Особенности конструктивного исполнения самолета МиГ-29 ОВТ

В конструктивном исполнении планера, систем и целевого оборудования самолет МиГ-29ОВТ идентичен с модификациями МиГ-29М(М2), МиГ-29СМТ. Сверхманевренный многофункциональный истребитель МиГ-29ОВТ создан на базе предсерийного истребителя МиГ-29М с двигателями РД-33, оснащенными всеракурсным отклонением вектора тяги (ОВТ) - так называемой системой КЛИВТ (Климовский вектор тяги), разработанной санкт-петербургским Заводом им. В.Я. Климова.

МиГ-29ОВТ по своим маневренным возможностям не уступает, а в чем-то даже превосходит сверхманевренный Су-30МКИ. Всеракурсное отклонение вектора тяги дает ему принципиально новые возможности не только на режимах сверхманевренности, но и при традиционном пилотировании. Двигателями с подобной системой ОВТ оснащаются серийные истребители МиГ-29М и МиГ-29М2. Введение новых схем управления самолетом позволяет получить важные преимущества в процессе ведения ближнего воздушного боя.В Советском Союзе практические работы по управлению вектором тяги двигателей для перспективных истребителей и расширения маневренных возможностей самолетов четвертого поколения начались во второй половине 80-х гг. Работа по созданию двигателей с ОВТ активно проводилась в НПО «Сатурн» им. A.M. Люльки. Для двигателя многофункционального истребителя ОКБ им. А.И. Микояна (МФИ, проект «1.42») было разработано плоское сопло, предусматривавшее возможность отклонения вектора тяги. Аналогичные двигатели рассматривались и для проекта перспективного истребителя «ОКБ Сухого» с крылом обратной стреловидности. Однако в дальнейшем от идеи применения плоского сопла в конструкции отказались, перейдя к традиционному осесимметричному выходному устройству. Недостатки плоского сопла, послужившие причиной отказа от него и в конструкции российского ТРДДФ пятого поколения - потери тяги и значительное утяжеление конструкции двигателя и самолета в целом. В результате кропотливой работы отечественных конструкторов были получены первые практические результаты по управлению вектором тяги посредством отклонения в вертикальной плоскости обычного осесимметричного сопла двигателя АЛ-31Ф, применяемого на всех истребителях семейства Су-27.

Еще в 1986 г. коллектив НПО «Сатурн» им. A.M. Люльки, возглавляемый генеральным конструктором В.М. Чепкиным, начал проектирование первого варианта одношарнирного осесимметричного поворотного сопла, обеспечивающего отклонение вектора тяги в вертикальной плоскости в диапазоне углов от +15 до -15град. Поворотным было выполнено все сопло, которое установили на двигатель АЛ-31Ф. Серийный двигатель АЛ-31Ф с первым экспериментальным вариантом поворотного сопла с питанием приводной части системы его управления от гидравлической системы самолета был установлен в 1989г. на самолет Т10-26 (Су-27). По результатам исследований АЛ-31Ф с экспериментальным поворотным соплом на Т10-26 было принято решение разработать серийный вариант двигателя с управляемым вектором тяги со следящими приводами, включенными в контур системы дистанционного управления самолетом.

Два подобных двигателя было рекомендовано использовать на опытной модификации самолета Су-27М, на которой предстояло отработать влияние ОВТ на маневренные характеристики истребителя, в т.ч. на закритических (вплоть до 90град.) углах атаки и скоростях полета, близких к нулевым. Такой модификацией стал опытный самолет Т10М-11 (Су-37). В 1995г. его оснастили опытными двигателями АЛ-31Ф с поворотными в вертикальной плоскости соплами, боковой ручкой управления и тензометрическими РУД, а также модифицированной системой дистанционного управления СДУ-10МБР разработки МНПК «Авионика», обеспечивающей управление самолетом от боковой ручки, в т.ч. и за счет управления вектором тяги двигателей. В отличие от экспериментального варианта двигателя с поворотным соплом, испытывавшегося в 1989г. на Т10-26, система управления вектором тяги на Су-37 была включена в контур СДУ самолета, что позволяло обеспечить управляемость самолета на сверхбольших углах атаки и скоростях полета, близких к нулевым. Реализация режимов сверхманевренности, по мнению специалистов, обеспечивала истребителю Су-37 безусловное превосходство в ближнем бою над противником, не обладающим такими возможностями.

Конструктивно управление вектором тяги каждого двигателя самолета Су-37 было реализовано в виде поворотного осесимметричного сопла, закрепленного на кольцевом поворотном устройстве и отклоняемого в вертикальной плоскости двумя парами гидроцилиндров в диапазоне углов от +15 до -15град. В качестве рабочего тела системы поворота сопел на Су-37 применялась гидросмесь от бортовой гидравлической системы самолета.

Развитием двигателя АЛ-31Ф с поворотным осесимметричным соплом, отработанного на Су-37, стал серийный ТРДДФ АЛ-31ФП для сверхманевренного многофункционального истребителя Су-30МКИ, разработанного по заказу ВВС Индии. Первый опытный самолет Су-30МКИ с двумя двигателями АЛ-31ФП с ОВТ совершил первый полет 1 июля 1997г. Двигатель АЛ-31ФП оснащается поворотным в пределах 15град. соплом. Однако в отличие от опытных двигателей, у АЛ-31ФП ось поворота сопла отклонена от продольной плоскости симметрии на 32град., что позволяет при дифференциальном отклонении сопел двух двигателей получить не только вертикальную, но и боковую составляющую тяги. В сочетании с возможностью автоматического дифференциального изменения тяги двух двигателей (так называемое управление «разнотягом») это обеспечивает управление самолетом во всех плоскостях на сверхмалых и околонулевых скоростях полета, когда обычные аэродинамические органы управления теряют свою эффективность.

