Он вышел на максимальный режим, и в это время раздался взрыв. Сначала появился огненный круглый шар, а потом образовался «атомный гриб» — имитация прямо-таки настоящая. После обработки лент контрольно-записывающей аппаратуры обнаружили, что двигатель проработал устойчиво, без помпажа.
«Второй самолет, — вспоминает Юрий Никитович Грицюк, — под воздействием ударной волны не сдвинулся с места, так как был зафиксирован, поэтому у него подломилась одна нога, а в полете было бы все нормально. А третий самолет без всяких видимых повреждений».
Так впервые удачно прошли серьезнейшие небывалые испытания самолетов Су и двигателей АЛ. Наша военная техника показала большую надежность пред лицом вероятного противника.
В конце 60-х годов в США шла напряженная работа над созданием нового сложного специализированного истребителя завоевания превосходства в воздухе F-15. Отзвуки этой целенаправленной широкомасштабной деятельности доходили и до наших конструкторов.
В ОКБ Сухого задумывались над тем, какой истребитель наши ВВС смогут противопоставить создававшимся за рубежом истребителям четвертого поколения. Ясно было одно: истребитель должен быть специализированным, то есть одноцелевым.
Авиационные фирмы США извлекли урок из неудачного создания в третьем поколении тактических самолетов — многоцелевых истребителей — бомбардировщиков типа F-4 и F-111, которые задуманы для ведения эффективного воздушного боя, а также нанесения мощных, точных ударов по наземным целям. Уровень авиационной техники в то время не позволил реализовать эти замыслы: F-4 стал неплохим истребителем-бомбардировщиком, с ограниченными возможностями ведения воздушного боя, F-111 — фронтовым бомбардировщиком. Уроки создания тактических самолетов третьего поколения у нас и в США привели авиастроителей обеих стран к выводу: истребитель следующего поколения должен быть специализированным, одноцелевым. И все усилия должны быть направлены на повышение эффективности самолета при ведении воздушного боя.
Мысль о том, что необходим самолет, который продолжил бы традиционную для ОКБ Сухого линию тактических истребителей, не давала покоя специалистам. И совершенно закономерно, что осенью 1969 года в отделе проектов началась разработка самолета, который впоследствии станет известен как истребитель-перехватчик Су-27.
Первый общий вид Су-27 довольно точно отражал особенности его компоновки и аэродинамики. Он был готов в Феврале 1970 года. В основу этого общего вида легли проработки, сделанные Олегом Самойловичем, Валерием Николаенко, Владимиром Антоновым, Владимиром Присяжнюком. Эти дни для инженеров, стоявших у истоков Разработки истребителя, стали одними из самых знаменательных и памятных в их жизни. Ведь они положили на чертеж основные технические решения, определившие облик самолета. А самое главное вот что. Было в этом облике много неожиданного. Фюзеляж и крыло плавно переходили друг в друга, образуя единое интегральное тело, единый несущий корпус. Такого раньше не было в творческом почерке КБ. Двигатели с воздухозаборниками, которые в КБ Люльки собирались проектировать, расположили в двух изолированных мотогондолах под несущим корпусом.
Двухкилевое вертикальное оперение и низкорасположенное относительно крыла горизонтальное установили на мотогондолах.
Наклоненная вниз головная часть фюзеляжа с нетрадиционно большим фонарем вынесена далеко вперед, дает хороший обзор летчику.
Для отработки аэродинамической и компоновочной схем самолета с 1970 года велись обширные исследования в КБ, ЦАГИ и других НИИ. Кроме основной схемы с несущим корпусом, в отделе проектов разработали альтернативные компоновки. Для каждой из них построили и продули аэродинамические модели. Исследование подтвердили правильность выбора основной, первой аэродинамической компоновки, особенно по маневренности и дальности полета.
Роль Павла Осиповича Сухого в проектировании истребителя Су-27 огромна. Именно он взял на себя смелость разработать самолет по совершенно необычной схеме, в которой заложено много научно-технических решений, не апробированных в авиации. Это был риск, и очень большой. Степень этого риска отчетливо видится и оценивается на «расстоянии» многих лет от этого события, как и причины, заставившие его рисковать.
Суть в том, что если бы истребитель был построен по традиционной аэродинамической схеме, пусть продвинутых вперед по степени совершенства, но обычных решений, он был бы обречен. Генеральный конструктор точно Рассчитал, что только оригинальные научно-технические Решения, заложенные в проект истребителя Су-27, могут компенсировать отставание отечественного радиоэлектронного оборудования, в том числе радиолокационной станции — РЛС с антенной большого диаметра.
