Читать «Авиация и космонавтика 2006 01» онлайн - страница 10

Как отмечалось выше, одним из основных требований, предьявляемых в тот период к многорежимному тяжелому самолету, являлось обеспечение большой длительности полета по сложному профилю с преодолением зоны ПВО на большой высоте со сверхзвуковой скоростью или при полете у земли с большой дозвуковой скоростью. При этом основной полет к цели должен был происходить на оптимальных высотах с дозвуковой крейсерской скоростью. Дополнительным требованием являлись условия эксплуатации самолета с аэродромов I класса с ограниченными ВПП.

Совмещение указанных свойств в одном самолете являлось (до и является до сих пор) сложной технической задачей, так как для получения подобной многорежимности требуется и многорежимный самолет, конструктивные особенности которого позволяли бы ему сравнительно легко адаптировать его компоновку к тем или иным условиям полета.

Если характеристики однорежимного самолета оптимизированы для выполнения одной основной задачи, практически для одного основного полетного режима, то характеристики многорежимного самолета должны быть гибкими желательно по всему диапазону выполнения задания. Подобного можно достичь, обеспечив разумный компромисс между дозвуковыми и сверхзвуковыми характеристиками самолета и его силовой установки.

Одним их средств такого компромисса в компоновочных решениях самолетов в 60-70-х годах XX века стало использование крыла изменяемой стреловидности, нашедшего достаточно широкое применение в серийных самолетах фронтовой авиации – советских самолетах Су-17, Су-24, МиГ-23, американских F-111, F-14, европейском «Торнадо». Сюда можно также добавить работы по созданию двигателей изменяемого цикла.

По большому счету, подобный подход не нов. Кок только появились первые самолеты с изменяющимися по ходу полета элементами, то можно было говорить о многорежимности конструкции. Сюда можно отнести и ставшие традиционными средства механизации крыла (закрылки, щитки, предкрылки, интерцепторы), и убирающееся в полете шасси, и регулируемые входные устройства силовой установки, а также многое другое, чем обзавелись самолеты за прошедшие 100 лет.

Для оценки пределов целесообразной зоны существования тяжелых многорежимных самолетов зададимся режимами их использования.

Указанный самолет предназначен для полета с крейсерской дозвуковой скоростью (М-0,8) на наивыгоднейшей высоте с большой дозвуковой скоростью. Крейсерский полет он должен выполнять на скорости, соответствующей числу М-3,0 на большой высоте (проекты T-4M1-4MC, М-20 и первые проекты по теме Ту-160) или М-2,2 (проект М-18, В-1 А и Ту-160 в окончательной конфигурации).

Соответственно при анализе возможных аэродинамических компоновок рассмотрим возможность использования на многорежимном тяжелом самолете крыла изменяемой стреловидности и жесткого крыла большой стреловидности малого удлинения.

Как показали экспериментальные исследования моделей многорежимных самолетов с одинаковой площадью крыла в аэродинамических трубах ЦАГИ, на дозвуковых скоростях обтекания аэродинамическое качество самолетов с крылом изменяемой стреловидности примерно в полтора раза, а взлетные характеристики в два раза лучше, чем у самолета с жестким крылом малого удлинения.