Евгений Федосов - Полвека в авиации: записки академика

А легкий самолет должен был бы работать, как фронтовой истребитель, ведущий противовоздушную оборону поля боя, прикрывая свои войска от ударов авиации противника.

Обе эти машины, по нашему мнению, следовало строить, как чистые истребители, которые не должны совмещать в себе функции штурмовика или истребителя-бомбардировщика. Мы также подсчитали, какой удельный вес должен иметь в авиационных группировках каждый из этих истребителей. Оказалось, что их соотношение должно составлять 70 процентов легких самолетов и 30 процентов тяжелых. С самого начала мы исходили из того, что тяжелый самолет будет дороже. При этом мы опирались на линейную зависимость между весом машины и ее стоимостью, что, забегая вперед, скажу, не оправдалось.

Ко всем этим нашим обоснованиям присоединились специалисты из 30-го института ВВС, которые провели исследования, аналогичные тем, что делали мы, и пришли к сходным выводам. Таким образом, позиции представителей авиационной промышленности и заказчика совпали, и было решено строить одновременно эти два самолета — тяжелый и легкий истребители. Позже, когда министром обороны страны стал Д. Ф. Устинов, он несколько раз ставил под сомнение это решение и задавался вопросом, нужны ли ВВС сразу две новые разные машины? Такой подход объяснялся тем, что Дмитрий Федорович был сторонником унификации вооружений различных видов Вооруженных Сил и ему хотелось, чтобы они имели один тип танка, один тип бомбардировщика, истребителя и т. д. Его беспокоило «многотипье» военной техники, потому что каждый новый ее образец, впитывая последние достижения научно-технического прогресса, становился все дороже, а это, в свою очередь, ложилось тяжким бременем на экономику страны. И здесь я должен признать правоту военных, которые нас, создателей новых типов самолетов, критиковали за то, что конструкторы мало уделяли внимания унификации и авиационной техники, и ее эксплуатационного цикла. Если, допустим, в военное время самолет с маркой «Су» сел бы на аэродром, где базируются «МиГи», он не смог бы уже взлететь, поскольку ни транспортировать, ни заправить его было бы нечем — вся оснастка была бы «миговской» и для «Су» не годилась. Эти различия дошли до того, что даже базовые размеры между «ушками», при помощи которых бомба крепится в бомбодержателе, у самолетов «МиГ» и «Су» оказались различными. И пришлось делать промежуточную балку на каждом самолете, чтобы компенсировать эту разницу в размерах. Конечно, такой абсурд не мог пройти мимо внимания еще П. В. Дементьева. Он как-то вызвал меня и упрекнул, что с бомбами — недоработка нашего института, и мы должны были сделать для них единую систему подвески и сброса. За основу мы взяли бомбардировочную установку, которая использовалась у «Сухого» — по всем параметрам она была предпочтительнее. Когда в институте создали конструкцию унифицированного узла и я предложил министру:

— Петр Васильевич, утвердите этот узел, и дело с концом. Он посмотрел мой чертеж:

— Ну, ты хотя бы свою подпись поставь, тогда и я подпишу. Приехал я с чертежом, где стояли подписи П. В. Дементьева и моя к А. И. Микояну и предложил ему переделать установки в соответствии с решением министра. Артем Иванович посмотрел чертеж, взял его и поехал… к министру. Он показал Дементьеву силовой набор крыла, который пришлось бы менять в случае установки бомбодержателя, предлагаемого нами. Естественно, на это никто бы не пошел, и Дементьев вынужден был отменить собственное решение.

Подобных несуразностей в нашей авиации хватало, поэтому проблема унификации буквально витала в воздухе, что и подталкивало Д. Ф. Устинова к желанию создать один самолет, танк и т. д. Он неоднократно поднимал вопрос о том, что вместо двух истребителей — тяжелого и легкого — нужно строить один, но наш институт и я, в частности, твердо защищали концепцию двух машин. Хотя история их создания развивалась весьма драматически.

Самолет «Сухого», может быть, вначале немного уступал по маневренности МиГу, но по всем остальным показателям превосходил его: он нес больше топлива, дальше летал, имел хорошую боевую нагрузку и т. д., поскольку обладал увеличенной размерностью. Его стоимость военных как-то не волновала: они заказывали определенное количество машин, а денег на них государство давало сколько нужно. Естественно, при таком сравнении «Су» выглядел лучше, чем легкий «МиГ», при условии, что критерий «эффективность — стоимость» в их сопоставлении исключался. Все это и давало повод Д. Ф. Устинову усомниться в необходимости создания обеих машин, но, к счастью для ВВС, он стал министром обороны, когда работа над ними продвинулась уже так далеко, что останавливать ее не было смысла.

