Созданный в 1966 году на базе истребителя-бомбардировщика Су-7 опытный самолет С-22И стал первым в СССР самолетом с изменяемой в полете геометрией крыла. Первой серийной модификацией стал выпущенный в 1970 году истребитель-бомбардировщик Су-17 (С-32). Следующим был самолет с двигателем АЛ-21Ф - Су-17М, за которым последовали Су-17М2, Су-17МЗ и Су-17М4, выпускавшиеся в больших количествах. Кроме того были созданы учебно-боевые варианты Су-17УМ и Су-17УМЗ. На экспорт поставлялись Су-20/22/22М/22М4/22УМЗ, которые принимали участие в конфликте на Ближнем Востоке, в Африке, Латинской Америке, Азии, Афганистане... В процессе эксплуатации Су-17 показал себя достаточно надежным самолетом. Большинство потерь случалось по вине личного состава — ошибки в пилотировании, нарушения полетных заданий и эксплуатационных ограничений.
К завершению производства Су-17 в 1990 году в ВВС СССР насчитывалось 1095 самолетов этого типа. Всего же вместе с экспортными было построено 1866 машин, часть из которых до сих пор состоит на вооружении целого ряда стран.
Вот этому замечательному многоцелевому самолету-труженнику и посвящается данный топик, в котором будет сделана попытка собрать в единое целое все технические данные и особенности модификаций, фото и чертежные материалы.
К середине 60-х годов специалистами ЦНИИ-30, ведавшего общими вопросами авиатехники ВВС, были сформированы новые требования к многоцелевому фронтовому самолету:
- сверхзвуковая скорость в крейсерском полете и способность прорыва ПВО на малых высотах;
- короткий взлет и посадка, позволяющие базироваться на полевых аэродромах с длиной ВПП порядка 1000-1200 м;
- большой радиус действия — 700-800 км с боевой нагрузкой до 1 т бомб.
Перспективным для удовлетворения этим противоречивым требованиям представлялось применение крыла с изменяемой стреловидностью. Собственно говоря, термин звучит как "крыло с изменяемой геометрией", или сокращенно КИГ, так как при повороте консолей существенно меняется и площадь консолей, и относительная толщина профиля, и удлинение, и сужение — одним словом, все важнейшие аэродинамические характеристики.
Разнообразие режимов полета позволяло сочетать выгоду высоких несущих характеристик и эффективность взлетно-посадочной механизации крыла малой стреловидности со скоростными характеристиками крыла большой стреловидности. Кроме того, в полете на малых высотах уменьшается болтанка от воздушных порывов, что позволяет снизить утомляемость летчика, повысить точность применения средств поражения и расширить ограничения по полету в неспокойном воздухе (кстати, для машин такого класса они являются довольно жесткими). Можно сказать, что самолет с КИГ приобретал оптимальную конфигурацию на каждом полетном режиме.
Работы над проектами самолетов с КИГ были начаты в нескольких странах. В ходе исследований выяснилось, что достоинства такого решения сопровождаются неизбежным усложнением конструкции, ростом массы, появлением проблем с устойчивостью.
Тем не менее, американцы запустили в производство тактический ударный самолет F-111, а позднее — палубный истребитель F-14 и стратегический бомбардировщик В-1.
Французы же, построив несколько опытных машин (Мираж G, G 8), пришли к выводу, что достичь приемлемых результатов можно и более дешевыми средствами.
В Советском Союзе новое направление приобрело характер масштабной кампании по переводу ВВС на боевые самолеты с крылом изменяемой геометрии. В результате практически все виды нашей военной авиации получили новую технику — истребитель МиГ-23, истребители-бомбардировщики МиГ-27 и Су-17, фронтовой бомбардировщик Су-24, дальний бомбардировщик Ту-22М. Кроме того, было создано множество проектов самолетов с КИГ, как принципиально новых, так и модификаций уже существующих машин. По их числу мы таки обогнали Америку.
Первым в СССР самолетом с крылом изменяемой стреловидности стал С-22И, разработанный в ОКБ П.О. Сухого. Павел Осипович Сухой, верный своему принципу "искать простые и изящные решения", предложил решить проблему создания нового многоцелевого самолета, оснастив крылом изменяемой геометрии хорошо зарекомендовавший себя истребитель-бомбардировщик Су-7 - это позволило бы избавить самолет от свойственных ему недостатков - чрезмерно высокой посадочной скорости (320 км/ч), требовавшей наличия большой бетонированной ВПП, и недостаточной дальности. Из-за прожорливого двигателя самолет заслужил репутацию "трубы, через которую вытекает топливо".
