АС авиационный журнал 1993 № 02-03 (5-6) - Коллектив авторов

Инициативное предложение, выдвинутое антоновским ОКБ, встретило поддержку Главного штаба ВВС, заинтересованного в создании легкого транспортного самолета, пригодного для перевозок войск и техники в прифронтовой полосе и снабжения аэродромов рассредоточения боевых самолетов. Совместно представителями ОКБ, Управления заказов ВВС и Министерства авиационной промышленности (МАП) были утверждены требования к самолету. Техническое предложение ОКБ предусматривало проектирование фронтового транспортного самолета класса Ан-26, грузоподъемностью до 5 тонн, с характеристиками КВП и возможностью воздушного десантирования. Самолет должен был иметь небольшие размеры (по условиям базирования и маскировки), высокие скороподъемность и прочность для обеспечения взлета-посадки на слабоподготовленных площадках.

После согласования и утверждения "ведомством заказчика" и МАП, тема легкого фронтового транспортного самолета была включена в план работ ОКБ. В установленном порядке совместным решением ЦК КПСС и Совета Министров СССР было начато финансирование создания "самолета 200" (под таким шифром он фигурировал в проектной документации; Ан-22 носил обозначение "самолет 100 ", а проектируемый "Руслан" - "самолет 400"). Ведущим конструктором по самолету назначили Я.Г.Орлова.

Основные черты будущей "двухсотки" определялись достаточно однозначно: основной упор достижения КВП делался на использование эффекта Коанда. Уверенность в перспективности выбранной схемы была столь сильна, что альтернативные компоновочные варианты практически не рассматривались.

Теоретические расчеты неплохо подтверждались экспериментальными продувками моделей самолета в аэродинамических трубах. Прирост подъемной силы был довольно значительным и на некоторых режимах достигал 20%. Особенно эффективным обдув крыла становился при выпущенной механизации -"прилипание" струи обеспечивало безотрывное обтекание и значительное повышение качества на взлете и посадке. При этом в создании подъемной силы участвовали одновременно крыло, закрылок и двигатель, и для изучения их взаимодействия потребовалось провести исследования на специальных натурных стендах, моделирующий обдув крыла и механизации. Для увеличения обдуваемой поверхности двигатели были вынесены перед центропланом, а их гондолам сзади придана форма, "размазывающая" выхлопную струю по крылу.

Крыло самолета площадью 89,6 м² имело мощную механизацию: почти всю его заднюю крышку занимали выдвижные закрылки (двухщелевые на центроплане и трехщелевые на консолях), а по передней кромке консолей установлены предкрылки. На верхней части центроплана и консолей находились по четыре секции интерцепторов. Внешние интерцепторы предназначались для работы совместно с элеронами и гашения подъемной силы при снижении с крутой глиссадой на площадки ограниченных размеров. Внутренние использовались при пробеге или в случае прерванного взлета для увеличения сопротивления самолета и нагрузки на шасси. Применение интерцепторов позволяло повысить эффективность торможения на 20%. Помимо этого, для сокращения пробега двигатели были оборудованы реверсом тяги, а в хвостовой части самолета установлен тормозной парашют.

Существенным для судьбы проекта было прежде всего наличие подходящего двигателя - турбовентиляторного Д-36 с тягой на взлетном режиме 6500 кг. Хотя О.К.Антонов и был убежденным приверженцем экономичных турбовинтовых двигателей, именно ТРДД с высокой степенью двухконтурности позволяли реализовать эффект Коанда на практике. Д-36, созданный в ОКБ "Прогресс" В.А.Лотарева, обеспечивал достаточный расход воздуха, и, что особенно ценно, сравнительно "холодную" выхлопную струю газов, направляемых на обдув крыла (напомним, что дюралевые сплавы - основной конструкционный материал в авиации - теряют прочность уже при 150°С).

Д-36 поначалу предназначался для самолета Ан-60 (так и не построенного), был хорошо отработан и уже использовался на пассажирском самолете Як-42. По экономичности он приближался к лучшим западным образцам (18,4 мг/Нхсек на крейсерском режиме), а модульная конструкция и высокий ресурс упрощали его эксплуатацию. Серийное производство Д-36 было налажено на Запорожском моторостроительном заводе.