Важной вехой в проектировании Су-27 была разработка аванпроекта. В 1972 году он выиграл конкурс аванпроектов среди истребительных КБ, постоянных соперников Сухого.
Полученные, хотя и очень хорошие, результаты продувок в аэродинамических трубах и сама конструктивно-компоновочная схема генерального конструктора не удовлетворили. Он считал, что не все еще резервы вскрыты, что компоновочная, силовая схемы самолета еще недостаточно совершенны. Беспокоили его и весовые характеристики самолета. Поиски продолжались.
Появилось несколько альтернативных аэродинамических компоновок. Остановимся, к примеру, на шестой. Ее назвали «пакетной». Фюзеляж и крыло, как и на предыдущих схемах, составляли единый несущий корпус. Двигатели АЛ, которые уже проектировались в КБ Люльки, расположили под несущим корпусом на минимальном расстоянии друг от друга, воздухозаборники свели, в пакет, подобно тому, как они скомпонованы на «сотке»[3]. Переднюю опору шасси уложили в зону, ограниченную воздухозаборниками.
Впервые в компоновке появились обтекатели главных опор шасси. Расположенные по бокам мотогондол, они плавно переходили в хвостовую балку, которая стала платформой для установки на ней двухкилевого вертикального и горизонтального оперения. Это техническое решение применили в дальнейшем в компоновочной схеме основного варианта самолета.
Но продувки аэродинамических моделей этой схемы показали, что она уступает по некоторым параметрам основной аэродинамической компоновке. Меньший запас топлива, малая база шасси.
…И так решение за решением.
Отличие компоновочной схемы «7» — круглые воздухозаборники с центральным конусом. И в этой схеме не все удалось: не сумели убрать в ниши главные опоры шасси. А продувки круглых воздухозаборников дали удовлетворительные результаты.
…Месяцы, годы поисков. За пять лет исследовали 20 аэродинамических моделей. Разработали несколько совершенных аэродинамических и конструктивно-компоновочных схем истребителя, но первоначальная схема с целым рядом доработок оказалась самой эффективной. Пожалуй, такого обилия вариантов компоновок самолета, как при проектировании Су-27, в КБ не было. Местные остряки даже называли Су-27 «самолетом с изменяемой компоновкой». Обидный юмор в адрес разработчиков этой темы доходил до них, но они твердо стояли на своих позициях, искали нестандартные варианты. А сторонников строить истребитель по традиционной схеме хватало, и не только в КБ Сухого. Но конструкторов вдохновляла стойкость, спокойствие Павла Осиповича, его уверенность в том, что хотя и трудный выбран путь, но он правильный.
Процесс проектирования Су-27, как и прежних самолетов, от рядового конструктора до генерального был проникнут духом демократизма. Технические предложения не делили на предложения простого инженера и высокого руководителя, а ценили за умную мысль, вложенную в них.
При таком демократическом методе каждый инженер стремился быть участником творческого процесса и ощущать себя соавтором самолета. «Результатом коллективного творчества стал самолет с оригинальным, необычным обликом», — говорил ведущий этой темы Владимир Иванович Антонов.
Облик самолета определен в первую очередь плавным переходом фюзеляжа в крыло, образующим единый несущий корпус.
При такой компоновке в создании подъемной силы активно участвуют не только консоли крыла, но и фюзеляж, возможности такого самолета возрастают. Мощные двухконтурные двигатели АЛ-31Ф разместятся в изолированных мотогондолах под несущим корпусом. Для исключения взаимовлияния двигателей и крыла расстояние от его передней кромки до входа в воздухозаборник тщательно подобрано расчетами.
Главные опоры шасси убраны в расположенные по бокам мотогондол обтекатели, плавно переходящие в хвостовые балки, служащие платформами для установки хвостового оперения самолета. У самолета мощное двухкилевое вертикальное оперение и цельноповоротное горизонтальное.
Управляемые ракеты класса «воздух — воздух» расположены между мотогондолами по схеме «тандем».
Эта аэродинамическая компоновка отвечает концепции «неустойчивого» самолета. Это только некоторые штрихи к «портрету» Су-27.
В октябре 1974 года в ОКБ успешно прошла защита эскизного проекта и заседание макетной комиссии ВВС по самолету Су-27 под председательством маршала авиации А.Н. Ефимова.
К началу 1975 года пятилетняя работа по формированию аэродинамической интегральной компоновки и конструктивной схемы самолета и его агрегатов была завершена. Отдел проектов КБ выпустил комплект директивной документации самолета. Главным конструктором самолета в 1975 году был назначен Михаил Петрович Симонов.
