|
Zadnja promjena: 11.5.2012.
|
Piše Tomislav MESARIĆ, dipl. ing.
 |
Stvaranje legende
U početku Su-27 nije izgledao onako kako ga danas pamtimo. Imao je strelasto krilo, mada u kombinaciji s ekstenzijama korijena napadnog ruba podsjeća na deltu, s ovalnim napadnim rubom, koje je završavalo s oštrim vrhom. Na 4/5 razmaha blizu kraja krila bili su postavljeni aerodinamički oblikovani utezi, nalik projektilima koji izlaze iz krila, protiv flutter vibracija (istodobno mahanje i uvijanje krila) koje su uočene na početku letnih ispitivanja. Iza pilotske kabine trup aviona se stapa s krilom tako da tvori jednu homogenu uzgonsku cjelinu, odnosno uzgonsko tijelo (eng. lifting body). Ispod trupa postavljena su dva pravokutna uvodnika na dovoljnom razmaku, da bi se izbjegla mogućnost interferencije. Zbog graničnog sloja koji se nalazi uz oplatu aviona, gornji dijelovi uvodnika također su nekoliko centimetara odvojeni od donjake trupa. Za razliku od konceptualnog predloška, na prototipu je glavnom stajnom trapu povećan razmak odnosno trag radi sigurnosti kada na serijskim avionima počnu letjeti piloti iz operativnih postrojbi. Tako su nastala izbočenja koja se protežu po vanjskim bokovima uvodnika i donje strane korijena krila sve do repa aviona. Horizontalni stabilizatori, koji su također dobili utege nalik onima na krilima, postavljeni su ispod visine krila na ta izbočenja, a vertikalni stabilizatori isto tako s utezima, na gondole motora, paralelno s njihovom uzdužnom osi. Vrata glavnog stajnog trapa koja su se otvarala na dolje u smjer leta istodobno su bila i zračne kočnice. Trup odnosno homogeno uzgonsko tijelo završava između dva ispuha motora u plosnatom obliku, u zrakoplovnom žargonu poznatijem kao "dabrov rep".
Konvencionalne, odnosno mehaničke komandne površine bile su kormila smjera te krilca (eng. elerons) na vanjskom dijelu izlaznog ruba krila. Na unutarnjem dijelu bila su postavljena zakrilca (eng. flaps). Horizontalni stabilizatori bili su pod kontrolom letnog računala, odnosno FBW sustava. Za upravljanje po visini odnosno kutu pokretala su se zajedno u istom smjeru, a za upravljanje po nagibu diferencijalno u kombinaciji s krilcima. Tvornička oznaka tog aviona bila je T10.
Prvi ozbiljniji problemi u razvoju Su-27 nastali su prilikom razvoja sustava za upravljanje paljbom. Početkom sedamdesetih godina prošlog stoljeća SSSR je podosta zaostajao za SAD-om na tom polju. Bilo je potrebno hitno razvijati radare, računala, sustave za izmjenu podataka (eng. data-link), sustave prezentacije podataka pilotu te sabirnice za uvezivanje svih tih podataka. U to vrijeme Sovjeti su razvili prvo digitalno računalo Orbita-10 koje je ugrađivano u MiG-25R, Su-24 i Tu-22M od kojih ni jedan nije baš malih dimenzija. Što se tiče opremanja nove sovjetske lovačke flote avionikom dvije autoritativne institucije na tom polju, Institut za istraživanje sustava zrakoplova pri Ministarstvu zrakoplovne industrije i 30. Središnji istraživački institut pri Ministarstvu obrane, postavili su zahtjeve kojima ona mora udovoljavati. Tako je radar morao imati više modova rada zbog što veće imunosti na elektroničke protumjere (eng.skr. ECM), mogućnost otkrivanja i praćenja više niskoletećih ciljeva (eng. lookdown), digitalnu obradu podataka te nove, elektroničke komponente zbog smanjenja težine i povećanja učinkovitosti. Na popisu opreme bio je i IRST/LR sustav (IC tragač/laserski daljinomjer) kao neovisni drugi kanal sustava za upravljanje paljbom. Kao standard sustava za prikaz podataka pilotu uz klasične instrumente odlučeno je da on mora obvezno sadržavati HUD te jedan CRTD.
