В начале 80-х годов в Советском Союзе в рамках проекта 1143 велись работы по созданию авианесущего корабля классического типа с длинной свободной палубой для взлета и посадки самолетов обычного типа. В отличие от американских авианосцев, на которых использовались разгонные катапульты, было решено использовать специальный трамплин. О.С. Самойлович утверждал, что данный трамплин – главный секрет советского авианосца. Позже выяснилось, что трамплин представляет собой кривую третьего порядка. Когда самолет сходит с него, он сразу имеет оптимальные угол атаки и скорость.

Одновременно с созданием корабля начался подбор самолетов. Чтобы упростить задачу, предполагалась модифицировать уже имеющиеся машины.

Для отработки новых самолетов и тренировки летчиков, в условиях, приближенных к реальным, в Крыму был построен специальный учебно-тренировочный комплекс «Нитка». Оборудование комплекса было полностью идентично установленному на корабле. Имелись системы радиотехнического и визуального контроля посадки, тросы-аэрофинишеры.

В результате всестороннего отбора главными противниками за место на палубе стали корабельные модификации самолетов Су-27 и МиГ-29. Кроме того, для подготовки летчиков палубной авиации ОКБ Сухого предложило использовать Су-25УТГ, созданный на базе дешевого и простого в эксплуатации сухопутного штурмовика.

Пока полным ходом шли работы по созданию корабельных самолетов, подоспел и сам корабль. Сменив несколько названий, в 1989 году он нес на борту надпись «Тбилиси». 1 ноября 1989 года Су-27К под управлением Виктора Пугачева совершил посадку на палубу. Это была первая в истории отечественной авиации посадка на корабль обычного самолета. Немного позже на палубу сел МиГ-29К. Так начался новый период в жизни отечественной морской авиации.

Су-33 на палубе авианесущего крейсера "Адмирал Кузнецов"

В то время, как прототипы Су-27К и МиГ-29К готовились осваивать палубу, были заложены ещё два авианесущих крейсера – «Рига» и «Ульяновск». Новые крейсера должны были нести на палубе и новые самолеты. Тогда, генеральный конструктор ОКБ Сухого М.П. Симонов выступает с предложением создания принципиально нового самолета, обладающего улучшенными характеристиками. Главной особенностью самолета являлось крыло обратной стреловидности (КОС). Этому уникальному самолету и посвящена данная статья.

В 1983 году М.П. Симонов, бывший до этого первым заместителем министра авиационной промышленности СССР И.С. Силаева, назначается генеральным конструктором ОКБ Сухого. В том же году у М.П. Симонова появляется идея реализации преимущества КОС на боевом самолете-истребителе.

Первоначально проект самолета с КОС получил обозначение С-22. Основные преимущества такой компоновки: значительное увеличение аэродинамического качества при маневрировании (особенно на малых скоростях), большая подъемная сила по сравнению с крылом прямой стреловидности такой же площади, увеличение дальности полета на дозвуковой скорости за счет меньшего балансировочного сопротивления, лучшая управляемость на малых скоростях, лучшие условия работы крыльевой механизации, лучшие противоштопорные характеристики, увеличение внутренних объемов планера в местах стыка крыла и фюзеляжа.

Недостатком КОС являются проблемы, связанные с упругой дивергенцией крыла (скручивание с последующим разрушением). Увеличение жесткости крыла, имеющего традиционную металлическую конструкцию, приводило к недопустимому возрастанию массы. Решить проблему позволяло применение углепластиков. В процессе работы над проектом выяснилось, что для самолета С-22 не удается получить необходимый уровень тяговооруженности. Это потребовало радикального пересмотра проекта.

В 1988 году М.П. Симонов принимает решение о разработке нового проекта, прототипа самолета пятого поколения, получившего обозначение С-32.

С-32 проектировался как многофункциональный истребитель, максимально унифицированный с вариантом палубного базирования. Поэтому в компоновке самолета предусматривались механизмы складывания консолей крыла, усиленное шасси, ГАК, улучшенный обзор из кабины пилота.

Самолет С-32, создавался путем «масштабирования» С-22, и выполнен по аэродинамической схеме «интегральный неустойчивый триплан» с высокорасположенным крылом обратной стреловидности, цельноповоротным ПГО и цельноповоротным хвостовым горизонтальным оперением небольшой площади. ПГО предназначалось для управления самолетом, а ГО отводилась балансировочная роль. Считалось, что это обеспечит возможность выполнять динамическое торможение с выходом на углы атаки до 120⁰.

На С-32 было воплощено множество новых технических решений.

При создании самолета была реализована новая технология, позволившая проводить формообразование деталей обшивки, фрезерованных в плоском виде, в поверхности двойной кривизны, имеющие сложную конфигурацию и стыковывать их между собой с высокой точностью. Применение крупногабаритных гнутых панелей позволило свести к минимуму крепеж и добиться высокой гладкости поверхности.

