета летательного аппарата с большими углами крена. Однако этот способ наиболее прост в реализации на современных ЛА и поэтому представляет определенный практический интерес для дальнейших исследований и отработки.

ПРОЕКТ «ТУ-144ЛЛ»

В марте 1996 г. на аэродроме ЛИИ в Жуковском состоялась выкатка сверхзвукового самолета Ту-144ЛЛ. Это событие ознаменовало собой очередной, американско-российский, этап программы высокоскоростных исследований (ВСИ), которая была начата в 1990 г. НАСА совместно с рядом промышленных фирм США. Ее цель - разработка технологий для создания высокоскоростного пассажирского транспорта к концу нынешнего столетия. Американскую группу по проекту «Ту-144ЛЛ» возглавляет фирма «Боинг», являющаяся основным подрядчиком этой программы в США, при содействии компаний «МакДоннэл Дуглас», «Рокуэлл», «Дженерал Электрик» и «Пратт энд Уитни».

Крупнейшие в мире производители самолетов и авиационных двигателей и АНТК им. А. Н. Туполева приступают к использованию модифицированного самолета Ту-144 в качестве летающей лаборатории для проведения сверхзвуковых исследований. В1996 г. предстоит шесть летных экспериментов и два наземных. Всего за шесть месяцев запланировано осуществить 32 полета. Участие Ту-144ЛЛ в испытаниях позволит сравнить данные полетов полномасштабного сверхзвукового самолета с результатами, полученными на моделях в аэродинамической трубе, при помощи компьютерных технологий и в других летных экспериментах. Предполагается собрать уникальные аэродинамические, конструкционные, акустические и эксплуатационные данные по этому типу самолета. Все испытания будут проводиться в России, на аэродроме в Жуковском.

Заключение международного контракта и осуществление проекта стало возможным в результате соглашения, подписанного в июне 1993 г. в Ванкувере вице-президентом США Альбертом Гором и российским премьер-министром Виктором Степановичем Черномырдиным. Благодаря программе сверхзвуковых исследований «Ту-144ЛЛ» установились прямые рабочие отношения между производителями авиационной техники в США и России. «Использование Ту-144ЛЛ - это превосходное сочетание наших потребностей с их возможностями, пример того, каким может быть технологическое сотрудничество с Россией» - вот мнение одного из руководителей НАСА.

Ту-144 изначально создавался как транспортное средство для эксплуатации в системе воздушных перевозок СССР. Всего было выпущено семнадцать экземпляров самолета, в том числе прототип и пять моделей «Д».

Первый полет прототипа был осуществлен 31 декабря 1968 г. Впервые Ту-144 выполнил перелет по маршруту Москва - Алма-Ата с пассажирами на борту 1 ноября 1977 г.

Самолет, выбранный для проведения летной исследовательской программы, представляет собой одну из модификаций «Д», по своим характеристикам немного отличающихся от серийной версии. Это более поздний промышленный вариант, выпущенный в 1981 г., у которого время налета не превышает 82 часов 40 минут. Его бортовой номер 77114.

Размах крыла составляет 27 метров, а общая длина достигает 60 метров. Обычный взлетный вес/масса равен 200000 кг, при этом топливо весит 102000 кг. В салоне может разместиться 140 пассажиров. Ту-144 способен развивать максимальную крейсерскую скорость, соответствующую числу М-2,35 (в 2,35 раза быстрее скорости звука или приблизительно 2700 км/ч). Дальность составляет 4000 км, максимальная высота полета - 18897 метров. Построен самолет из легкого алюминиевого сплава VAD -23 с внутренне усиленными панелями. Для выполнения передних кромок крыльев, элевонов, руля направления и нижней поверхности задней части фюзеляжа были применены титан и нержавеющая сталь. Благодаря этим характеристикам и доступности в управлении Ту-144ЛЛ представляет для НАСА идеальное транспортное средство для проведения исследований термостойких конструкций и материалов, а также изучения акустики, сверхзвуковой динамики и сверхзвуковых силовых установок. Самолет обладает надежной системой аварийного покидания и способен поднять в воздух значительное количество научной аппаратуры.

В ходе подготовки к летным испытаниям Ту-144 подвергся многочисленным усовершенствованиям и модификациям. Его собственные двигатели конструкции Колесова заменены новыми, более крупными и форсированными турбореактивными двигателями НК-321, которые первоначально были выпущены для туполевского бомбардировщика Ту-160 «Блэкджек». С целью увеличения полезной площади для размещения исследовательской аппаратуры из салона самолета убраны пассажирские кресла. Для регистрации экспериментальных данных и параметров, подтверждающих летную годность самолета, будет задействована новая бортовая система «Дамьен». На Ту-144ЛЛ установлены температурные датчики, датчики давления, микрофоны и датчики трения обшивки самолета, а также приборы для измерения параметров пограничного аэродинамического слоя - области, где воздух вступает в взамодействие с поверхностью движущегося самолета.

Данные, собранные со специально оборудованного Ту-144ЛЛ, помогут промышленности построить лайнер, который будет сокращать время полета между континентами. В соответствии с программой ВСИ НАСА пассажирский самолет нового поколения сможет перевозить 300 человек со скоростью, в 2,4 раза превышающей скорость звука, что позволит ему пересекать Тихий или Атлантический океан за время, вполовину меньшее, чем требуется современным дозвуковым широкофюзеляжным реактивным самолетам, при прогнозируемых доступных ценах на билет. Остроносый самолет с дельта-крылом, который должен появиться в результате п роводимых исследований, будет как экономически оправданным, так и приемлемым с точки зрения экологии.