Razvoj sustava za upravljanje paljbom pod oznakom RLPK-27 namijenjenom Su-27 povjeren je Istraživačkom institutu za izradu instrumenata (rus.skr. NIIP), dok je razvoj RLPK-29 za MiG-29 povjeren Institutu za istraživanje i projektiranje radioopreme. Oba instituta nalaze se u sastavu Znanstveno-proizvodne kompanije "Fazotron".
Radar Meč prvobitno namijenjen Su-27 zamišljen je s mehanički pokretanom antenom po azimutu dok je pretraživanje odnosno usmjeravanje radarske zrake po elevaciji bilo elektroničko. Takva antena omogućavala je usmjeravanje radarske zrake s jednog cilja na drugi dva do tri puta češće u odnosu na mehaničku antenu pa je bilo moguće gađanje dva cilja istodobno što F-15A s radarom AN/APG-63 tada nije mogao. Zbog problema u razvoju i težnjom za što većim unificiranjem komponenti radara Meč i radara Rubin namijenjenog MiG-u 29, od ove antene se odustaje i preuzima se mehanička antena s potonjeg, samo 1,5 put veća. Razvoj radara za Su-27 i MiG-29 koji bi trebali imati 70% istih komponenti, nakon toga podijeljen je po komponentama između dva gore navedena instituta. Razvoj IRST/LR sustava OEPS-27 i OEPS-29 koji također imaju veliki postotak istih komponenti povjeren je Središnjem konstrukcijskom birou "Geofizika". Uz radar i IRST/LR sustav preuzeto je i unificiranje projektila za oba lovačka aviona u obliku obitelji projektila srednjeg dometa R-27 i projektila kratkog/srednjeg dometa R-73.
No, kako je vrijeme prolazilo konstruktori avionike za Su-27 nikako nisu uspjeli ući u predviđene okvire po pitanju težine. Konstruktori biroa "Suhoj" tada su izračunali da svaki kilogram povećanja težine avionike u konačnici rezultira s devet kilograma većom ukupnom težinom aviona. Za motor su izračunali da svaki dodatni kilogram povećava ukupnu težinu za četiri kilograma, a ostali sustavi za tri kilograma. Povećanje težine u nosu aviona (oko 200 kilograma više od predviđene) imalo je za posljedicu da avion više nije bio statički nestabilan odnosno nije više imao stražnju centražu, a upravo to je bio glavni adut za superiornu pokretljivost Su-27.
Uz probleme s povećanjem težine avionike bilo je problema i u razvoju pogonske skupine. Pred konstruktore motora za Su-27 od samog početka je postavljen veliki izazov. Od novog motora je tražen 12 posto veći potisak na režimu dodatnog izgaranja uz 25 posto manju potrošnju goriva na maksimalnom krstarećem režimu da bi se u borbi dobio što veći omjer potiska i težine a zadržao velik dolet. Uz sve to novi motor je trebao imati manju specifičnu težinu i veći radni vijek u odnosu na tadašnju generaciju mlaznih motora. Kako je AL-31F bio prvi turboventilatorski mlazni motor (eng. turbofan) razvijan u SSSR-u bilo je mnogo problema. Jedan od koraka u smjeru dostizanja postavljenih zahtjeva bio je povećanje temperature plinova pri nailasku na turbinu za oko 350-400°C u odnosu na dotadašnje mlazne motore, zbog čega je bilo potrebno izraditi lopatice turbine od takvog materijala koji je znatno otporniji na veće temperature. Odluka je pala na materijale s monokristalnom strukturom, a njihov razvoj bio je povjeren Institutu za zrakoplovne materijale (rus.skr. VIAM). Kako su informacije o motoru Pratt & Whitney F100 namijenjenom F-15 pristizale iz "raznih" obavještajnih izvora, a s AL-31F je stalno bilo problema, odlučeno je da se promijeni konstrukcija kompresora i turbine po uzoru na F100. No, ni to nije davalo željene rezultate pa je u konačnici, zbog smanjenja troškova i vremena preuzet kompresor s motora Klimov RD-33 koji je u to vrijeme razvijan za MiG-29.