Весьма сложную проблему упругой дивергенции крыла обратной стреловидности удалось решить, применив специальное расположение осей жесткости крыла (т.е. путем направленной деформации кручения), компенсирующее поворотом сечений рост углов атаки на изгибе. Требуемый эффект получили специальным выбором направлений укладки армирующих нитей композитного крыла.

Определенный вклад в формирование нового истребителя внес генеральный конструктор НПО «Звезда» Г.И. Северин, предложивший принципиально новую концепцию катапультного кресла «изменяемой геометрии», обеспечивающего летчику возможность ведения маневренного боя со значительно более высокими (по сравнению с аналогичными истребителями) перегрузками.

Сравнение самолета С-37 и Су-27

В «самолетных системах» была разработана гидравлическая система со специальной системой отсечек, которая позволяла избежать утечки гидрожидкости, в случае разгерметизации отдельных участков системы.

Из-за отсутствия финансовых средств на постройку трех запланированных машин, весь объем работ по подготовке С-32 к первому вылету был выполнен на одном опытном экземпляре. Возникла ситуация, когда не было стендов для отработки и наработки ресурса по выпуску и уборке шасси, и 150 циклов ресурсных испытаний пришлось проводить прямо на «живой» машине. На ней же были выполнены и статические, и стендовые, и частотные испытания.

Возникли серьезные сложности и с двигателями. Изначально на самолет планировалось установить двигатель АЛ-41Ф, но по мере выполнения графика постройки самолета стало ясно, что двигателей не будет. Альтернативу нашли благодаря М.Л. Кузьменко, в то время руководителя «Пермских моторов», предложившего использовать доработанный серийный двигатель на базе Д-30Ф-6. Для реализации этого предложения пришлось переделать хвостовую часть практически построенного самолета.

Самолет С-32 снабжен двумя ТРДДФ Д-30ФБ (2х15600 кгс), расположенными в хвостовой части фюзеляжа. Нерегулируемые воздухозаборники, форма сечения которых близка к сектору круга, расположены под крыльевыми наплывами. Воздушные каналы имеют S-образную форму, что обеспечивает экранирование лопаток компрессоров. На верхней поверхности фюзеляжа расположены две створки, служащие для дополнительного забора воздуха при маневрировании и на взлетно-посадочных режимах.

25 сентября 1997 года состоялся первый полет машины, которая получила новое обозначение – С-37. Летчик-испытатель ОКБ Сухого И.В. Вотинцев совершил тридцатиминутный полет, который прошел без замечаний.

Первая серия испытательных полетов продлилась до весны 1998 года, после чего был сделан перерыв. В течение некоторого времени конструкторы фирмы «Сухой» анализировали собранную информацию, вносили необходимые коррективы в проект, дорабатывали машину и составляли программу следующего этапа испытаний.

С-37 на Дне Авиации в Тушино

Впервые самолет был показан на День авиации в Тушино в августе 1998 года, а широкой общественности самолет С-37 был показан лишь в 1999 году на международном аэрокосмическом салоне МАКС. Демонстрация могла состояться и раньше, на выставке МАКС-1997. Летом 97-го года опытная машина уже была в Жуковском и готовилась к испытаниям. Были предложения показать экспериментальный самолет на статической стоянке, но командование ВВС их не одобрило. Стоит отметить, что ни через два года, ни позже «Беркут» так и не попал на статическую стоянку. Уровень секретности проекта был таков, что единственный самолет выруливал на взлетную полосу аэродрома только перед своим демонстрационным полетом. После посадки его всегда отбуксировали в один из ангаров, подальше от зрительских глаз.

На фоне массы обсуждений и горячих споров сотрудники компании «Сухой», ЛИИ и смежных предприятий вели испытания нового самолета. Компания «Сухой» использовала единственный прототип в сугубо исследовательских целях, время от времени показывая его на выставках. На авиасалоне МАКС-2001 самолет С-37-1 впервые был показан под новым названием – Су-47.

Испытания С-37 или Су-47 продолжались в течение нескольких лет. Самолет проверяли на разных скоростях и режимах полета.

Проект С-37 позволил российским авиастроителям собрать большой объем информации об особенностях самолета с крылом обратной стреловидности. Полученные сведения о характере обтекания и поведения самолета с КОС на разных режимах полета позволили отечественной авиационной науке закрыть несколько белых пятен в теории. К середине прошлого десятилетия единственный прототип «Беркута» выполнил все запланированные программы полетов и встал на стоянку.

За время испытаний было выполнено более 300 полетов, в ходе которых на машине были отработаны некоторые технологии, реализуемые в настоящее время на истребителе Т-50.

Су-47 на авиасалоне МАКС 1999

Опытно-экспериментальный самолет С-37 далеко не исчерпал свой потенциал, а полученный при его создании уникальный опыт будет востребован долгие годы.