Авиация и время 1999 03
Шрифт:
Особенности конструкции
Работы по созданию Ил-38 в ОКБ Генерального конструктора С. В. Ильюшина начались после выхода Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 18 июня 1960 г. Этот документ предусматривал представление на испытания первого опытного самолета без противолодочного оборудования во втором квартале 1962 г. Проектирование машины велось под непосредственным руководством Генерального конструктора, а его заместитель Я. А. Куте-пов стал ответственным по программе Ил-38. Ведущими конструкторами были В. М. Германов и Р. П. Папковский. Разработка эскизного проекта и выпуск рабочих чертежей велись в тесном контакте с представителями заказчика. Военные постепенно уточняли тактико-технические требования к самолету, которые были окончательно утверждены в апреле 1961 г, когда уже началась постройка опытного экземпляра.
Теоретические обводы основных агрегатов Ил-38 (фюзеляжа, крыла, оперения, мотогондол) полностью повторяли базовый Ил-18. Конструкция нового самолета также сохраняла много общего с пассажирским лайнером, от которого практически без изменений использовались: кабина пилотов, оперение и рули, силовая установка из четырех двигателей АИ-20 и управление ею, система запуска двигателей с использованием вспомогательной силовой установки ТГ-16, противопожарная система силовых установок, противообледе-нительная система, шасси, источники электро- и гидропитания, часть агрегатов электрооборудования и др. Крыло Ил-38 было одинаково с крылом второго опытного Ил-18, имело топливный бак-кессон в подфюзеляжной части центроплана и в последующем нашло применение на пассажирских Ил- 18Д.
* Позднее, в связи с увеличением дальности пуска МБР с подводным стартом, функции дальнего противолодочного самолета возложили на Ту-142, а Ил-38 стал рассматриваться как противолодочный самолет средней дальности.
С самого начала создания Ил-38 рассматривался как часть противолодочного комплекса с автоматизированной поисково-прицельной системой (ППС) «Беркут». Самолет должен был стать носителем бортового оборудования системы и сбрасываемых средств, что определило его конструктивно-компоновочные особенности. Для сохранения центровки на Ил-38 по сравнению с Ил-18 крыло пришлось сдвинуть вперед на 3,0 м. В связи с уменьшением объема гермокабины, необходимостью обогрева грузоотсеков, а также обогрева и охлаждения блоков аппаратуры системы «Беркут» претерпела соответствующие изменения система кондиционирования воздуха. Новое целевое назначение самолета потребовало переделать и систему электроснабжения. Значительные изменения коснулись конструкции фюзеляжа. За и перед центропланом организовали грузолю-ки, количество окон значительно уменьшили, на верхних боковых поверхностях передней части разместили воздухозаборники системы кондиционирования, а снизу установили большой обтекатель антенны поисковой РЛС. Завершался фюзеляж хвостовой балкой, в которой под обтекателем размещался магниточувствительный элемент магнитометра.
По компоновке фюзеляж Ил-38 состоял из двух основных частей. В передней герметичной размещалась кабина экипажа, разделенная перегородкой на две части: в первой находились рабочие места двух летчиков, штурмана корабля, радиста и бортинженера, во второй спиной к направлению полета за пультами аппаратуры поисково-прицельной системы «Беркут» сидели штурман-оператор РЛС и оператор самолетного приемно-индика-торного устройства (СПИУ). В связи с большой продолжительностью полета в задней кабине имелись буфет, стол, откидная кровать и санузел. В негерметичной части фюзеляжа за и перед центропланом находились передний и задний грузоотсеки с общим полезным объемом 30 куб. м., в которых размещалась сбрасываемая боевая нагрузка (радиогидроакустические буи, бомбы, мины, противолодочные торпеды, спасательные контейнеры – всего около 30 вариантов загрузки максимальной массой более 8000 кг). Над передним грузоотсеком устанавливался контейнер для двух мягких топливных баков общей емкостью 4200 л. За ним рядом с центром тяжести самолета располагался отсек с аппаратурой системы «Беркут», в т. ч. и цифровая вычислительная машина. За задним грузоотсеком находилась вспомогательная силовая установка ТГ-16. Она закрывалась капотом, а ее выхлопная труба выводилась на левый борт фюзеляжа. В полете из кабины экипажа, предварительно сбросив в ней избыточное давление, можно было пройти в негерметичную часть фюзеляжа, через всю длину которой вели два прохода.
