История конструкций самолетов в СССР 1951-1965 гг.

Самолеты типа Су-15

Работы по проектированию нового перехватчика начались в ОКБ в 1960 г. в рамках модернизации комплекса перехвата Т-3-8М. Для повышения боевых возможностей самолета в первую очередь требовалось улучшить характеристики установленной на нем РЛС. Модернизированный вариант станции увеличился в размерах и требовал для размещения дополнительных объемов в носовой части фюзеляжа. Прежний вариант компоновки входного устройства типа Т-43/47 с носовым воздухозаборником не годился. Был выбран новый вариант - с боковыми регулируемыми заборниками прямоугольного сечения и вертикальным расположением клина торможения. Работу по этому проекту, шедшему в ОКБ под шифром Т-58, вели на базе самолета Т-47 (Су-11). Доработки пытались свести к минимуму: первоначально менялась лишь конструкция головной части фюзеляжа, а хвостовую часть фюзеляжа, крыло, оперение и шасси брали практически без изменений с базового самолета. Силовая установка также оставлена прежней - двигатель АЛ-7Ф-2. К середине 1961 г. было выполнено рабочее проектирование и началось изготовление двух опытных образцов самолета. В дальнейшем в связи с настойчивым требованием военных повысить надежность силовой установки ОКБ пришлось пересмотреть первоначальный проект - предусмотреть возможность установки на самолете двух двигателей типа Р11Ф-300, которые к тому времени были уже хорошо отработаны при испытаниях МиГ-21. Работа облегчалась тем, что ОКБ уже имело опыт отработки подобной по компоновке силовой установки на экспериментальном самолете Т-5.

Доработанный вариант проекта получил обозначение Т58Д. Интересной особенностью аэродинамической компоновки этой машины стала реализация по рекомендациям ЦАГИ "правила площадей", в соответствии с которым фюзеляж самолета был "обжат" не только в традиционном месте сочленения с крылом (так называемая "приталенность" фюзеляжа), но даже в районе фонаря кабины пилота. Постройка первого опытного экземпляра самолета Т58Д-1 была закончена весной 1962 г., а первый полет на нем выполнил 30 мая 1962 г. летчик-испытатель ОКБ B.C. Ильюшин. Заводские испытания самолета продолжались до лета 1963 г. По результатам анализа испытаний в конструкцию машины внесли изменения: несколько удлинили носовой обтекатель РЛС и увеличили площадь киля, усилили опоры шасси, а тормозной парашют перенесли наверх и установили в специальном обтекателе под обрезом руля направления (в дальнейшем этот вариант компоновки стал типовым). Все они были внедрены на двух последующих опытных экземплярах самолета: Т58Д-2, который был облетан в мае 1963 г., и Т58Д-3, облетанный в октябре 1963 г. (рис. 175, 176).

С августа 1963 г. по июнь 1964 г. на опытных самолетах Т58Д-1, Т58Д-2 и Т58Д-3 прошел государственные испытания модернизированный комплекс перехвата. От ГНИКИ ВВС в испытаниях участвовали летчики-испытатели: В.И. Петров, И.И. Лесников, Э.М. Князев, Л.Н. Петерин и В.Г. Иванов, а от ОКБ -B.C. Ильюшин, Е.С. Соловьев и Е.К. Кукушев. В отличие от ранее проводившихся испытаний комплексов перехвата, установленных на Су-9-51 и Су-11-8М, государственные испытания Т-58Д прошли на редкость удачно, а по времени уложились в гораздо меньшие сроки. Усовершенствованная система вооружения - модернизированная РЛС "Орел-Д-58" и ракеты К-98 - обеспечивали перехват целей на встречных курсах (в передней полусфере), что существенно повысило боевые характеристики комплекса. Единственную серьезную претензию военных - недостаточной радиус перехвата - удалось устранить в ходе государственных испытаний. Для этого решили отказаться от "талии" на фюзеляже, спрямив его обводы по ширине раствора воздухозаборника, а полученные дополнительные объемы залили топливом. При этом практически не пострадали скоростные характеристики самолета, а вот благодаря увеличению на 1/3 внутреннего запаса топлива (с исходных 4200 до 5600 кг) был решен вопрос с дальностью полета.

Первоначально предполагалось, что Т-58Д постепенно сменит в серии Т-47 (Су-11) на заводе # 153 в г. Новосибирске. Но программу выпуска Су-11 сильно сократили, а в серию запустили перехватчик Як-28П, имевший практически однотипный с Т-58Д комплекс системы вооружения. В результате, несмотря на благоприятные отзывы военных, запуск чертежей в производство отложили почти на год: правительственное постановление о принятии на вооружение нового комплекса перехвата под обозначением Су-15-98 и запуске в серию на заводе в Новосибирске самолета Су-15 вышло только в апреле 1965 г. Первый серийный самолет был облетан в марте 1966 г., а поставка машин в строевые полки ПВО началась с 1967 г. В том же году, в июле, на воздушном параде в Домодедове состоялся первый публичный показ Су-15.

