english
Авиация 
Су-57 — полёт с максимальной нагрузкой
Мы продолжаем рассказывать о российском истребителе пятого поколения Су-57. В этой статье речь пойдёт о композитных материалах, почему они важны в конструкции самолёта и их испытаниях на прочность.
- Формула успеха: Су-57=f22+f35
- Су-57 — полёт с максимальной нагрузкой
- Су-57 — рождён невидимкой
- Су-57 — безопасная топливная система и всевидящий радар
- Су-57 — боевой летающий суперкомпьютер
- Су-57 — круговое зрение и 10 тонн вооружения
При разработке истребителя пятого поколения ОКБ Сухого требовалось создать самолёт, который по всем параметрам превосходил бы американский F-22 и был бы лучшим в мире многофункциональным истребителем. Такая задача перед компанией «Сухой» была поставлена в 2003 году.
В это время КБ разрабатывало ещё два новых истребителя — Су-30 и Су-35. Эти машины и сейчас — 15 лет спустя, во многом превосходят своих конкурентов. Но всё же и Су-30СМ, и Су-35С являются продолжением старой линейки, родоначальником которой был самолёт Су-27, теперь требовалось придумать истребитель, который бы стал главным в Вооружённых силах России на многие десятилетия вперёд. Для этого в первую очередь нужно было решить задачу снижения заметности самолёта.
«Для того, чтобы реализовать данное качество, необходимо заново спроектировать платформу, — продолжает рассказ о Су-57 главный конструктор истребителя, генеральный директор ОКБ Сухого Михаил Стрелец. — Платформой мы называем планер, самолётные системы и силовую установку. Всё это направлено на то, чтобы обеспечить низкий уровень радиолокационной и инфракрасной заметности самолёта. На самолёте Су-57 платформа создана с нуля».
Чтобы получить уникальные характеристики истребителя с одновременным обеспечением высокой прочности и максимально возможным уменьшением веса конструкции, было решено, что главной особенностью новой платформы будет замена деталей из металла и сплавов, на изделия из полимерных композитов. Но такие самолёты в России ещё не строились и требовалось определить, выдержит ли композитный материал те высокие нагрузки, которые приходятся на современный истребитель в боевом сверхзвуковом полёте.
Значительная часть конструкции истребителя Су-57 выполнена не из металла, а из полимерных композитов. В ОКБ Сухого для проверки материалов на прочность есть специальная Лаборатория статических испытаний. Именно здесь проходят тестирование композитные материалы и детали, из которые позже будет собран самолёт.
Один из полимерных фрагментов крыла, который тестируют в Лаборатории, должен выдержать нагрузку 10 тонн. Элемент закрепляется на испытательном стенде и на него начинает действовать постепенно возрастающее усилие на разрыв, становятся слышны звуки лопнувшей натянутой струны, а через 6 секунд испытываемый элемент разрушается — происходит его разрыв, но не постепенный с вытягиванием, как у металлов, а мгновенный, хрупкий, характерный для композитных материалов. Нагрузка, которая в момент разрушения была приложена к детали, составила 15 тонн.
Здесь же, в московской Лаборатории, испытывают на прочность планер Су-57. Этот опытный образец самолёта никогда не поднимется в небо, его предназначение — статические испытания, в данном случае инженеры ОКБ тестируют крыло истребителя. В ходе испытаний к самолёту прилагаются нагрузки, которые тянут концы крыла вверх, а нос и хвостовую часть — вниз. Цель подобных испытаний — нагрузить машину так, чтобы понять, где у неё предел прочности.
«Мы проводим испытания на случай А-штрих — это такое название. Моделируем максимальную эксплуатационную перегрузку, которая может действовать на самолёт в полёте, — рассказывает руководитель подразделения ОКБ Сухого Александр Шкода. — Если конструкция сделана правильно, спроектирована, посчитана, изготовлена правильно, она должна выдержать 100 процентов». При этом он поясняет, что рабочие нагрузки на самолёт в полёте составляют примерно 67% от расчётных, а нагрузки порядка 90% в эксплуатации не могут быть в принципе.
Конструкторы ОКБ Сухого в процессе разработки самолёта предел допустимых нагрузок уже давно вычислили используя математические расчёты и компьютерное моделирование. Но теперь результаты математиков необходимо проверить на практике, чтобы подтвердить теоретические выкладки.
«Считается так, что от 99 до 104 процентов — это очень хороший результат, это отличный результат, — поясняет Александр Шкода. — Если мы получим больше 104 процентов, это уже не очень хорошо, потому что конструкция у нас получилась перетяжелённая». Таким образом, инженеры должны найти «золотую середину», когда самолёт оставался бы не только лёгким, но и прочным.
Статические испытания показали соответствие математических расчётов и реальных нагрузок. Как и рассчитывали конструкторы, в момент разрушения крыла опытного образца самолёта нагрузка составила 104% от максимальной.
Как поясняет Александр Шкода, испытания на прочность в ОКБ идут уже давно, но доведение крыла самолёта до разрушения — это самый тяжёлый вид испытаний, когда к самолёту прилагаются самые большие нагрузки. Подобные прочностные испытания уже проводились перед тем, как в 2010 году должны были начаться лётные испытания истребителя. Но тогда к конструкции прилагались усилия не более 80% от расчётных. По результатам тех испытаний машине дали разрешение на полёты с ограничениями по перегрузке. Теперь же Су-57 может летать на максимальных нагрузках.
Подготовлено по материалам программы «Военная приёмка» телеканала «Звезда». Фото получены копированием части экрана при воспроизведении видео передачи.
Продолжение следует
