Авиация и космонавтика 2013 07
В результате последующей трехмесячной эпопеи превышение «текущей» массы над лимитной удалось сократить до 2,3 т, но и это было слишком много! Началась планомерная «борьба за снижение веса», в которой участвовали все основные отделы КБ.
С определением «рабочего» варианта компоновки также существовали определенные сложности. Несмотря на то, что к началу 1974 г. вариант Т10/7 считался базовым (см. «АиК» № 5/2013 г.), по-прежнему, существовали определенные сомнения в обоснованности некоторых принятых для него конструктивно-компоновочных решений. Это относилось, в том числе, и к применению на самолете в качестве конструктивного элемента хвостовых балок. Для многих появление такого нового элемента компоновочной схемы было достаточно необычным, и казалось избыточным. Существовало вполне понятное стремление попробовать решить поставленную задачу более привычным способом. Осенью 1974 г. началась разработка варианта компоновки, в котором хвостовые балки заменили более понятными и привычными элементами конструкции — обтекателями, служащими для установки оперения.
Новый вариант интегральной компоновки получил обозначение Т10/8. В декабре в отделе проектов для этой схемы выпустили полный комплект директивной документации, включая набор теоретических чертежей по обводам планера, взлетно-посадочную схему, схему топливных емкостей, схему подвесок, и т. д. Чертежи общего вида и компоновочной схемы руководитель темы Н.С. Черняков подписал в канун Новогодних праздников — 31 декабря 1974 г.
Компоновка Т10/8
Основным отличием Т10/8 от Т10/7 являлось отсутствие на самолете хвостовых балок: обводы обтекателей основных опор плавно уменьшались вдоль по длине мотогондол, и в зоне заделки опор имели минимально необходимую ширину, а далее просто сводились к обводам крыла. Такое решение было связано с желанием проектировщиков и аэродинамиков максимально «обжать» мидель самолета.
При отсутствии хвостовых балок, оперение «переехало» на мотогондолы. Кили устанавливались на верхней поверхности гондол, с развалом во внешнюю сторону. Стабилизаторы — на нижней части боковой поверхности гондол. В обоих случаях, установка оперения выполнялась на специальных обтекателях. Тормозные щитки, как и на варианте Т10/11, установили на обтекателях основных опор, одновременно они играли роль передних створок шасси.
Одновременно поменялась профилировка крыла в районе наплыва — его сделали более толстым, сильно притупив переднюю кромку. Тем самым стремились оптимизировать график площадей поперечных сечений (потому как в головной части существовал сильный провал). Далее, по словам О.С. Самойловича: «…здесь мной была допущена очень крупная ошибка, которая стоило потери двух месяцев работы: я решил сделать передний наплыв с толстой передней кромкой, примерно такой, какая есть на американском бомбардировщике В-1. При этом как-то совершенно забылось, что это противоречило первоначальной и главной идее — повышению несущих способностей крыла за счет острой передней кромки наплыва. Мы разработали новую математическую модель несущего корпуса, сделали смотровую деревянную модель головной части фюзеляжа в М1:10, пригласили из ЦАГИ Г. С. Бюшгенса. Он приехал, посмотрел модель и произнес всего только два слова, запомнившихся мне на всю жизнь: «Интегральная размазня». Когда я говорю о своей ошибке, употребляемое местоимение «я», конечно, не означает, что вместе со мной не работали другие, включая аэродинамиков, но, что интересно, никто меня не остановил».
Сразу после Нового года, 2 января 1975 г., в модельное производство были переданы плазы для изготовления полных продувочных моделей новой компоновки. «В работу» запустили сразу три модели, а спустя два месяца, в конце февраля 1975 г. к ним добавили еще две, в том числе и первую штопорную модель. Отдельно изготавливалась сопловая модель нового варианта хвостовой части. Продувочные модели, как всегда, изготавливались с существенным отставанием относительно проработки конкретной аэродинамической компоновки, к подобной специфике все уже давно привыкли, и она не считалась чем-то экстраординарным. Но в данном случае, все усложнялось тем, что «поджимали сроки»: приходилось начинать рабочее проектирование, не имея данных по продувкам. В дальнейшем это обстоятельство имело довольно неприятные последствия…
В феврале 1975 г. в конструкторских отделах выпустили предварительные силовые схемы всех основных агрегатов. После согласования и внесения в них необходимых изменений, в марте выпустили конструктивно-силовые схемы и приступали к выпуску рабочей документации. Согласно планам, на этом этапе в КБ выпускалась документация на 3 комплекта планера: Т10-0, Т10-1 и Т10-2. К лету 1975 г. процесс вошел «в рабочую колею»: в каркасных отделах полным ходом шел выпуск конструкторской документации, постепенно к работе подключались «системщики», но в начале июля размеренный ход событий был нарушен…
Инициаторами тревоги на этот раз выступили аэродинамики, которые получили первые результаты продувок моделей в аэродинамических трубах ЦАГИ. Итоги были не слишком утешительны. Оказалось, что изменение профилировки наплыва вкупе с отказом от хвостовых балок привело к ожидаемому результату — на новой компоновке по сравнению с Т10/7 уменьшился прирост волнового сопротивления, но одновременно ухудшились и несущие способности на больших углах атаки.
Полученные результаты стали серьезным поводом для раздумий. 14 июля 1975 г. в кабинете у Е.А, Иванова было проведено совещание по вопросу продолжения дальнейших работ. Предлагались различные способы решения проблемы. Для минимизации возможных переделок предлагался вариант интеграции тупого наплыва с «врезанным» в него вдоль передней кромки тонким ребром, за счет чего предполагалось улучшить характеристики подъемной силы на больших углах атаки. Наряду с этим, обсуждался вариант возвращения к первоначальной, заостренной профилировке наплыва. Евгений Алексеевич поставил вопрос жестко: необходимо было срочно определяться с объемом возможных изменений по компоновке. Дело в том, что в предлагавшемся варианте с изменением профилировки наплыва сперва речь шла только о головной части фюзеляжа, но дальнейший «разбор полетов» с аэродинамиками и проектировщиками показал, что обойтись изменениями только по ГЧФ не удастся. Встал вопрос о серьезных изменениях компоновки в целом — было предложено вновь возвратиться к схеме с хвостовыми балками, одновременно предприняв дополнительные меры для снижения миделя.
Руководству КБ в лице Е.А. Иванова и Н.С. Чернякова предстояло сделать трудный выбор — ведь в КБ уже велось рабочее проектирование самолета. Принятие окончательного решения было отложено до конца сентября для получения дополнительных результатов продувок, связанных с выбором формы наплыва, но для страховки, с августа в 100-м отделе параллельно велась проработка нового варианта исполнительной компоновки самолета и подготовка к выпуску пакета директивной документации.
В исходной компоновке Т10/8 аэродинамики развернули эксперименты с формой наплыва. Для компенсации ухудшения несущих свойств на больших углах атаки исследовалось влияние на исходную компоновку тонкой профилированной пластины по передней кромке наплыва, а для улучшения балансировки — влияние пропилов на передней кромке крыла и наплыва. Оперативно доработанные продувочные модели отправили в ЦАГИ. Полученные в сентябре 1975 г. данные продувок показали, что предпринятые меры решают проблему только частично. На модифицированной модели при сохранении приемлемых характеристик волнового сопротивления удалось полностью компенсировать ухудшение несущих свойств на больших углах атаки, однако, за счет появления дополнительного наплыва вновь сильно ухудшились моментные характеристики на больших углах атаки, причем введение пропилов на передней кромке крыла и наплыва никоим образом не сказывалось на характере процесса.
