Многоцелевой истребитель-бомбардировщик МиГ-29ОВТ.

Многоцелевой истребитель-бомбардировщик МиГ-29ОВТ.

Разработчик: РСКО МиГ
Страна: Россия
Первый полет: 2003 г.

Самолет создан на базе предсерийного истребителя МиГ-29М № 156 и является по сути летающей лабораторией для отработки двигателей РД-33 с всеракурсным отклонением вектора тяги (ОВТ) — так называемой системой КЛИВТ («Климовский вектор тяги»), разработанной санкт-петербургским «Заводом им. В.Я.Климова» — и исследования влияния ОВТ на пилотажные и тактические возможности истребителя. За прошедшие два года создателям и испытателям самолета и его двигателей удалось накопить необходимый опыт полетов с ОВТ и теперь МиГ-29ОВТ предстанет перед зрителями во всей своей красе — в небе над Жуковским. Те, кто уже видел полеты этой машины, утверждают, что МиГ-29ОВТ по своим маневренным возможностям не уступает, а в чем-то даже превосходит традиционную «звезду» показательного пилотажа — сверхманевренный Су-30МКИ. Однако дело даже не в демонстрации уникальных фигур маневрирования: по мнению главного конструктора РСК «МиГ», директора программ МиГ-29К/КУБ, МиГ-29М/М2 и МиГ-29ОВТ Николая Бунтина, всеракурсное отклонение вектора тяги на новом «миге» дает ему принципиально новые возможности не только на режимах сверхманевренности, но и при традиционном пилотировании. Уже известно, что двигателями с подобной системой ОВТ будут оснащаться будущие серийные истребители МиГ-29М и МиГ-29М2.

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., т.е. практически одновременно с США. В рамках создания в НПО «Сатурн» им. A.M.Люльки ТРДДФ пятого поколения АЛ-41Ф в классе тяги 18-20 тс для Многофункционального истребителя ОКБ им. А.И.Микояна (МФИ, проект «1.44») было разработано плоское сопло, предусматривавшее возможность отклонения вектора тяги. Аналогичные двигатели рассматривались и для проекта перспективного истребителя «ОКБ Сухого» с крылом обратной стреловидности С-32 (позднее получил обозначение С-37, а ныне известен как Су-47 «Беркут»). Однако в дальнейшем от идеи применения плоского сопла в конструкции АЛ-41Ф отказались, перейдя к традиционному осесимметричному выходному устройству. Недостатки плоского сопла, послужившие причиной отказа от него и в конструкции российского ТРДДФ пятого поколения, уже излагались выше. Главные из них — потери тяги и значительное утяжеление конструкции двигателя и самолета в целом.

На выставке «Двигатели-2002», AM НТК «Союз» представил полноразмерный макет своего нового двигателя Р179-300, проектируемого на базе подъемно-маршевого ТРДДФ четвертого поколения Р-79В-300 с поворотным соплом, который использовался на СВВП Як-141. Нынешний двигатель демонстрировался в комплекте с плоским соплом, что предполагает возможность использования в нем УВТ. И хотя двигатели серии Р179-300 некоторое время рассматривались в качестве силовых установок перспективных боевых самолетов (в частности, одного из вариантов упомянутого выше С-37, опытный образец которого испытывается с 1997 года с двумя ТРДДФ Д-30Ф-11), дальше проекта, макета и испытаний отдельных узлов нового двигателя у «Союза» дело, видимо, пока не пошло.

В возможностях плоского сопла в Советском Союзе успели убедиться и экспериментально. В конце 80-х годов НПО «Сатурн» им. A.M.Люльки в содружестве с уфимским НПО «Мотор» (главный конструктор А.А.Рыжов), ЦИАМ, ЛИИ, «ОКБ Сухого» и КнААПО был проведен цикл исследований по плоскому соплу с управлением вектором тяги в вертикальной плоскости, а также реверсированием тяги для эффективного торможения самолета при посадке и боевом маневрировании. Применение такого сопла также должно было способствовать значительному снижению уровня инфракрасной заметности летательного аппарата — параметра, которому придавалось большое значение при разработке перспективных боевых самолетов пятого поколения.

Экспериментальное плоское сопло было изготовлено в НПО «Мотор» и установлено на левый двигатель АЛ-31Ф летающей лаборатории ЛЛ-УВ(ПС), созданной в 1990 году на базе самолета Су-27УБ № 02-02 производства КнААПО. С аэродрома ЛИИ на ЛЛ-УВ(ПС) было выполнено 20 полетов, в ходе которых были получены данные по значительному (в несколько раз) снижению уровня ИК-заметности двигателя с плоским соплом. К сожалению, недостаточное финансирование не позволило провести на этом самолете полный цикл летных испытаний по отработке УВТ и реверса.

