Авиация и космонавтика 2008 10 - SHURA BALAGANOV

При срабатывании механизма катапульты поршень парового цилиндра с челноком, за который специальными узлами передней опоры шасси «зацепляется» палубный самолет, начинает перемещение вперед по ходу корабля с большим ускорением, разгоняя самолет до скорости около 300 км/ч, после чего тот сходит с палубы, увеличивает угол атаки, что сопровождается «просадкой» машины по траектории (при сходе с палубы значения углов наклона траектории и атаки обычно близки к нулевым), и переходит в набор высоты. В связи с тем, что ход поршня катапульты ограничен (обычно примерно 90 м), достичь потребной скорости можно только с большими продольными перегрузками (до 5,5), которые нелегко переносятся летчиками.

При взлете с трамплина скорость отрыва самолета не превышает 180- 200 км/ч при длине разбега 100-200 м, поэтому летчик испытывает небольшие продольные перегрузки и полностью контролирует ситуацию. После схода с трамплина, самолет продолжает двигаться по баллистической траектории вверх, при этом практически исключена его «просадка», а от летчика, фактически, требуется только дождаться, пока самолет наберет эволютивную скорость и станут эффективными рулевые поверхности: до этого взлет происходит по сути в автоматическом режиме.

К этому стоит добавить, что высота среза трамплина ТАКР пр. 1143.5 над водой составляет около 22 м (высота палубы у значительно более крупных американских авианосцев не превышает 19-20 м), а с учетом баллистики истребитель набирает высоту около 40 м, что составляет солидный запас для действий в нештатной ситуации, если по каким-то причинам все-таки произойдет его просадка (например, при снижении тяги двигателей или из-за ошибки летчика). Так, известен случай взлета истребителя Су-33 с корабля на максимальном (не форсажном) режиме работы двигателей. Скорость схода его с трамплина составила всего 105 км/ч (!), однако больший, по сравнению с американскими авианосцами, запас высоты и грамотные действия летчика позволили избежать летного происшествия даже в такой аварийной ситуации.

В пользу трамплина свидетельствовал и один из неустранимых недостатков катапульты, проявляющийся особенно негативно в высоких широтах (а именно на Северном флоте планировалось эксплуатировать новый советский ТАКР). Суть его в том, что вследствие неизбежного травления пара из ствола разгонного трека катапульты, могут образовываться наледи, приводящие к заклиниванию поршня и, соответственно, к отказу всего устройства.

Кроме того, теоретически, с трамплина может взлететь самолет практически любой взлетной массы, в то время как мощность катапульт, применяемых на американских авианосцах, рассчитана на старт самолетов не тяжелее 30-35 т.

С другой стороны, старт с трамплина, происходящий при относительно невысоких скоростях поступательного движения, диктует более строгие требования к тяговооруженности летательного аппарата, характеристикам его устойчивости и управляемости. Двигатели выводятся на взлетный (или чрезвычайный) режим еще до начала разбега. При этом, чтобы удержать самолет на месте до получения разрешения на взлет, необходимы специальные устройства, препятствующие преждевременному страгиванию машины, – задержники, представляющие собой выпускаемые из-под палубы упоры для колес основных опор шасси. Чтобы предотвратить возможное повреждение надстроек корабля и стоящих позади летательных аппаратов горячими газами работающих на форсаже двигателей самолетов, в составе авиационно-технических средств корабля предусматриваются специальные подъемные охлаждаемые газоотражательные щиты (ГОЩ).

Наличие этих дополнительных устройств, конечно, ведет к увеличению водоизмещения корабля. Однако возрастание массы АТСК за счет оборудования трех стартовых позиций ТАКР задержниками и ГОЩ не идет ни в какое сравнение с приростом водоизмещения авианосца при оснащении его катапультами (расчетная масса двух катапульт с гигантскими рабочими цилиндрами диаметром 450 мм и длиной порядка ста метров и связанного с ними паросилового оборудования для ТАКР пр.1 143.5 могла составить 3-3,5 тыс.т). Одновременно значительно сокращались бы и свободные внутренние объемы корабля, которые можно использовать для размещения авиационного топлива и боезапаса.

Определенным неудобством, вызванным наличием на корабле трамплина, считаются проблемы с уборкой льда и снега с его поверхности. Эта проблема долго рассматривалась в НПКБ, и в конце концов была разработана система обогрева поверхности трамплина паром из-под палубы (к сожалению, реализована эта идея не была).