К созданию этих самолетов мы подошли в институте очень серьезно. Мы понимали, что у них есть только два потенциальных противника — F-16 и F-15, но основное внимание сосредоточили на последнем. По размерности он был ближе к будущему Су-27, но немного легче его и поэтому мы решили, что именно F-15 представляет наибольшую угрозу. В этом нас убеждали и показы его на авиакосмических салонах в Ле Бурже и Фарнборо, где мы тщательно изучали эту машину. Она производила хорошее впечатление, как очень «серьезный самолет». Поэтому мы решили, что не должны стремиться лишь к тому, чтобы наша будущая машина не уступала сопернику по высоте, тяговооруженности, дальности полета и т. д. Надо идти дальше и попытаться понять, как F-15 ведет себя в динамике, в бою, насколько он эффективен в боевом применении.

Для этого мы использовали моделирующий стенд «Воздушный бой». В «бою» на нем могли участвовать настоящие летчики, но сам процесс «схватки» моделировался с помощью математики и вычислительных машин. Это позволило нам варьировать все технические параметры «самолетов», а критерием их оценки было мнение летчика, который должен сказать, выиграет он бой у противника или нет, имея в своем распоряжении машину с теми или иными возможностями.

Стенд представлял собой две сферы, на которых отображалась воздушная обстановка — горизонт, самолет противника, его маневры и т. д. Летчики же сидели в кабинах нашего самолета и самолета противника и могли вести «бой». По тем временам — конец 70-х — начало 80-х годов — это был очень совершенный стенд, может быть, даже более мощный, чем у фирмы «Макдоннэл Дуглас», который она построила для проработки концепции F-15.

В программу «боя» мы заложили все известные нам параметры самолета F-15, модель которого уже продул в своих аэродинамических трубах ЦАГИ. Конечно, мы не знали его ограничений, поэтому виртуально создали некий идеализированный самолет. Но это как раз допустимо на этапе проработки концепции новой машины, когда мы противника считаем лучше, чем он есть на самом деле. Параметры же нашего самолета варьировались. Мы должны были так их подобрать, чтобы математическое ожидание выигранных боев у виртуального противника было больше, чем поражений.

На стенде мы стали проигрывать будущие Су-27 и МиГ-29, и к этой работе института самое пристальное внимание проявил П. С. Кутахов. Он быстро понял, что наш стенд полунатурного моделирования и есть тот самый инструмент, с помощью которого можно точно заложить все ТЗ на новые машины. Для этого он дал задание летчикам звена МиГ-23 из Владимировки провести друг с другом «воздушные бои» на этих машинах на стенде и оценить, насколько реальные полеты на МиГ-23 совпадают с виртуальными. Мы заложили нужные программы. А чтобы исключить субъективизм в оценках «боя», подключили к этому эксперименту Институт военно-космической медицины. Летчиков обклеили всевозможными датчиками, с помощью которых фиксировались частота пульса, величина кровяного давления и ряда других параметров, свидетельствующих об изменении психоэмоционального состояния человека в процессе «боя».

Каково же было наше удивление, когда, сравнив реальные бои во Владимировке с «боями» на стенде, мы увидели почти стопроцентную сходимость не только траекторных движений настоящих и «математических» самолетов, но и угловых, то есть в «тонкой» динамике поведения машины. Еще больше нас удивило, что психоэмоциональное и физиологическое состояние летчиков, наблюдаемое в реальном полете, полностью совпало с тем, что было получено в ходе экспериментов на стенде. Хотя у нас имитировались перегрузки, но они далеко не достигали тех величин, что испытывает человек в настоящем бою на современном истребителе. Однажды дело дошло до курьеза. Картина воздушного боя на стенде организуется с помощью оптических средств. Когда один из них закончили, оператор случайно перевернул «горизонт» на 180° и летчик, который сидел в кабине, закричал:

— Переверните меня обратно!

Он решил, что сам висит вверх ногами…

Вообще же этот эксперимент, довольно дорогой, вызвал огромный интерес в авиационной среде. Была даже назначена Государственная комиссия под председательством маршала авиации, трижды Героя Советского Союза И. Кожедуба. Внимательно изучив все необходимые материалы, она дала заключение, что «полеты» на нашем стенде и в реальном истребителе идентичны. И тогда этот эксперимент лег в основу создания будущих Су-29 и МиГ-29, а коллектив ГосНИИАС за создание стенда получил Государственную премию. Так начиналась биография новых машин…