Серийный двигатель АЛ-31Ф с первым экспериментальным вариантом поворотного сопла с питанием приводной части системы его управления от гидравлической системы самолета был установлен в 1989 году на самолет Т-10-26 (Су-27 № 07-02). В первый полет его поднял 21 марта 1989 года летчик-испытатель Олег Цой. В испытаниях этой летающей лаборатории, называвшейся ЛЛ-УВ(КС), принимал участие также Виктор Пугачев. По результатам исследований АЛ-31Ф с экспериментальным поворотным соплом на Т-10-26 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 УВТ на маневренные характеристики истребителя, в т.ч. на закритических (вплоть до 90°) углах атаки и скоростях полета, близких к нулевым.

В середине 90-х годов 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 ТРДЦФ четвертого поколения РД-33, а в дальнейшем создавались их новые модификации. Кстати, в этом году исполняется 25 лет, как РД-33 был запушен в серийное производство на московском заводе «Красный Октябрь» (ныне — ММП им. В.В.Чернышева), где оно осуществляется и поныне. 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, эксплуатируемых сейчас в России, семи странах СНГ и более чем двух десятках стран дальнего зарубежья.

Помимо увеличения тяги, улучшения экономичности и дальнейшего повышения эксплуатационных показателей, одним из основных направлений дальнейшего развития двигателей семейства РД-33 на «Климове» 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 1997 года на «Климове» 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 +15° во всех направлениях, а скорость перекладки достигала 30°/с (в дальнейшем ее довели до 60°/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 планировалось внести ряд других изменений, направленных, в частности, на повышение тяговых характеристик: на полном форсаже тяга должна была возрасти с 8300 до 9000 кгс, а на максимальном режиме — с 5040 до 5600 кгс. На нем должна была найти применение новая цифровая система регулирования. Такой двигатель получил обозначение РД-133, и под таким названием демонстрировался весной 1998 года на выставке «Двигатели-98», а летом следующего года — на МАКС-99. 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 от этого названия отказались и модификация с отклоняемым вектором тяги именуется просто «РД-33 с ОВТ».

В конце 90-х годов аналогичным соплом с ОВТ «Завод им. В.Я.Климова» планировал комплектовать и создававшиеся на базе РД-33 более мощные и современные модификации тягой до 10-12 тс. На различных выставках они фигурировали под названиями РД-333, РД-33-10М, ВКС-10М и т.п. По всей видимости, это намерение разработчика сохраняется, меняются только марки новых модификаций популярного ТРДДФ.

Планировалось, что уже в конце 1997 года на летающей лаборатории МиГ-29 смогут начаться летные испытания двигателя РД-33 с ОВТ. К сожалению, в то время средств у заказчика на это не нашлось. Тем не менее, в 2001 году два двигателя с ОВТ были все же установлены на опытный самолет МиГ-29М № 156, участвовавший до 1993 года в летных испытаниях по программе МиГ-29М (типа «9-15»). Под маркой МиГ-29ОВТ он демонстрировался в статической экспозиции МАКС-2001. А еще спустя два года самолет смогли подготовить к летным испытаниям и в августе 2003 г. летчик-испытатель РСК «МиГ» Павел Власов выполнил на нем первый полет с отклонением вектора тяги. К моменту проведения авиасалона МАКС-2003 налет истребителя с экспериментальной системой ОВТ был еще недостаточным, и перекрашенный по яркой красно-белой схеме МиГ-29М № 156 (МиГ-29ОВТ) не рискнули допускать к программе демонстрационных полетов, ограничившись показом на статической стоянке. На этой выставке стало известно, что подобными двигателями с ОВТ предполагается комплектовать будущие серийные истребители МиГ-29М и МиГ-29М2 и на сопроводительном планшете, установленном рядом с самолетом № 156, было указано, что в состав силовой установки МиГ-29М/М2 войдут два двигателя РД-33МК с ОВТ с тягой на полном форсаже 9000 кгс.

К началу августа 2005 года на летающей лаборатории МиГ-29ОВТ № 156 летчиками РСК «МиГ» Павлом Власовым и Михаилом Беляевым выполнено уже более 50 полетов с отклонением вектора тяги, отработана как сама система ОВТ и управления ей, так и ее связь с системой дистанционного управления самолетом. Полученные результаты полностью удовлетворяют разработчиков и, по мнению главного конструктора РСК «МиГ» Николая Бунтина, программа испытаний близка к завершению. Двигатель с ОВТ можно запускать в серийное производство для будущих серийных МиГ-29М и МиГ-29М2. Пока же изготовлено пять РД-33 с ОВТ (два из них проходили стендовые испытания, два установлены на МиГ-29ОВТ № 156 и один поставлен для летных испытаний в качестве запасного).

Исследуя проблему ОВТ, на «Заводе им. В.Я.Климова» пришли к выводу, что разработанную конструкцию сопла с всеракурсным отклонением его сверхзвуковой части можно не только применять на ТРДДФ типа РД-33, но и адаптировать к двигателями других типов, в т.ч. зарубежного производства. Технология создания унифицированной системы ОВТ получила название КЛИВТ — «Климовский вектор тяги» (в английском написании — Klimov’s Vectoring Thrust, KLIVT).

