Энциклопедия авиации. Главный редактор: Г. П. Свищёв. Издательство: Москва, «Большая Российская Энциклопедия»

Рис. 1. Элементы строя.

Рис. 2. Строи летательных аппаратов: а — пеленг; б — фронт; в — клин; г — ромб.

струйное течение (СТ) в атмосфере — сильный узкий поток с почти горизонтальной осью в верхней тропосфере или в стратосфере, характеризующийся большими вертикальными и горизонтальными сдвигами ветра и одним или более максимумами скорости. Обычно длина СТ составляет тысячи км, ширина — сотни км, толщина — несколько км. Вертикальный сдвиг ветра около 5—10 м/с на 1 км, а горизонтальный ~5 м/с на 100 км. Нижний предел скорости в СТ условно считается равным 100 км/ч и выбран с учётом того, что ветер, скорость которого превышает 100 км/ч, оказывает заметное влияние на путевую скорость летательных аппаратов, выполняющих полёт в зоне СТ. Центральная часть СТ, где скорости ветра наибольшие, называют сердцевиной, линия максимального ветра внутри сердцевины — осью СТ. Слева от оси, если смотреть по потоку, расположена циклоническая сторона СТ, справа — антициклоническая. Горизонтальные сдвиги на циклонической стороне СТ гораздо больше, чем на антициклонической, вертикальный сдвиг ветра обычно больше над осью СТ, чем под ней. Чем сильнее СТ, тем больше вертикальный сдвиг ветра в нём. Различают тропосферные и стратосферные СТ.

Тропосферные С. т. формируются в переходной зоне между высокими холодными циклонами и высокими тёплыми антициклонами в верхней тропосфере, образующими высотные фронтальные зоны. Высотные фронтальные зоны (ВФЗ) могут объединяться, образуя планетарную (сравнимую по размерам с размерами Земли) фронтальную зону. Оси тропосферных С. т. располагаются вблизи тропопаузы и в северном полушарии находятся на высоте 6—8 км над Арктикой, 8—12 км — в умеренных широтах, 12—16 км — в субтропиках. С. т. высоких и средних широт связаны с ВФЗ и атмосферными фронтами; они меняют своё положение вместе с ними. Субтропическое западное С. т. сравнительно устойчиво и сильно. Наиболее мощное на Земле субтропическое С. т. наблюдается в зимнее время над западной частью Тихого океана, где создаются большие контрасты температуры в тропосфере между тёплым воздухом над поверхностью океана и холодным воздухом над восточной Азией.

На картах представлены средние скорости ветра на изобарической поверхности 300 гПа (соответствует высоте около 9 км) в северном полушарии зимой и летом. Видно, что зимой во внетропических широтах С. т. образуются над севером Атлантического океана и Европы. Субтропические С. т. почти окаймляют земной шар на широте 25—30{{}}. Они более мощные, чем внетропические С. т. Средние скорости в центре С. т. превышают 150 км/ч, а над Японскими островами — 200 км/ч. Летом в связи с прогревом воздуха во внетропических широтах и уменьшением горизонтального градиента температуры между низкими и высокими широтами С. т. ослабевают. Они чаще образуются над севером Европы. В соответствии с сезонными радиационными условиями субтропические С. т., ослабевая, перемещаются к северу. Над Азией и Северной Америкой они находятся летом на широте 40—45{{°}}. С. т. изображаются и с помощью вертикальных разрезов атмосферы (см. рис.).

Стратосферные С. т. расположены выше тропопаузы. Зимние западные С. т. возникают в зоне больших меридиональных градиентов температуры и давления зимнего стратосферного циклона, расположенных между приполюсной областью и более низкими широтами. Ось этого С. т. находится на высоте 50—60 км на широте около 50{{°}}, скорость ветра меняется от 180 до 360 км/ч. Положение и высота западного стратосферного С. т. может меняться при зимних стратосферных потеплениях, во время которых холодный циклон меняет своё местоположение и интенсивность и замещается теплым антициклоном. В соответствии с радиационными условиями летнее стратосферное С. т. устойчивого восточного направления возникает на обращённой к экватору периферии летнего стратосферного тёплого антициклона. Ось С. т. расположена на высоте 50—60 км, на широте около 45{{°}}; средняя скорость ветра на оси до 180 км/ч. Экваториальное С. т. восточного направления находится летом вблизи экватора (от 0 до 15—20{{°}} широты) с осью на высоте 20—30 км и максимальными скоростями ветра до 180 км/ч.

При метеорологическом обеспечении полётов летательных аппаратов прогнозируется положение тропосферных С. т., высоты осей С. т. и максимальная скорость ветра. Эти данные включаются в авиационные прогностические карты барической топографии, вручаемые экипажам воздушных судов.

С. С. Гайгеров, Л. И. Мамонтова, X. П. Погосян.

Пример распределения скоростей ветра (сплошные линии) и температур (штриховые линии) в вертикальной плоскости: цифры у кривых — скорости ветра в км/ч и температуры в {{}}C; буквы — направления ветра (E — восточный, SE — юго-восточный, SW — юго-западный, NE — северо-восточный, NW — северо-западный, W — западный).

Обширный класс СТ рассматривается в рамках потенциального движения идеальной несжимаемой жидкости, когда жидкая граница есть свободная поверхность (см. также Струйных течений теория). Если на тело натекает тонкая (по сравнению с его характерным размером) струя жидкости, то она «прилипает» к его поверхности и обтекает её безотрывно — эффект Коандэ. Поскольку свободная поверхность струи граничит с неподвижной средой, в которой давление постоянно, то образующийся пограничный слой развивается практически в изобарических условиях и отрыв пограничного слоя отсутствует; этот эффект используется, например, в Коандэ закрылках.