Принятая схема самолета имела и свои недостатки: при продувках выяснилось, что обдув крыла вызывает образование за ним вихрей, особенно, в месте стыка с фюзеляжем, интенсивность и распределение которых зависят от угла атаки, скорости полета и режима работы двигателей. Соответственно, поведение самолета и его управляемость могли изменяться в полете. С учетом этого хвостовому оперению была придана Т-образная форма, а по бокам хвостовой части установлены большие гребни, снижающие вредйую интерференцию (решение, унаследованное от Ан-26/32). Стабилизатор, установленный на верху киля, находился вне зоны скоса потока за крылом, а для обеспечения большего диапазона рабочих углов атаки был выполнен переставным. Опасность срывных режимов устранили подбором профиля стабилизатора с плоской верхней поверхностью и установкой дефлектора по передней кромке.

Для обеспечения путевой устойчивости на самолете установили мощный киль. Руль направления имел оригинальную двухшарнирную конструкцию, повышавшую его эффективность при небольших скоростях, и был разделен на две секции по высоте. Нижняя задняя часть руля управлялась непосредственно педалями летчика, а остальные - бустерами системы управления.

Для уменьшения усилий в системе управления в широком диапазоне режимов полета и центровок самолета рули имели весовую и аэродинамическую балансировку, нижняя секция второго звена руля направления оснащена триммером, а руль высоты триммерами и сервокомпенсаторами. Такое решение давало возможность летаикам парировать нарушение балансировки самолета при выпуске механизации крыла (при этом картина обтекания самолета резко меняется и на малых скоростях он буквально "висит" на двигателях) и пилотировать самолет вручную даже при отказе бустеров.

Грузовая кабина самолета размером 9000x2200x2100 мм обеспечивала размещение типовой номенклатуры перевозимых грузов, в том числе до 32 солдат с вооружением, автомобилей типа ГАЗ-66 и УАЗ-469, авиационных двигателей, стандартных контейнеров и грузовых поддонов. Устройство рампы имело патентованную антоновскую конструкцию: при загрузке и выгрузке она опускалась до земли, а для сброса грузов в полете откатывалась по направляющей под фюзеляж.

Особое внимание при проектировании "самолета 200" уделялось конструкции шасси. На фирме уже имели солидный опыт работы в этом направлении все ее машины могли эксплуатироваться с грунтовых аэродромов. По таким показателям, как эквивалентная одноколесная нагрузка (доля массы самолета, приходящейся на каждое из колес шасси) и проходимости по грунту Ан-22

Первый опытный Ан-72 (серийный номер 03, СССР- 19774) во время испытаний на полевом аэродроме

превосходил даже более современный Ил-76. Однако теперь задача ставилась несколько иначе - самолет должен был иметь возможность взлета и посадки на площадках с размокшим и неровным покрытием.

Рассматривалось около 30 вариантов устройства шасси, в том числе и такие экзотические, как шасси на воздушной подушке. Для оценки его возможностей был построен своеобразный летающий стенд на базе самолета Ан-14. Результаты испытаний показали, что "вездеходность" такого шасси оборачивалось усложнением конструкции, ухудшением аэродинамики и эксплуатационной пригодности самолета. Юбка на воздушной подушке имела малый ресурс, была непрочна, а само устройство сочтено непрактичным.

В конечном счете выбор сделали в пользу обычного убирающегося шасси с управляемой передней стойкой и четырьмя мощными основными стойками с независимой рычажной подвеской колес. Прочность и энергопоглощение амортизаторов рассчитывались на преодоление "стандартной кочки" (термин, характеризующий возможности взлета и посадки самолета по условиям аэродрома) высотой до 35 см. Для повышения безопасности основные стойки не имели замков убранного положения, которые могли бы забиться грязью на взлете и не открыться. Убранные стойки лежали на створках ниш шасси и при их открытии свободно опускались. При отказе гидросистемы шасси выпускалось механически, а при отказе одной из основных стоек самолет мог приземлиться на трех оставшихся.