Создатели Ил-38 много внимания уделили проблеме спасения экипажа в случае аварийной посадки, особенно на воду. На Московском море были проведены испытания модели самолета, в которых оценивались особенности приводнения, плавучесть машины, определялись конструктивные решения и мероприятия для спасения людей в этих условиях. При посадке на воду экипаж должен был покидать самолет или через аварийный люк в верхней части задней кабины, или через запасный выход на левом борту негерметичной части фюзеляжа над центропланом. В непосредственной близости от этого выхода находился контейнер со спасательным плотом ПСН-6А, крышка которого открывалась дистанционно с помощью тросовой системы, связанной с ручками, расположенными как внутри, так и снаружи фюзеляжа. Плот, выпадая из контейнера, наполнялся воздухом, попадал в воду около задней кромки крыла и удерживался у самолета с помощью линя. ПСН-6А был рассчитан на всех членов экипажа. Он имел тент, предохранявший людей от непогоды, запас пищи и пресной воды на трое суток, средства радиосвязи, сигнализации, аптечку и ремкомп-лект плота. Члены экипажа обеспечивались морскими спасательными костюмами МСК-3 из воздухо-водонепроницае-мой ткани с системой вентиляции подкос-тюмного пространства воздухом, отбираемым от самолетной системы кондиционирования. Следует также отметить, что при создании Ил-38 были предприняты специальные меры для повышения коррозионной стойкости его планера и систем. Работа над системой «Беркут» началась в ленинградском НИИ-131 Государственного комитета по радиоэлектронике в декабре 1959 г. и велась под руководством сначала В. С. Шумейко, а затем А. М. Громова и П. А. Иовлева. Всего в создании «Беркута» принимали участие более десяти НИИ и КБ. Предназначенная для поиска подводных лодок и выработки прицельных данных для их уничтожения, система обеспечивала автоматизированные выход в заданный район моря, постановку на возможных путях движения подводных лодок линейных и охватывающих барьеров из радиогидроакустических буев с последующим прослушиванием сигналов от них. Использовались буи трех типов: пассивный ненаправленный РГБ-1, пассивный направленный РГБ-2 и гидроакустическая станция РГБ-3. Связь между буями и системой «Беркут» осуществлялась с помощью бортовой РЛС и самолетного приемно-ин-дикаторного устройства (СПИУ), которое обеспечивало также визуальный контроль за их работой (на табло), прослушивание транслируемых шумов от РГБ-1, измерение пеленгов на подводную лодку относительно РГБ-2, а также пеленга и дальности относительно РГБ-3. Поиск субмарин, идущих в надводном положении или на перескопной глубине с работающими с помощью «шнорхеля» дизелями, можно было вести с помощью РЛС. Дополнительным средством поиска ПЛ являлся магнитометр АПМ-60, который не имел связи с системой «Беркут».
Летающая лаборатория на базе Ил-18, задействованная по программе Ил-38
Flying laboratory on the basis of Ил-18 used in the Ил-38 program
Ил-38 первых серий
Ил-38 of the first series
Передняя опора шасси
Nose landing gear
ППС «Беркут» была связана с большим количеством датчиков, измерявших параметры полета самолета и его пространственное положение, а также с пилотажно-на-вигационной системой «Путь-4Б-2К», автопилотом АП-6Е, автоматическим радиокомпасом АРК-Б и другими аппаратно-приборными средствами. Все это оборудование объединялось в единое целое с помощью бортовой цифровой электронной вычислительной машины ЦВМ-264 (Главный конструктор В. И. Ланердин), которая должна была обеспечить автоматизацию решения как навигационных, так и тактических задач, в том числе и применение бортового оружия. После введения штурманом-оператором исходных данных, ЦВМ рассчитывала вероятность поражения цели выбранным видом оружия, створки грузовых отсеков автоматически открывались и в нужный момент происходил сброс бомб или торпед. В то время создание столь высокоавтоматизированной системы стало, безусловно, значительным техническим достижением. К сожалению, надежность некоторых ее элементов оказалась на очень низком уровне, а их доводка потребовала столь длительного времени, что в конечном итоге ППС устарела морально.
Преодоление
Несмотря на большую загрузку ОКБ Ильюшина работами, связанными с сопровождением в эксплуатации Ил-18 и созданием нового пассажирского самолета Ил-62, техническая документация для постройки опытного Ил-38 была выпущена очень быстро. Сборка машины осуществлялась на опытном производстве фирмы под руководством директора завода Д. Е. Кофмана и главного инженера В. А. Юдина и шла также в очень высоком темпе. В этом была немалая заслуга серийного завода № 30 (директор П. А. Воронин), который поставил готовые агрегаты планера и ряд систем. Опытный экземпляр Ил-38 строился без ППС, отдельные элементы которой в то время проходили доводку на летающей лаборатории Ил-18СЛ.
