О поворотном сопле

Работы над первым вариантом поворотного сопла двигателя были начаты еще при Архипе Михайловиче в начале 80-х годов. Это осесимметричное дозвуковое поворотное реактивное сопло выполнено по одношарнирной схеме, оно обеспечивает отклонение вектора тяги в вертикальной плоскости на предельные углы +-15 и снабжено механизмом управления вектором тяги.

Поворотное устройство состоит из подвижного и неподвижного корпусов. Подвижный корпус шарнирно связан с неподвижным при помощи цапф и двух шкворней, жестко закрепленных в цапфах неподвижного корпуса.

Механизм управления вектором тяги состоит из двух пар гидроцилиндров, расположенных по обе стороны горизонтальной оси поворотного устройства, гильзы которых шарнирно закреплены на шпангоуте неподвижного корпуса, а штоки на подвижном корпусе.

Верхние и нижние цилиндры работают в противофазе.

Опытный образец такого сопла был установлен на серийный двигатель АЛ-31Ф. Питание приводной части системы управления поворотным соплом обеспечивалось от гидравлической системы самолета.

21 марта 1989 года летчик Олег Цой первым поднял в воздух самолет Су-27 борт № 07–02, на котором был установлен один двигатель АЛ-31Ф, оснащенный соплом с управляемым вектором тяги.

Виктор Пугачев тоже подключился к испытаниям.

Основной вывод пилотов после успешного завершения испытаний — рекомендовать для самолета Су-27М установку двух двигателей с управляемыми векторами тяги и со следящими приводами, включенными в контур системы дистанционного управления (СДУ), что, по их мнению, позволит обеспечить управляемость самолета на больших углах атаки, вплоть до 90° на скоростях полета, близких к нулевым.

Ведущие инженеры из ОКБ Сухого во главе с заместителем главного конструктора Н.Ф. Никитиным после анализа результатов полета самолета с двигателем с поворотным реактивным соплом прекрасно поняли все преимущества, которые могут дать самолету двигатели АЛ-31ф, если у них будет управляемый вектор тяги.

«Поэтому, несмотря на отсутствие финансирования, — говорит Олег Никутов, — генеральный все время напоминал нам о необходимости продолжения отработки конструкции поворотного сопла, выпуска чертежей, технологической отработки и т. д.».

И, как говорят, процесс шел.

«В 1994 году вызвал меня генеральный, — рассказывает Альберт Иванович Волков, — а я в это время был заместителем главного конструктора. «Есть идея, — говорит Виктор Михайлович, — создать демонстрационный самолет с двигателями АЛ-31Ф с поворотным соплом. Беремся?» — «Беремся», — отвечаю.

Организовали творческую группу. Руководителем по созданию поворотного сопла генеральный назначил меня, ведущим конструктором изделия — Олега Николаевича Никутова, ведущим по реактивному соплу Михаила Куприяновича Сладкова, по САУ — Михаила Михайловича Костюченко.

К этому времени у нас были конструкторские наработки по поворотному соплу для управления вектором тяги, поэтому эту тему мы разработали очень быстро, менее чем за пол года выпустили чертежи, и здесь надо отдать должное начальнику отдела Михаилу Куприяновичу Сладкову: он со своим коллективом подготовил к запуску в производство всю конструкторскую документацию».

И вот, по мнению Олега Никутова, настал исторический момент. В 1994 году перед старым Новым годом к Виктору Михайловичу Чепкину приехал тогда еще в ранге заместителя главного конструктора ОКБ Сухого Николай Федорович Никитин. И он, а время какое было, мы помним, дал расписку Чепкину, что фирма Сухого обязательно оплатит поставку двух двигателей с управляемым вектором тяги, а также стендовые испытания для обеспечения ресурса: «Мы готовы заплатить всю сумму (5 млрд руб. до деноминации 1994 года) за поставку двух двигателей с поворотными соплами в мае 1994 г. для самолета Су-37 борт № 711 и начать вместе с В.М. Чепкиным и его фирмой летные испытания. Деньги есть!»

Подпись: Никитин. 12.01.94 г.

Согласен

Подпись: Чепкин. 12.01.94 11.30

Р.З. В Фарнборо в сентябре 1994 г. самолет с такими двигателями с управляемыми соплами будет продемонстрирован в полете.