Подводя итог, можно сделать вывод, что решение об оснащении первого советского авианосца трамплином имело больше «плюсов», чем «минусов», и с учетом отсутствия в СССР практического опыта и технологических возможностей производства катапульт было, в целом, правильным, позволив, в конечном итоге, в заданные сроки создать, испытать и сдать на вооружение ВМФ тяжелый авианесущий крейсер со сверхзвуковыми истребителями обычной схемы в качестве основного авиационного вооружения. Возможные задержки с производством и отработкой катапульт могли, как показал дальнейший ход истории, стать серьезной угрозой для получения отечественным флотом хотя бы даже этого единственного корабля: об этом наглядно свидетельствует драматичная судьба следующих за «заказом 105» авианесущих крейсеров, которые «не успели» выйти в море до развала Советского Союза и последующего кризиса экономики.

Разработка, а в дальнейшем и постройка ТАКР пр.1143.5 явились не только результатом успешного решения комплекса технических проблем (прежде всего – реализации трамплинного взлета и аэрофинишерной посадки), но и достижения к тому времени необходимого уровня развития методологии внешнего проектирования корабельно-авиационных систем.

Спуск ТАКР "Леонид Брежнев" но воду 4 декабря 1985 г.

На этапе формирования и обоснования требований к авианесущему кораблю, соответствовавших его месту и роли в ВМФ Советского Союза, было показано, что основной его задачей является обеспечение противовоздушной обороны корабельных соединений. При этом задачи нанесения ударов по надводным целям должны решаться ракетным оружием класса «корабль-корабль», размещаемым как на самом ТАКР, так и на других кораблях соединения, а задачи противолодочной обороны соединения – действующими в едином комплексе с ним противолодочными кораблями, вертолетами и подводными лодками. Тогда же было показано, что при заданной эффективности авиагруппы корабля при решении задач ПВО минимум стоимости ТАКР будет соответствовать водоизмещению 50 ООО – 55 ООО т.

Эти исследования в сочетании с анализом результатов Фолклендского конфликта 1982 г. сыграли важную роль в принятии решения о строительстве корабля проекта 1143.5 в его окончательной конфигурации. Поэтому одним из итогов «борьбы» за отечественный авианесущий флот следует считать и современный уровень развития методологии эффективностных исследований корабельно- авиационных систем, который был достигнут в ходе разработки кораблей проектов 1143, 1160, 1153 и 1143.5 как в институтах Министерства обороны и научно-техническом комитете ВМФ, так и в научно-исследовательских институтах промышленности – в первую очередь, в ЦНИИ им. академика А.Н.Крылова и ЦНИИ «Курс» Минсудпрома и ГосНИИ авиационных систем Минавиапрома (ГосНИИАС).

Закладку первого корабля проекта 1143.5, первоначально получившего наименование «Рига» (26 ноября 1982 г., после смерти Генерального секретаря ЦК КПСС Л.И.Брежнева, оно было заменено на «Леонид Брежнев»), произвели на Черноморском судостроительном заводе в Николаеве после окончательного утверждения его технического проекта и завершения реконструкции стапельного комплекса в сентябре 1982 г.

Параллельно с постройкой ТАКР проекта 1143.5 в авиационных конструкторских бюро шла напряженная работа по проектированию сверхзвуковых корабельных истребителей, которые должны были стать основой авиационного вооружения первого советского авианосца. По результатам выполнения в 1982-1983 гг. и успешной защиты аванпроектов самолетов Су-27К и МиГ-29К 30 января и 18 апреля 1984 г. вышли два постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР. Первое из них определяло сроки разработки эскизного проекта, а также порядок и сроки постройки и испытаний на ММЗ им. А.И.Микояна легкого корабельного многоцелевого истребителя МиГ-29К, предназначенного для обороны кораблей ВМФ от средств воздушного нападения противника в ближней зоне, а в качестве второстепенных задач – для поражения надводных кораблей водоизмещением до 5000 т и обеспечения высадки десантов. Согласно второму постановлению, МЗ им. П.О.Сухого поручалась разработка эскизного проекта, постройка и испытания корабельного истребителя с большой дальностью полета Су-27К, предназначенного для обеспечения противовоздушной обороны авианосной корабельной группировки в дальней зоне.