АэроХобби 1993 02 - АэроХобби Журнал

Итак, в ближнем маневренном бою Су-27 убедительно продемонстрировал полное превосходство над F-15 благодаря меньшим радиусам виражей, большим скорости крена и скороподъемности, лучшим разгонным характеристикам. Заметьте: не максимальная скорость и другие подобные параметры обеспечили эти преимущества, но иные показатели, более глубоко характеризующие ЛА.

Известно, что степень маневрен ности самолета численно выражается величиной располагаемой перегрузки, т. е. отношением максимальной развиваемой самолетом подъемной силы к его весу в данный момент. Следовательно, маневренность тем выше, чем больше площадь, участвующая в создании подъемной силы, больше удельная подъемная сила каждого квадратного метра этой площади и чем меньше вес самолета. Существенное влияние на маневренность оказывают характеристики силовой установки и системы управления самолетом.

Прежде всего, прикинем веса истребителей в том вылете. Для F-15D: 13240 кгс – вес пустого; плюс 290 кгс – вес снаряжения, включая двух летчиков; плюс 6600 кгс – вес расходуемого топлива (на полет в пилотажную зону и назад с резервом дальности 25%, маневрирование в течение получаса, из них 5 мин. на режиме полного форсажа); плюс 150 кгс – вес конструкции подвесного топливного бака (ПТБ), т. к. потребное количество топлива превышает вместимость внутренних баков; итого без боевой нагрузки (снарядов к пушке и ракет) взлетный вес F-15D составлял примерно 20330 кгс. На момент начала "совместного маневрирования" ввиду расхода топлива полетный вес уменьшился до 19400 кгс. Определение соответствующих величин для Су-27УБ несколько осложнено тем, что приведенный в КР №3'93 вес пустого самолета 17500 кгс представляется завышенным. Самый общий анализ показывает, что если учебно-тренировочный F-15D превосходит по весу пустого F-15C на 360 кгс, то Су-27УБ, сохранивший почти все боевые возможности одноместного перехватчика, может отличаться от него по этому показателю не более чем на 900 кгс. Поэтому вероятной величиной веса пустого Су-27УБ представляется 16650 кгс. Аналогично рассчитав вес топлива, получаем взлетный вес "Сухого" 24200 кгс, а вес к началу "боя" – около 23100 кгс.

9* При эксплуатации Су-27 в строевых частях ВВС угол атаки ограничивается 26 град. Хотя самолет позволяет осуществлять маневрирование на значительно больших углах атаки (до 120 град, при выполнении "Кобры Пугачева").

* По оценке автора

Ввиду того, что для обоих рассматриваемых самолетов фюзеляж и оперение играют существенную роль в создании подъемной силы, полученные веса будем относить ко всей площади их плановых проекций. Площади можно определить по опубликованным схемам истребителей. Получаем, что в начале поединка нагрузка на плановую проекцию Су-27УБ составляла 220 кгс/м, а F-15D – 205 кгс/м2 , то есть практически столько же (разница порядка погрешности вычислений).

Таким образом, лучшие маневренные характеристики Су-27 по сравнению с F-15 достигнуты не увеличением несущей площади, а за счет более эффективного ее использования, т. е. лучшей аэродинамической компоновки самолета. В отличие от конкурента Су-27 выполнен по так называемой интегральной схеме, при которой фюзеляж и крыло самолета образуют единый несущий корпус, что обеспечивает высокие значения коэффициента подъемной силы на маневре и низкий уровень сопротивления, особенно на транс- и сверхзвуковых скоростях. Кроме того, интегральная компоновка, характеризующаяся плавным переходом фюзеляжа в крыло, по сравнению с традиционной компоновкой с обособленным фюзеляжем, обеспечивает значительно больший объем внутренних топливных баков и позволяет отказаться от применения ПТБ. Это также положительно сказывается на весе и аэродинамическом качестве Су-27.

Положительные стороны интегральной компоновки "Сухого" значительно усилены ее тщательной отработкой. Так, заостренные корневые наплывы Су-27, в отличие от затупленных наплывов F-15, не только создают положительное приращение несущих свойств на углах атаки больше 10°, но и обеспечивают уменьшение пульсаций давления на верхней поверхности крыла, которые вызывают тряску самолета и ограничивают его маневренные возможности.