Система управления вектором тяги на Су-30МКИ включена в систему дистанционного управления самолетом, и не имеет каких бы то ни было отдельных рычагов управления. Для повышения надежности система управления вектором тяги АЛ-31ФП выполнена автономной, работающей на керосине, отбираемом от системы топливопитания двигателя, и не зависит от гидросистемы самолета. Серийный выпуск двигателей АЛ-31ФП освоен Уфимским моторостроительным производственным объединением (ОАО «УМПО», г. Уфа). В середине 90-х гг. к разработке собственного варианта системы отклонения вектора тяги двигателей для истребителей класса МиГ-29 приступили на санкт-петербургском «Заводе им. В.Я. Климова» - предприятии, где были разработаны применяемые на этом самолете ТРДДФ четвертого поколения РД-33, а в дальнейшем создавались их новые модификации. За прошедшее время двигатель претерпел ряд изменений, направленных на повышение его надежности и увеличение ресурса, в результате чего он и сегодня не уступает, а по ряду параметров превосходит свои зарубежные аналоги.

Двигателями РД-33 укомплектован весь парк истребителей МиГ-29. Помимо увеличения тяги, улучшения экономичности и дальнейшего повышения эксплуатационных показателей, одним из основных направлений дальнейшего развития двигателей семейства РД-33 конструктора определили создание модификации с отклоняемым вектором тяги. Проанализировав имевшийся к тому времени зарубежный и отечественный опыт, на заводе пришли к мнению, что наиболее целесообразно реализовать идею поворота не всего осесимметричного сопла, а только его сверхзвуковой части. По сравнению с поворотом всего выхлопного устройства (как, например, на двигателе АЛ-31ФП), это позволяло уменьшить массу конструкции, сделать ее достаточно простой и технологичной, повысить быстродействие механизма перекладки сопла, а главное - обеспечить возможность всеракурсного отклонения вектора тяги в любом направлении.

К началу 1997г. был спроектирован и изготовлен первый опытный образец сопла с поворотной сверхзвуковой частью. В ходе стендовых испытаний в составе двигателя в течение 50 ч выполнили около 1000 перекладок сопла на всех режимах работы, включая полный форсаж. Максимальные углы отклонения вектора тяги составляли от + 15 до – 15 во всех направлениях, а скорость перекладки достигала 30град/с (в дальнейшем ее довели до 60град/с).

Конструктивная схема сопла предусматривает одновременный поворот всех сверхзвуковых створок на заданный угол за счет воздействия на них через тяги одного общего управляющего кольца, приводимого в движение тремя гидроприводами, которые в свою очередь прикреплены к неподвижному силовому поясу на форсажной камере. Положение концов штоков гидроприводов в трех точках однозначно определяет положение управляющего кольца в пространстве и, соответственно, направление вектора тяги. Вследствие появления дополнительных продольных и поперечных сил, воздействующих на сопло и корпусную систему двигателя при отклонении вектора тяги, некоторые элементы конструкции форсажной камеры пришлось усилить. Одновременно с введением сопла с ОВТ в конструкцию двигателя внесено ряд изменений, направленных на повышение тяговых характеристик: на полном форсаже тяга возросла с 8300 до 9000 кгс, а на максимальном режиме - с 5040 до 5600 кгс.

Двигатель получил обозначение РД-133. Однако в дальнейшем под маркой РД-133 «Завод им. В.Я. Климова» представлял уже обычный серийный двигатель РД-33, но оснащенный рассмотренной выше системой ОВТ. Сейчас модификация с отклоняемым вектором тяги именуется просто «РД-33 с ОВТ».

Конструкцию сопла с всеракурсным отклонением его сверхзвуковой части можно не только применять на ТРДДФ типа РД-33, но и адаптировать к двигателями других типов. Технология создания унифицированной системы ОВТ получила название КЛИВТ – «Климовский вектор тяги».

Применение всеракурсного отклонения вектора тяги на самолетах позволит осуществлять не только управление истребителем на маневре (в т.ч. на режимах сверхманевренности - на очень больших углах атаки и минимальных скоростях), но и стабилизацию параметров полета по всем трем осям при обычном пилотировании, обеспечивая сокращение затрат на балансировку и, соответственно, расхода топлива. Пространственное ОВТ дает возможность получать большие угловые скорости крена и обеспечивать эффективное управление по курсу при полете на больших углах атаки, когда традиционные аэродинамические органы управления значительно утрачивают свою эффективность, а также существенно увеличивать угловые скорости по тангажу.

ЛТХ:

Модификация	МиГ-29ОВТ
Размах крыла, м	11.36
Длина самолета со штангой ПВД, м	17.27
Высота самолета, м	4.73
Площадь крыла, м2	38.06
Масса, кг
пустого снаряженного самолета
нормальная взлетная
максимальная взлетная
Тип двигателя	2 ТРДДФ РД-33МК2
Тяга, кН
на форсаже	2 х 86.25
максимальная	2 х 53.90
Максимальная скорость, км/ч
на высоте	2500 (М=2,35)
у земли
Практическая дальность, км.
Максимальная скороподъемность, м/мин
Практический потолок
Макс. эксплуатационная перегрузка
Экипаж, чел
Вооружение:	одна пушка ГШ-301 с боекомплектом 150 патронов и боевая нагрузка - 4500 кг на 9 узлах внешней подвески,

Навчальний посібник склав викладач П.Г. Покора

Дата добавления: 2014-11-29