Nešto kasnije, razvojnom timu T10 dolazi konačan udarac. Institut za zrakoplovne materijale ne uspijeva razviti ekonomski prihvatljivu tehnologiju proizvodnje lopatica monokristalne strukture zbog čega je bilo potrebno razviti sustav hlađenja "običnih" (čeličnih s termo zaštitom) lopatica turbine. Jedina mogućnost bila je odvođenje dijela hladnog zraka s kompresora što je u konačnici za posljedicu imalo povećanje potrošnje goriva u režimu krstarenja za 5 posto i smanjenje potiska na većim brzinama.
Kako je bilo očigledno da motori AL-31F neće biti spremni na vrijeme za ugradnju na prototipove T10-1 i T10-2 koji su tada već bili u fazi izrade u Tvornici strojeva "Kulon", odlučeno je da se u njih ugrade motori AL-21F-3AI (dokazani na jurišnicima obitelji Su-17 i na Su-24) da bi se smanjilo kašnjenje sa početkom letnih ispitivanja. Plan je bio obaviti ispitivanja sustava za upravljanje vatrom u zraku i ona letna ispitivanja za koja nije nužna velika snaga pogonske skupine.
Nova tužna vijest dolazi 1975. kada umire glavni konstruktor Pavel Suhoj koji nikada neće vidjeti prvi let svog najvećeg projekta. Na kratko vrijeme nasljeđuje ga Jevgenij Ivanov koji se ubrzo povlači zbog zdravstvenih problema, a na njegovo mjesto dolazi Mihail Simonov koji već tada predlaže da se na konstrukciji T10 obave izmjene.
Dvije godine kasnije završen je prvi proptotip T10-1 koji je potom prevezen u Žukovski i tamo bazirani Institut za letna ispitivanja (rus.skr. LII) poznat i kao Ramenskoje. Prvi let s T10-1 te iste godine izveo je probni pilot, general major Vladimir Iljušin, heroj Sovjetskog Saveza.
Godinu dana kasnije razvojni tim doživljava novi gubitak. Prototip T10-2 (ne radi se o jednom od prijedloga tijekom faze odabira PFI programa već o drugom letnom prototipu s integriranim krilom iste oznake) raspao se u zraku pri čemu je život izgubio probni pilot Jevgenij Solovjov, također heroj Sovjetskog Saveza. Tijekom leta pilot je imao zadaću odrediti optimalni stupanj prenosa FBW sustava komandi točnije odrediti za koliki pomak palice će se otkloniti horizontalni stabilizatori, odnosno kormila visine, naravno u ovisnosti o parametrima leta. U jednom trenutku došlo je do oscilacija po uzdužnom položaju (podizanje i spuštanje nosa) a do raspadanja aviona došlo je pri g optere-ćenju od -8 na visini od 1000 m i pri brzini od 1000 km/h. Pilot nije mogao iskočiti. Nakon toga došlo je do većih izmjena na FBW sustavu.
Kada su obrađeni prvi rezultati probnih letova prototipova T10-1 i T10-2 te provedene simulacije letnih osobina prototipa T10 s predviđenim motorima AL-31F došlo se do bolne spoznaje da će takav Su-27 biti 20 posto inferiorniji u odnosu na F-15. Da stvar bude još gora u to vrijeme na Dalekom istoku tvornica za proizvodnju aviona "Jurij Gagarin" danas poznatija kao "Komsomolsk an Amur" (rus.skr. KnAAPO) završavala je prototipove T10-3 i T10-4 te krenula u pripreme za serijsku proizvodnju.