По мнению руководства РСК «МиГ», самолеты МиГ-29М и МиГ-29М2 представляют собой будущее поколение модификаций популярного истребителя МиГ-29, выпущенного к настоящему времени в количестве около 1500 экземпляров. Если МиГ-29СМТ рассматривается как основной вариант модернизации ранее построенных МиГ-29, то МиГ-29М и МиГ-29М2 будут самолетами новой постройки, которую, при получении соответствующих заказов, планируется начать в ближайшее несколько лет. А перспективы у таких заказов весьма серьезные. Как известно, МиГ-29М и МиГ-29М2 будут представлены на тендер, который планируют объявить ВВС Индии по программе MRCA (Multirole Combat Aircraft), предусматривающей закупку и лицензионное производство 126 перспективных многоцелевых истребителей для замены снимаемых с вооружения истребителей третьего поколения МиГ-23МФ и дополнения парка остающихся в строю ВВС этой страны самолетов МиГ-29 и «Мираж-2000Н».

Одноместный МиГ-29М («9-61») и двухместный МиГ-29М2 («9-67») имеют максимальную степень унификации конструкции, оборудования и вооружения. Унифицированными на них являются даже головные части фюзеляжа и фонари кабины. Все отличия заключаются в том, что вместо кресла и информационно-управляющего поля в кабине второго летчика на одноместной машине размещается дополнительный топливный бак. Кроме того, по конструкции, оборудованию и вооружению МиГ-29М/М2 в значительной степени унифицированы с корабельными истребителями МиГ-29К («9-41») и МиГ-29КУБ («9-47»), строящимися в настоящее время по заказу ВМС Индии. Первый полет опытного экземпляра МиГ-29КУБ намечен на декабрь этого года, опытного экземпляра МиГ-29К — на весну 2006 г. Серийные поставки 12 МиГ-29К и четырех МиГ-29КУБ в Индию по контракту от 20 января 2004 г. должны начаться в 2007 г. и продолжаться до 2009 г., после чего возможно производство по опциону еще 30 таких машин.

Важной особенностью самолетов МиГ-29М и МиГ-29М2 является также высокая общность с выпускаемым сейчас модернизированным МиГ-29СМТ по составу бортового радиоэлектронного оборудования и вооружения. В результате, большинство испытательных полетов в интересах программ МиГ-29СМТ и МиГ-29К могут быть зачтены и по программе МиГ-29М/М2, поэтому сроки создания и освоения производства последних могут быть очень короткими.

В испытаниях по тематике новых модификаций МиГ-29 принимали участие девять самолетов: три МиГ-29СМТ, два МиГ-29УБ, два опытных МиГ-29К (№№ 311 и 312, переоборудованные из опытных самолетов предыдущего типа «9-31»), МиГ-29М2 № 154 (переоборудован из четвертого летного экземпляра МиГ-29М типа «9-15») и МиГ-29ОВТ № 156 (переоборудован из последнего предсерийного самолета МиГ-29М типа «9-15»). На самолете № 154 уже отработана конструкция и аэродинамика новой унифицированной головной части фюзеляжа самолетов МиГ-29М/М2/К/КУБ и связанные с ней бортовые системы, а также (впервые на самолетах МиГ-29) испытана коротковолновая радиосвязь. На трех МиГ-29СМТ и двух МиГ-29УБ завершается летная отработка унифицированного БРЭО и вооружения. МиГ-29ОВТ № 156 используется как летающая лаборатория для доводки двигателей РД-33 с ОВТ. Двигатели с отклоняемым вектором тяги станут основой силовой установки будущих серийных МиГ-29М и МиГ-29М2.

Применение всеракурсного отклонения вектора тяги на этих 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.

Вообще, применение всеракурсного ОВТ сделает управление МиГ-29М/М2 более точным, более уверенным и более энергичным, практически не зависимым от величины угла атаки, причем как при выполнении элементов сверхманевренности, так и при традиционном пилотировании. Это не только будет давать МиГ-29М/М2 как дополнительные серьезные преимущества в воздушном бою, но и существенно снизит нагрузку налетчика (экипаж), позволив ему больше внимания уделять непосредственно решению боевых задач.

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: 11600
-нормальная взлетная: 16680
-максимальная взлетная: 22300
Тип двигателя: 2 х 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: 1500
Практическая дальность, км: 2000
Макс.скороподъемность, м/мин: 19200
Практический потолок: 18000
Макс. эксплуатационная перегрузка: 9
Экипаж, чел: 1
Вооружение: одна пушка ГШ-301 с боекомплектом 150 патронов
Боевая нагрузка: 4500 кг на 9 узлах внешней подвески.

МиГ-29ОВТ бортовой № 156.

МиГ-29ОВТ на взлете.

МиГ-29ОВТ в полете.

МиГ-29ОВТ после посадки.

Отклоняемые сопла двигателей МиГ-29ОВТ.

Список источников:

ЦАГИ. Авиационная и ракетная техника. Выпуски №№ 5; 6 за 2005 г.
Авиация и Время. Сергей Мороз. «Девятка» на 4+. Многофункциональность.
Взлет. Андрей Фомин. ОВТ.
Сайт «Уголок неба». 2006 страница: «МиГ МиГ-29ОВТ».
Фотоархив сайта russianplanes.net