Опытное производство приступило к постройке первого опытного самолета Су-27 (заводское обозначение Т 10-1). В центре внимания производства были экспериментальные работы по титановой панели центроплана, пожалуй, самой ответственной конструкции, на которой держался весь самолет. Ежедневно в девять ноль-ноль собирали оперативные совещания. Давали задания на текущий день и даже на каждый час. Такая напряженность вызывалась международной обстановкой, гонкой вооружения, которую нам навязал Запад.
«Идет состязание умов, жесткое состязание, и мы с вами на переднем фронте этой борьбы», — говорил не раз генеральный конструктор. Да, на производстве и в КБ за Су-27 шла борьба как на фронте…
Прежде всего шла борьба за снижение массы самолета. В начале аллеи, ведущей на завод, к каждому пришедшему на работу обращались слова плаката: «На изделии 500 кг лишнего веса».
Этот лишний вес стремились снять за счет новых конструктивно-технологических решений, разработки новых технологий, внедрения перспективных материалов. Наибольший эффект в снижении массы дала сварка титана в среде инертных газов.
Развернутая в полном масштабе с середины 70-х годов программа Су-27 стала крупнейшей общегосударственной программой по созданию самолета нового поколения. У истребителя, как у сложной системы, ни одно из отдельно взятых свойств не гарантирует успеха. Только органичное сочетание возможностей бортовых систем и вооружения с совершенством аэродинамических форм, конструкции планера и силовой установки позволяет обеспечить высокую эффективность и неуязвимость истребителя в бою.
Специально для Су-27 Архип Михайлович Люлька разработал двигатель нового поколения АЛ-31Ф с исключительно высокими удельными параметрами и великолепными газодинамическими характеристиками.
Для Су-27 впервые в стране была разработана электродистанционная система управления (ЭДСУ).
Широкое внедрение перспективных технологий характерно для всех систем самолета.
Для Су-27 разработана система вооружения, обеспечивающая уничтожение любых воздушных целей на средних дистанциях и в ближнем маневренном воздушном и превосходство над любым истребителем противника.
Для истребителя нового поколения разработали и новое поколение управляемых ракет, а также новую авиационную пушку.
К работам по программе создания Су-27 была привлечена огромная кооперация соразработчиков и соисполнителей по всей стране. Она действительно стала общенародной программой.
Массу планера Су-27 удалось существенно снизить за счет широкого внедрения в конструкцию самолета титановых сплавов и освоения прогрессивных технологий.
Шла подготовка к первому вылету Т10-1. Ведущим инженером по летным испытаниям был назначен Р.Г. Ярмарков.
КБ Люльки представлял Евгений Сергеевич Воробьев. Объем работ большой, сроки поджимали, одному справиться трудно. Чтобы не задержать начало испытаний, в помощь основному ведущему инженеру дали помощников — Вадима Иванова и Николая Никитина, будущего генерального конструктора ОКБ МиГ.
Этот квартет и подготовил самолет Т10-1 — заводской шифр Су-27 к первому полету.
Первый полет на Т10-1 совершил на аэродроме ЛИИ 20 мая 1977 года шеф-пилот КБ В. Ильюшин.
Для наблюдения и киносъемки Су-27 сопровождал другой самолет, ведомый Игорем Петровичем Волком, будущим космонавтом. На аэродроме присутствовали руководители министерства, ЛИИ, ОКБ Сухого и Люльки. Полет прошел успешно. Вскоре Р.Г. Ярмарков ушел ведущим инженером на другой самолет. Ведущим стал Николай Никитин.
Летные испытания шли интенсивно. К концу 1978 года были определены основные летные характеристики, в основном соответствовавшие тактико-техническим требованиям. В 1978 году построен второй опытный самолет — Т10-2 — «близнец» первого.
На серийном заводе в Комсомольске-на-Амуре, где директором в то время был Владимир Николаевич Авраменко, запустили в производство установочную партию самолетов — десять экземпляров. Два самолета из этой партии (Т10-3 и Т10-4) предназначались для установки на них нового двигателя АЛ-31Ф ОКБ А.М. Люльки. АЛ-31Ф (заводское обозначение — изделие «99») — это двигатель нового поколения, последняя работа Архипа Михайловича Люльки. По сравнению с двигателями предыдущего поколения АЛ-21ФЗ, которые стояли на Т10-1 и Т10-2, он имел большую на 10 % тягу, меньший на 20 % вес и значительно меньшие на всех рабочих режимах расходы топлива.