Tada novi glavni konstruktor konstrukcijskog biroa "Suhoj", Mihail Simonov shvatio je da to nije pravi put ka stvaranju vrhunskog lovačkog aviona. Godinu dana kasnije, točnije 1979., na zasjedanju povjerenstva Ministarstva zrakoplovne industrije oštro se usprotivio serijskoj proizvodnji takvog aviona i zatražio je odobrenje da se obave opsežne promjene na konstrukciji. Na pitanje postoji li ikakav način da se izbjegnu takve promjene, njegov odgovor je bio: "...Da! Ima! Možemo proizvesti nekoliko tisuća prosječnih lovačkih aviona i nadati se da neće doći do rata kako se ne bi vidjelo kakve su oni kvalitete...1"
Nova konstrukcija
Promjene na konstrukciji T10 koje su uslijedile nisu bile male. Aerodinamički koncept uzgonskog tijela zadržan je ali je ono znatnije preoblikovano. Krilo je dobilo ravne linije. Napadni rub više nije bio ovalnog oblika već je sada potpuno ravan. Utezi za smanjenje flutter vibracija premješteni su s napadnog ruba na sam kraj krila u obliku integriranog utega-lansera čime je broj nošenih projektila zrak-zrak povećan sa osam na deset. Time je na napadni rub krila omogućena ugradnja aerodinamičkih dodataka za povećanje uzgona odnosno predkrilaca (eng. leading edge flaps ili slots). Izlazni rub krila također je izmijenjen. Krilca (eng. elerons) i zakrilca (eng. flaps) integrirana su u jednu unificiranu aerodinamičku površinu koja objedinjuje njihove funkcije (eng. flaperon). Cijelom krilu je smanjena zakrivljenost aeroprofila ali je zadržano aerodinamičko vitoperenje. Poprečni presjek nosa aviona te srednje i zadnje sekcije trupa također je izmijenjen. Smanjenje presjeka srednje sekcije trupa za 15 posto rezultiralo je s 20 posto manjim aerodinamičkim otporom na krozzvučnim (eng. transsonic) i nadzvučnim (eng. supersonic) brzinama.
Početna konfiguracija motora AL-31F, pod oznakom AL-31FN kojem su reduktori za pogon ostalih sustava na avionu smješteni s donje strane napuštena je a oni su premješteni na gornju stranu. Naime, reduktore s donje strane pristupačnije su i olakšavaju održavanje ali takva konfiguracija motora tražila je veći poprečni presjek a time i veću težinu stražnje sekcije trupa u odnosu na konfiguraciju s reduktorima s gornje strane, što u konačnici stvara veći aerodinamički otpor i narušava performanse. Nije se htjelo jednostavnost održavanja pretpostaviti performansama aviona.
Zbog poboljšanja stabilnosti aviona pri letu na velikim napadnim kutevima, ali i zbog premještanja reduktora na gornju stranu motora, vertikalni stabilizatori su razmaknuti na izbočenja glavnog stajnog trapa koja se protežu po bokovima trupa. Kasnije se pokazalo da su tako postavljeni vertikalni stabilizatori na boljoj poziciji u odnosu na ekstenzije korijena napadnog ruba. Iz istog razloga (poboljšanja stabilnosti) s donje strane trupa simetrično s vertikalnim stabilizatorima postavljeni su manji ("trbušni") vertikalni stabilizatori.
Zadnja sekcija trupa aviona dobila je svoj znakoviti konusni produžetak odnosno u zrakoplovnom žargonu "žalac" što je u biti rezultat povećanja spremnika za gorivo.
Zračne kočnice-poklopci glavnog stajnog trapa stvarale su buffeting vibracije na horizontalnim stabilizatorima pa je takvo rješenje zamijenjeno s jednom zračnom kočnicom veće površine na gornjem dijelu srednje sekcije trupa, iza pilotske kabine. Zbog smanjenja mogućnosti ulaska vode te stranih objekata (kamenja i sl.) u uvodnike što bi moglo smetati radu motora ili ga čak oštetiti, nosna noga stajnog trapa pomaknuta je za tri metra unatrag a u uvodnike je postavljena mrežica koja se izvlači i uvlači zajedno s stajnim trapom. Može se pretpostaviti da je pomicanje nosne noge stajnog trapa unatrag pridonijelo i toliko željenom pomicanju središta težišta cijelog aviona unatrag. U pogledu pomicanja središta težišta aviona, primjenom novih tehnologija (prije svega digitalne) u razvoju avionike i sustava za upravljanje paljbom smanjen im je volumen i težina za gotovo 50 posto u odnosu na prethodnu generaciju. Novom prototipu koji je proizašao iz svih tih promjena dodijeljena je oznaka T10S.
(nastavit će se)
1 Citat iz knjige Su-27 Flanker story, autora Andreja Fomina
|
|
||
 |
stranica 2/2
|
|
|
|
||
 |
|
 |
Optimizirano za Internet explorer u 1024x768 prikazu
Web dizajn: Hrvoje Brekalo, Webmaster: Drago Kelemen
Copyright (c) Služba za odnose s javnošću i informiranje, Odjel Hrvatskih vojnih glasila, MORH. Sva prava pridržana - All rights reserved
Pravne napomene