Фюзеляж самолета Су-15 - металлический полумонокок переменного сечения с продольным и поперечным силовыми наборами и работающей обшивкой. В носовой части расположена радиолокационная станция "Орел-Д58М", антенну которой закрывает конический радиопрозрачный обтекатель. Далее идет кабинный отсек: гермокабина с фонарем, а под ней -отсек ниши передней опоры шасси. Фонарь состоит из козырька с бронеблоком из силикатного стекла и сдвижной части с остеклением из термостойкого оргстекла. За ними расположен отсек радиооборудования. Воздухозаборники - регулируемые прямоугольной формы с вертикальным клином торможения - установлены по бокам фюзеляжа. Каждый из них обеспечивает работу одного из двух двигателей. Управляет ими система УВД-58М. В среднем отсеке фюзеляжа размещены топливные баки-отсеки, воздушные каналы и отсеки двигателей. Крыло крепится к фюзеляжу в четырех точках по силовым шпангоутам 16, 21, 25 и 28, а между шпангоутами 28 и 34 установлены двигатели.

Хвостовая часть фюзеляжа конструктивно выполнена как единый агрегат. По сторонам хвостовой части фюзеляжа расположены четыре ниши тормозных щитков. Максимальный угол открытия тормозных щитков - 50#. Киль и стабилизаторы крепятся к фюзеляжу узлами навески на силовых шпангоутах, а бустеры устанавливаются на специальные балки.

Крыло самолета треугольной формы в плане, с углом стреловидности по передней кромке 60#, установочным углом 0# и отрицательным углом поперечного V - 2#. Каркас каждой консоли составляют: продольный силовой набор из переднего и заднего лонжеронов, три балки и стрингеры и поперечный набор из нервюр и носков. Конструктивно каждая консоль делится на пять отсеков: передний отсек, отсек шасси, задний отсек, носок и хвостовую часть (аналогично консолям самолетов Су-9 и Су-11). В переднем отсеке крыла размещено оборудование системы вооружения. Отсек шасси расположен между балками 1 и 2. Здесь крепятся основные опоры шасси и агрегаты их уборки. Задний отсек - между второй и третьей балками - выполнен герметичным и является топливным баком. Под каждой консолью установлено по одному пилону с пусковым устройством для подвески ракет типа Р-8М. Начиная с 11-й серии на крыле появился "наплыв" со стреловидностью на передней кромке 45#.

Хвостовое оперение - киль с рулем направления и управляемый цельноповоротный стабилизатор. Конструкция - клепаная, с работающей обшивкой. Киль - однолонжеронный с подкосной балкой, продольным набором из стрингеров и шестнадцатью поперечными нервюрами. Форкиль - составная часть вертикального оперения, конструктивно выполнен совместно с головной частью фюзеляжа. Законцовка киля выполнена из стеклоткани, между слоями которой расположена сетчатая антенна радиостанции РСИУ-4В (РСИУ-5). В верхних частях боковых обшивок устанавливали антенны СОД-57М. Руль направления однолонжеронной конструкции с балансировкой масс. В обтекателе руля направления размещались блоки и антенны СОД-57М и СРЗО-2М. Стабилизатор состоял из двух половин, каждая из которых поворачивалась относительно собственной полуоси, установленной под углом 48,5# к поперечной оси самолета, с установочным углом -4# 10' и отрицательным поперечным V - 6 #. Каждая консоль - однолонжеронной конструкции с передней и задней стенками, стрингерным набором и нервюрами. Для повышения критической скорости флаттера на конце каждой из половин стабилизатора установлен противофлаттерный груз.

Основные конструкционные материалы планера - алюминиевые сплавы В95, Д16 и Д19, ряд ответственных силовых узлов выполнен из сталей 30ХГСА и 30ХГСНА.

Шасси самолета состоит из передней опоры, убирающейся по направлению вперед в нишу фюзеляжа под кабиной, и двух главных опор, установленных под консолями крыла и убирающихся в ниши корневых частей крыла по направлению к фюзеляжу. Амортизация - масляно-пневматическая, подвеска колес - рычажная. Уборку и выпуск шасси обеспечивают гидросистемы, а аварийный выпуск и торможение колес - пневмосистемы. Передняя опора - самоориентирующаяся с рычажной подвеской колеса, основные опоры - консольного типа, также с рычажной подвеской колес. На передней опоре установлено тормозное колесо КТ-61 с шиной размером 66x200 мм, а на основных - тормозные колеса КТ-117 с шиной размером 88x230 мм. На передней опоре размещен гаситель колебаний (демпфер) "шимми". Ниши главных опор при убранном положении шасси закрываются щитками, установленными непосредственно на опорах, и створками: фюзеляжные - при помощи гидроцилиндров, а крыльевые - кинематически. Створки передней опоры закрываются рычажным механизмом при ее уборке. Для сокращения длины пробега самолета используют тормозной посадочный парашют.

На самолете устанавливали два ТРД Р-11ФС2С-300 или Р-11Ф2СУ-300 с максимальной тягой в нефорсированном режиме 3900 кгс, а на форсированном - 6200 кгс каждый. Топливная система состоит из трех фюзеляжных и двух крыльевых топливных баков общей емкостью 8060 л.