Важная особенность Су-27 – крыло. с деформированной серединной поверхностью, придающее ему характерный "змееобразный" облик. Это крыло "настроено" на обеспечение максимального аэродинамического качества в середине области маневрирования в ближнем бою. На этих режимах качество деформированного крыла в 1, 5 раза превышает качество плоского крыла, причем выигрыш имеет место в довольно широком диапазоне углов атаки. Таким образом, аэродинамическая компоновка Су-27 обеспечивает не только возрастание подъемной силы, но и снижение сопротивления, что положительно влияет на разгонные характеристики самолета.

После проведенного "боя" Е. Карабасов, отмечая превосходство "Сухого" в этом отношении, объяснял его большей тяговооруженностью своего истребителя. Однако эта версия не выдерживает критики: нетрудно сосчитать, что в начале поединка тяговооруженность Су-27УБ у земли на режиме полного форсажа равнялась 1, 08, a F-15D – 1, 11. Дело в другом – тяга, приходящаяся на 1 м" миделевого сечения самолета, у Су-27 почти на 20% больше, чем у "Игла" (соответственно 6330 кгс/м2 и 5300 кгс/м2 ). В сочетании с лучшей приемистостью двигателя АЛ-31Ф это обеспечивает минимальное время разгона самолета. По словам Дэвида Норта, заместителя главного редактора журнала Aviation Week amp; Space Technology, совершившего на Су-27УБ ознакомительный полет на выставке Фарнборо-90, разгон русского истребителя с 600 км/ч до 1000 км/ч на полном форсаже занимает всего 10 сек. Д. Норт особо отмечает хорошую приемистость двигателей.

Еще одной важнейшей характеристикой, от которой зависит горизонтальная маневренность истребителя, является скорость ввода самолета в крен и скорость его вращения вокруг продольной оси. Чем больше эти скорости, определяемые эффективностью органов поперечного управления и массово- инерционными характеристиками машины, тем быстрее самолет входит в вираж и переходит в вираж противоположного вращения. Способность быстро изменить направление виража является важнейшим тактическим преимуществом, т. к. позволяет эффективно уходить из-под удара противника и самому начинать атаку. Д. Норт, ссылаясь на Виктора Пугачева, утверждает, что угловая скорость крена Су-27 близка к 270 град. /с. Это значение выше, чем у F-15, и примерно соответствует F/A-18.

Положительные стороны аэродинамической компоновки и силовой установки Су-27 проявляются в полной мере благодаря его статической неустойчивости.

В отличие от устойчивого F-15, "Сухой" как бы самостоятельно стремится изменить направление полета, и только постоянная работа электродистанционной системы управления удерживает его в равновесном положении. Суть управления статически неустойчивым истребителем заключается в том, что летчик не "заставляет" его совершить тот или иной маневр, а "позволяет" самолету его выполнить. Поэтому время, необходимое для вывода из любого установившегося режима полета и начала маневрирования, у Су-27 значительно меньше, чем у F-15, что также явилось одним из слагаемых успеха "Сухого" в дуэли с "Иглом".

Таким образом, выдающиеся маневренные характеристики Су-27, столь убедительно продемонстрированные в небе Вирджинии, являются вполне закономерным итогом комплекса проектных решений, отличающих этот истребитель четвертого поколения от F-15. Обсуждая достоинства "Сухого", наряду с его маневренностью западная пресса отмечает беспрецедентно большие дальность и продолжительность полета без ПТБ, широкую номенклатуру вооружения, способность эксплуатироваться с плохо оборудованных аэродромов без многочисленных наземных проверок.

Однако, когда речь заходит об оборудовании Су-27, обязательно отмечается недостаточное внедрение компьютерной техники и низкий уровень комплексирования систем. Это ставит пилота "Сухого" в худшее положение по сравнению с западными коллегами, в частности, в так называемой "ситуационной уверенности" – точном понимании того, что происходит в самолете и вокруг него в каждый конкретный момент времени. Возможно, это самый серьезный недостаток Су-27, так как в сложной тактической обстановке он неизбежно приведет к потере драгоценного времени и может свести на нет многочисленные достоинства этого истребителя.

Литература:

1. В. Е. Ильин. "Иглы" и "Флэнкеры". Новости ЦАГИ, №18, 1992 г.

2. М. Левин. "Великолепная семерка". "Крылья Родины", №3, 1993 г.

3. Истребитель Макдонелл-Дуглас F-15

"Игл". Техническая информация ЦАГИ, №13, 1986 г.

4. Д. М. Норт. Полет редактора "Эвиэйшн Уик" на лучшем советском истребителе-перехватчике. Aviation Week amp; Space Technology, издание на русском языке, весна 1991 г.