Авиация и космонавтика 2002 09 | страница 6



В ходе проектирования столь сложного для конструкторов крыла, прочнистами ОКБ под руководством А.М.Черемухиным в тесном контакте с прочнистами ЦАГИ, были организованы различные экспериментальные работы по выбору и испытаниям подобного крыла. В ОКБ были построены и испытаны модели и натурные образцы элементов крыла. Причем все это сделали со значительным опережением выпуска рабочих чертежей на опытный самолет, что свело к минимуму всевозможные доработки и "неожиданности" в металле на первой опытной машине. В ходе всех этих работ по моделированию будущего крыла самолета "98", выяснилось, что характер взаимодействия силового кессона консоли крыла со стреловидностью 55" с прямым кессоном центроплана оказался существенно более сложным, чем при углах 35" дозвукового Ту-16. Поэтому прочнисты ОКБ при решении этой достаточно сложной задачи применили метод натурного моделирования, что позволило точнее разобраться с процессами передачи сил в такой конструкции и сделать грамотный выбор необходимых конструктивных элементов данного узла (на Ту-16, при решении подобной задачи, хватило проведения предварительных исследований на моделях конструкции).

Общая аэродинамическая компоновка самолета, частные решения по компоновке фюзеляжа силовой установки и т.д. первоначально были близки к первому варианту Ил-54 (проекту сверхзвукового бомбардировщика ОКБ-240). Судя по всему, для обоих проектов руководящим материалом послужили общие рекомендации ЦАГИ для самолетов подобного класса.

После предварительных проработок, для проекта "98" была выбрана схема среднеплана, с аэродинамически чистым тонким стреловидным крылом и стреловидным хвостовым оперением. Стремясь обеспечить высокое аэродинамическое качество крыла на крейсерских сверхзвуковых режимах, разработчики отказались от расположения основных стоек шасси в крыле и полностью разместили их в отсеках фюзеляжа. Требование достижения сверхзвуковых скоростей заставило отказаться от всевозможных дополнительных надстроек на фюзеляже: полностью отказались от башенных фюзеляжных пушечных установок, оставив лишь кормовую установку, размеры фонарей кабин экипажа были максимально минимизированы. Важными новациями в компоновке самолета стало размещение мощных ТРД с форсажными камерами в хвостовой части фюзеляжа, подвод к ним воздуха по длинным воздухопроводам, внедрение воздухозаборников с фиксированными центральными телами в виде небольших полуконусов на входе и применение системы слива пограничного слоя, выполненного в виде щели между воздухозаборниками и фюзеляжем. Для снижения волнового сопротивления в трансзвуковой зоне аэродинамическая компоновка самолета "98" предусматривала небольшое обжатие фюзеляжа на участке сочленения его с крылом, что соответствовало, входившему тогда в практику мирового самолетостроения "правилу площадей" (интуитивно, на уровне инженерного подсознания это правило использовалось при компоновках различных элементов самолетов ОКБ начиная с 40-х годов с Ту-2, дав наибольший эффект на Ту-16). Поскольку на период создания "98-ой" машины, опыт аэродинамического проектирования сверхзвуковых тяжелых самолетов и у нас, и за границей только нарабатывался, при определении ожидаемых характеристик самолета максимально использовались данные, имевшиеся в ЦАГИ. В ходе аэродинамических расчетов была составлена сетка аэродинамических характеристик на базе экспериментальных данных ЦАГИ и опубликованных материалов по линейной теории. Такой подход позволил, по результатам теоретических расчетов, определить ряд новых соотношений и выводов для аэродинамической компоновки присущей самолету "98", использовавшихся в последствии при работах над более поздними проектами ОКБ.