Системы самолета были выполнены аналогично системам, установленным на Су-9 и Су-11.

Пилотажно-навигационное оборудование обеспечивает самолетовождение днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях. В его состав входят: курсовая система типа КСИ-5, авиагоризонт АГД-1, радиовысотомер малых высот РВ-УМ, связная УКВ, радиостанция РСИУ-5, автоматический радиокомпас АРК-10, маркерное радиоприемное устройство МРП-56П, радиоответчик СОД-57М, радиолокационные системы слепой посадки РСП-6, бортовая аппаратура радиолинии "Лазурь" (АРЛ-С) комплексной системы наведения "Воздух-1", запросчик-ответчик СРЗО-2М системы госопознования "Кремний-2М", радиолокационный прицел РП-15М ("Орел-Д58М"), станция предупреждения "Сирена-2".

В состав системы вооружения Су-15 входят: РЛС РП-15М, две ракеты типа Р-98, подвешивающиеся по одной под каждой консолью крыла на пусковых устройствах ПУ-1-8, система пуска ракет и контроля. Обычный вариант подвески включал одну ракету Р-98Р с полуактивной радиолокационной головкой самонаведения ПАРГ-1ВВ и одну ракету Р-98Т с тепловой головкой самонаведения С1Д-58. Пуск ракет возможен как по одной, так и залпом.

В середине 1960-х гг. в ОКБ на опытных самолетах было выполнено несколько программ специальных испытаний по улучшению характеристик Су-15: испытано крыло с так называемым "наплывом" для улучшения эффективности элеронов на малых скоростях, отработаны меры по повышению эффективности РЛС. Кроме того, отрабатывалась возможность базирования самолета на грунтовой ВПП. Для этого вторую опытную машину Т58Д-2 в 1965 г. доработали в вариант Т-58Л с лыжным шасси и в 1965 - 1970 гг. испытали по программе определения взлетно-посадочных характеристик на грунтовых ВПП, а Т58Д-1 в 1965 - 1966 гг. - в экспериментальный самолет с коротким взлетом и посадкой Т-58ВД с тремя дополнительными подъемными двигателями РД-36-35 в фюзеляже. В 1966 - 1967 гг. этот самолет использовали в качестве ЛЛ для отработки методики укороченного взлета и посадки. 9 июля 1967 г. наряду с другими новинками Т-58ВД демонстрировался на воздушном параде в Домодедове.

В ходе серийного производства самолет постепенно дорабатывался. Крупный комплекс доработок был внедрен в 1969 г.: на самолете установили новое крыло с "наплывом" меньшей стреловидности на концевой части, новые двигатели Р11Ф2СУ-300 и систему управления пограничным слоем, предназначенную для снижения скорости при посадке (высокая скорость при заходе на посадку была основной сложностью в летной эксплуатации самолета). Несколько серийных Су-15 ОКБ использовало для отработки различного оборудования, позднее внедрявшегося в серию на новых модификациях самолета. Таким образом были испытаны: система автоматического управления САУ-58, новый двигатель Р13-300, подвесная пушечная установка ГП-9, а также РЛС следования рельефу местности, предназначенная для установки на Т-6 (будущий Су-24), и опытный комплекс системы дозаправки топливом "Сахалин-6А". Серийное производство Су-15 завершилось в 1970 г., в серии машину сменила новая модификация самолета - Су-15Т (ТМ).

<...>


Основные данные Су- 15/Су-15УТ/Су-15ТМ/Су-15УМ
Год выпуска 1966/1970/1971/1976
Двигатель:
число 2/2/2/2
марка Р11Ф2С-300/Р11Ф2С-300/Р 13-300/Р1 3-300
тяга, кгс 2x6200/2x6200/2x6600/2x6600
Длина самолета (без учета ПВД), м 20,54/20,99/19,56/19,56
Высота самолета, м 5/5/4,84/4,84
Крыло:
размах, м 8,61/8,61/9,34/9,34
площадь, м2 34,56/34,56/36,6/36,6
Масса, кг.
взлетная нормальная 16520/16690/17200/17200
взлетная максимальная 17094/17200/17900/17900
топлива 5600/5010/5550/5550
Скорость, км/ч:
максимальная 2230/1850/2230/1850
крейсерская 1550/1290/1700/1700
Длина разбега, м 1200/1200/1100/1160
Длина пробега, м 1200/1200/1000/1120
Рубеж перехвата в ППС, км 560/?/590/?
Тип РЛС РП-15/?/РП-26/?
Вооружение:
ракеты: число х тип 2хР-98Р/Т, 2хР-60/?/2хР-98МР/МТ, 2хР-60/2хР-98МТ, 2хР-60
пушки: число х тип ?/?/2хУПК23-250/2хУПК23-250
бомбы: число х масса (кг) ?/?/4x250/?
НУРС: число х тип ?/?/2хС-24/УБ-16/УБ-32/?