Проектирование новой модификации Су-7 было начато в инициативном порядке в мае 1965 года. Коструктивно-силовая схема крыла была предложена лично Сухим и определялась достаточно просто: вид крыла в плане был сохранен без существенных изменений, размеры неподвижных частей крыла (НЧК) определялись положением основных стоек шасси, конструкция и кинематика которых также не менялась по сравнению с Су-7. Поворотные части крыла (ПЧК) занимали по сравнению с аналогичными проектами тех лет относительно небольшую часть размаха. Предложенная Генеральным конструктором идея позволяла не только оставить прежними фюзеляж, оперение и шасси, но и решить проблему сохранения устойчивости, ведь вслед за поворотом крыла смещался и аэродинамический фокус самолета. Аэродинамические исследования показали, что схема, предложенная П.О. Сухим и начальником бригады проектов A.M. Поляковым, оказалась очень удачной. Сохранение значительной площади НЧК и удачно выбранное положение осей поворота приводили к незначительному изменению центровки (порядка 2%), оставляя продольную устойчивость самолета в допустимых пределах во всем диапазоне допустимых скоростей и углов поворота. Минимальный угол стреловидности поворотных частей крыла был принят равным 30°, а максимальный остался таким же, как и у Су-7 - 63°. При изменении стреловидности от минимальной до максимальной площадь крыла менялась с 38,5 м2 до 34,5 м2, удлинение — с 4,88 до 2,69 и относительная толщина — с 12% до 7%.
Самолет получил обозначение по ОКБ С-22И, свидетельствовавшее о тесном "родстве" с Су-7 (С-22). Ведущим конструктором по нему стал Н.Г. Зырин. Первый опытный экземпляр машины строился на базе серийного Су-7БМ (С-22М), что позволило использовать отработанную технологию и многие агрегаты самолета, сэкономив время и средства. Но предстояло решить основной вопрос: создать поворотные консоли и шарнир, который стал в буквальном смысле самым "узким" местом конструкции. В обычном крыле все нагрузки, возникающие в полете, воспринимаются всей взаимосвязанной силовой конструкцией. Здесь же силы и моменты с консолей предстояло
снять одним, притом небольшим по размерам узлом центральным шарниром (опорный рельс, также включавшийся в работу, воспринимал лишь небольшую часть нагрузок). Этот же узел должен был обеспечивать и само перемещение поворотной консоли при изменении угла стреловидности. Размеры шарнира ограничивались небольшой строительной высотой крыла тонкого скоростного профиля. Потребовалось изменить и усилить конструкцию центроплана, ведь установка поворотного шарнира полностью меняла характер его нагружения.
Довольно сложной задачей при проектировании центроплана оказалась конструкция его хвостовой части — в обычном крыле участка, как правило, менее нагруженного и потому относительно несложного. При увеличении стреловидности ПЧК значительная часть консолей уходила именно в этот отсек. Он должен был лишиться привычного силового набора. Консоли его буквально "выдавливали" наружу. Известно, что наибольшей прочностью и жесткостью обладают замкнутые контуры, и сохранение прочностных характеристик открытой пустотелой хвостовой части крыла требовало подкрепления. Проблему решили оригинально и просто: по торцам центроплана установили мощные вертикальные ребра, выполнявшие роль нервюр и одновременно служившие аэродинамическими перегородками. Впоследствии они были использованы для подвески вооружения и дополнительных баков. Сами панели, помимо использования сотовых конструкций, подкрепили наружными продольными таврами.
Серьезной проблемой стало создание системы управления изменением стреловидности. Сначала предполагалась установка относительно простых гидроцилиндров, обеспечивавших два фиксированных положения крыла, соответствовавших максимальной и минимальной стреловидности. Вскоре это решение сменилось более перспективным, позволявшим обеспечивать плавное изменение стреловидности крыла с помощью двух гидромоторов ГМ-40, для повышения надежности работавших от двух независимых гидросистем.
Устройство синхронизации обеспечивало симметричную перекладку консолей и было очень простым. Гидромоторы соединялись между собой карданным валом, проходившим сквозь фюзеляж. При отказе одного из гидромоторов или одной из гидросистем, оставшийся обеспечивал синхронную перекладку крыла, хотя и с меньшей угловой скоростью.
Разумеется, все эти меры неизбежно вели к некоторому утяжелению конструкции — масса пустого самолета возросла примерно на 400 кг.
Все работы (не будем забывать, что самолет с крылом изменяемой стреловидности проектировался в СССР впервые) были выполнены в минимальные сроки, около года, тем самым полностью оправдав выбранный путь создания машины. Вскоре такой же метод "вживления" поворотного крыла в конструкцию уже готового опытного самолета Т-6 привел к появлению Т-6-2И, прототипа фронтового бомбардировщика Су-24.
- первый прототип С-22И и чертеж его общего вида.