Подпись: Никитин

Согласен

Подпись: Чепкин

На другой день Чепкин ознакомил Главного конструктора по двигателям АЛ-37ФУ, АЛ-31ФП А.В. Андреева, А.И. Волкова и других специалистов с этими обещаниями, и тут началось.

В начале февраля группа специалистов ОКБ во главе с Волковым побывала в ЛИиДБ ОКБ Сухого в Жуковском. Посмотрели, как расположился двигатель АЛ-31Ф с поворотным соплом на самолете, на котором летал Олег Цой. Оказалось, что этот двигатель прекрасно встал на место серийного. И по борту особых доработок не предвидится.

На другой день мы доложили Чепкину свои впечатления, и шеф дал добро. И началась такая работа, которая была при Архипе Михайловиче.

Генеральный взял под жесткий контроль все, что связано с разработкой поворотного реактивного сопла. Были проанализированы и просчитаны все возможные варианты конструкций сопла. Хотя их на этот период в реальной эксплуатации не так уж было много.

Виктор Михайлович сделал выбор компоновки узла поворотного сопла применительно к двигателю АЛ-31Ф и, как я считаю, очень точный. Благодаря этому выбору мы сэкономили время и деньги».

«Но не все было просто, — вспоминал главный конструктор А.В. Андреев. — В сентябре 1996 года, за день до вылета в Великобританию на авиашоу в Фарнборо самолета Су-37 с бортовым номером «711» происходит серьезная авария на стенде в Тураеве. Там в это время проходил испытания двигатель, который подтверждал ресурс и безопасность летной эксплуатации двигателей, установленных на борту «711»-го самолета. Поворотное реактивное сопло отделилось от двигателя, гидроцилиндры поворота сопла вырвались из шпангоута неподвижного корпуса. Вместе с ведущим по соплу М.К. Сладковым едем на стенд в Тураево, проводим подробный разбор дефекта и докладываем В.М. Чепкину. А уже вечер. Что делать — лететь или не лететь в Фарнборо?

Вместе со специалистами испытательной станции переезжаем в Жуковский в ЛИИ им. Громова, где находится готовый к полету на авиасалон борт «711». Ночью проводим осмотр с помощью лупы и делаем цветную дефектоскопию мест крепления сопла к двигателям на самолете — слава богу, трещин не обнаружили. Под утро вернулись в Москву. В самом начале рабочего дня Виктор Михайлович собирает экстренное совещание по разбору этого дефекта. Результат рассмотрения — место, из которого вырвало гидроцилиндры, изготовлено с отклонениями от конструкторской документации, поэтому и произошло разрушение. А как на объекте «711»? В тот момент по документам не удалось выяснить, как сделано это место на двигателях самолета «711». В этой ситуации генеральный говорит мне: «Готовьте заключение», полетим. Я подготовил документ, разрешающий 10 показательных полетов в Фарнборо и перелеты из России в Англию и обратно, подписал его, а Виктор Михайлович утвердил. Других подписей на документе не было, слишком велик был риск, и не хотелось, чтобы кто-либо еще отвечал за это решение в случае негативных последствий…

Правда, десяти показательных полетов не хватило, и уже на месте в Лондоне мы с Виктором Михайловичем дали рукописное разрешение на 11-й дополнительный показательный полет.

Все закончилось хорошо, к счастью, на двигателях самолета «711» места крепления гидроцилиндров были сделаны как надо, и он продолжал летать с этими двигателями до выработки ими ресурса».

* * *

В 1996 году в составе делегации ОКБ Сухого Михаил Сладков принимал участие в авиасалоне в Южной Корее. Это было связано с тем, что во время длительных испытаний двигателя с поворотным реактивным соплом произошло разрушение места крепления гидроцилиндра поворотного устройства и перед ним была поставлена задача контролировать состояние указанных мест после каждого полета. «Показательные полеты, — вспоминает Михаил Куприянович, — выполняли многие иностранные самолеты, но возгласы восхищения и аплодисменты доставались только нашему Су-37 — «711», потому что благодаря созданным нами двигателям с поворотным реактивным соплом Евгений Фролов выполнял на нем такие уникальные фигуры и маневры, которые не в состоянии повторить никакой другой самолет мира. Непревзойденные возможности самолета, продемонстрированные на многих авиасалонах, позволили России заключить выгодный контракт на поставку самолетов заказчику».