28 сентября 1961 г., почти на год раньше срока, заданного Постановлением правительства, экипаж в составе командира корабля ведущего летчика-испытателя В. К. Коккинаки, второго пилота Э. И. Кузнецова, штурмана-испытателя В. Ф. Воскресенского, бортрадиста И. С. Силиминова выполнил на Ил-38 первый полет. Ведущим инженером по летным испытаниям был назначен специалист в области вооружения М. С. Гольдман. Программой заводских испытаний предусматривалось снять лет-но-технические и взлетно-посадочные характеристики Ил-38, определить его устойчивость и управляемость на режимах, характерных для противолодочного самолета, а также провести оценку работоспособности грузоотсеков, проверить возможность аварийного покидания машины в воздухе через входной люк. Разработчикам «Беркута» в реальных полетах предстояло оценить условия, при которых должна работать их система.
Заводские испытания проходили до июня 1962 г. на летно-испытательной базе ОКБ, расположенной на аэродроме ЛИИ в Жуковском. Уже первые полеты показали, что из-за сдвинутого вперед крыла самолет на взлете легче поднимает переднюю опору шасси, чем Ил-18, и несколько иначе ведет себя при боковом ветре. Полусферический обтекатель антенны РЛС вызывал небольшую, но постоянную тряску носовой части машины, что удалось быстро устранить, применив обтекатель новой формы – он стал несколько вытянутым назад. В целом испытания показали, что Ил-38 унаследовал лучшие черты своего предшественника. По оценке летчиков: «Взлет самолета прост. В горизонтальном полете самолет хорошо управляем, достаточно устойчив. Самолет обладает удовлетворительной устойчивостью и управляемостью на всех эксплуатационных высотах и режимах полета от минимальной до максимально допустимой скорости при всех эксплуатационных центровках от 16 до 30% САХ. Поведение самолета в полете при достижении предельного числа М=0,65 нормальное и особенностей не имеет… Самолет устойчив в поперечной и путевой координациях как с закрытыми, так и с открытыми грузовыми люками. Эффективность рулей достаточна для парирования моментов, возникающих при отказе крайнего двигателя на взлете. Посадка проста и особенностей не имеет». Успешно прошли также отработки покидания самолета в воздухе через нижний люк. По итогам заводских испытаний был сделан вывод, что Ил-38 имеет ЛТХ, соответствующие заданным, его бортовые системы работают надежно, и нет каких-либо явлений, препятствующих установке ППС «Беркут».
Основная опора шасси
Main landing gear
Обтекатель антенны РЛС
Radar antenna fairing
Воздухозаборник системы кондиционирования отсека с аппаратурой ППС и балка магнитометра
Intake of section air-conditioning system with equipment for sweep of submarines and magnetometer beam
После завершения заводских испытаний на опытном Ил-38 начались работы по установке системы «Беркут», но пока без цифровой вычислительной машины. Выработавшие свой ресурс двигатели АИ-20А заменили на АИ-20К. Новый этап испытаний начался 10 марта 1963 г. Его цель заключалась в совместной с создателями ППС отработке оборудования системы «Беркут» на борту Ил-38, а также в проверке условий транспортировки в грузо-отсеках радиогидроакустических буев всех типов. Основной объем испытаний этого этапа проводился под Феодосией
на базе 3-го управления ГК НИИ ВВС (аэродром Кировское). Ведущим летчиком-испытателем являлся А. И. Тюрюмин, ведущим инженером – М. С. Гольдман. В полетах было выявлено, что РЛС, СПИУ и др. отдельные элементы «Беркута» функционируют нормально, а РГБ-1 мало приспособлены для работы в условиях низких температур.
Внешние стороны мотогондол
Nacelle view from wing tip side
Оставался последний шаг по комплектации ППС – установить на опытном Ил-38 вычислительную машину и провести комплексные отладки системы «Беркут» на земле и в полете. Эти работы были завершены только в феврале 1964 г., и с марта в Кировском начался этап «А» Государственных испытаний (руководитель бригады НИИ ВВС п-к Е. Б. Поляков). Военные летчики-испытатели подтвердили высокую оценку самого самолета, а вот система «Беркут» преподнесла много неприятностей. Практически после каждого полета приходилось устранять отказы, особенно ненадежно работали ЦВМ-264 и буи. Тем не менее, с 14 мая 1965 г. начался этап «Б», на который самолет передали с примерно 200 выявленными дефектами. Бригаду НИИ ВВС на сей раз возглавлял п-к О. А. Воронько, ведущим инженером по комплексу «Беркут» был п/п-к А. К. Кирюхин, летчиками – п-к С. М. Су-хин и п/п-к А. Ф. Степанов. На этом этапе испытатели выполнили 87 полетов общей продолжительностью 287 часов, из них 80% прошло с привлечением надводных кораблей и подводных лодок. Результаты ГИ рассматривались 1-4 декабря 1965 г. на заседании Государственной комиссии, которую возглавлял командующий авиацией ВМФ Герой Советского Союза Маршал авиации И. И. Борзов. Было принято решение запустить Ил-38 в серийное производство, но пока не принимать его на вооружение из-за низкой надежности ППС.