Первые исследования С. з. были проведены в 1938—1941. Практическая реализация С. з. на самолёте связана с конструктивными трудностями, обусловленными необходимостью обеспечения отбора сжатого воздуха от двигателя или специального газогенератора и размещения каналов в крыле для подачи воздуха к щелевому соплу.

Схема струйного течения (СТ) с образованием в жидкости свободных поверхностей тангенциальных разрывов была предложена Г. Гельмгольцем (1868). В 1869 Г. Кирхгоф решил первые задачи плоских потенциальных СТ несжимаемой жидкости, в частности истечения струи из отверстия в стенке и обтекания пластинки под углом атаки {{α}} с отрывом потока от её кромок и образованием «застойной» (отрывной) области, давление p₀ в которой равно давлению p{{_}} в набегающем потоке (на «бесконечности», рис., а). При истечении из отверстия С. т. т. позволяет определить форму струи и коэффициент её сжатия. Струйное обтекание пластинки по схеме Кирхгофа, в отличие от сплошного обтекания, при котором тело в потенциальном, потоке не испытывает сопротивления (Д’Аламбера—Эйлера парадокс), дает силу F_n, действующую по нормали к пластинке, и соответственно силу сопротивления F_y = F_nsin{{}} и подъёмную силу F_y = F_ncos{{}}. Коэффициент нормальной силы C_n на единицу ширины пластинки выражается формулой Рэлея (1876)

{{формула}},

где {{}} — плотность жидкости, v{{_}} — скорость потока на бесконечности, l — длина пластинки. Эта сила, равно как получающаяся по формуле Ньютона (см. Ньютона теория обтекания), —

и по формуле, полученной Н. Е. Жуковским для случая безотрывного обтекания пластинки при наличии подсасывающей силы, —

(последняя при {{}} > 15° не соответствует экспериментальным данным). Позже были открыты кавитационные течения, возникающие в капельной жидкости с образованием за телом паровых или газовых каверн, в которых давление p₀ < p{{_}}. Разрежение в каверне характеризуется числом кавитации {{}}:

{{формула}}.

В отличие от СТ Кирхгофа ({{}} = 0), кавитационные течения имеют свободные границы конечной длины. Известны различные кавитационные схемы (Жуковского — Рошко, Рябушинского, Эфроса, By, Кузнецова и других), различающиеся способом замыкания каверны. Наиболее совершенной, свободной от «лишних» параметров, является схема Тулина — Терентьева, в которой границы каверны заканчиваются спиралевидными (при математическом описании бесконечнолистными) завитками (рис., б). В реальных отрывных течениях при больших Рейнольдса числах Re давление в отрывных областях вблизи тела практически постоянно, и при правильном выборе {{}} кавитационного течения оказываются их удовлетворительной расчётной моделью. Для малых углов атаки, когда срыв потока происходит только с передней кромки пластинки, используется схема частичной кавитации (рис., в), оказывающаяся для заданных {{}} и {{}} двузначной по длине каверны и значению C_n.

Для построения простых СТ применяется годографа метод комплексной скорости {{v}} = v_x - iv_y = vexp{-iv}. В заданной области годографа непосредственно или путём её конформного отображения на более простую определяется комплексный потенциал скорости {{}} = {{}} + i{{}} = {{}}(v), после чего течение в физической плоскости строится квадратурой:

{{формула}}.

Более общий приём был предложен Жуковским (1890). Он ввёл функцию {{}} = lnv = lnv - iv и производную комплексного потенциала d{{}}/du как функции параметрического переменного и в канонической области (верхней полуплоскости). В случае СТ с кусочно-прямолинейными твёрдыми границами функции {{}}(u) и d{{}}/du определяются по формуле Шварца — Кристоффеля или методом особых точек (С. А. Чаплыгин), после чего находится

z = {{}}exp{- {{}})}(d{{}}/du)du.

В случае криволинейных профилей заданной формы построение СТ сводится к решению интегродифференциального уравнения, причём точки схода свободных границ в рамках теории невязкой жидкости находятся из условия, согласно которому кривизна свободной границы в этих точках должна быть равна кривизне твёрдой границы.

Чаплыгину принадлежит обобщение теории плоских СТ на случай потенциальных дозвуковых течений газа. Известны также решения более общих задач теории струй: нестационарного обтекания, течений тяжёлой и капиллярной жидкостей и другие. Осесимметричные и пространственные СТ не имеют конечных аналитических решений и изучаются в линейном приближении или численно.

Струйное обтекание пластинки по схемам Кирхгофа (а), Тулина — Терентьева при полном (б) и частичном (в) отрыве; v₀ — скорость на границе зоны.

Соч.: Турбулентные течения, М., 1974; Аэродинамика и молекулярная газовая динамика, М., 1985.

В. В. Струминский.

Струхала число — безразмерный параметр Sh, равный отношению характерного времени L/V движения частиц жидкости или газа в поле течения к характерному времени Т нестационарного процесса: Sh = L/(VT), где L, V — характерные длина и скорость соответственно. Названо по имени чешского физика В. Струхала (правильнее Строугаля, V. Strouhal), который в 1878 изучал колебания струн в однородном потоке воздуха и использовал данный параметр при анализе экспериментальных данных. С. ч. характеризует меру влияния нестационарности течения на газодинамические переменные (см. Квазистационарное течение, Нестационарное течение).

ступень компрессора турбины — совокупность вращающегося и неподвижного лопаточных венцов. В компрессоре ступенью называют рабочее колесо и расположенный за ним направляющий аппарат (осевой и диагональный компрессоры) или безлопаточный и лопаточный диффузоры (центробежный компрессор), в турбине — сопловой аппарат и стоящее за ним рабочее колесо (осевая и центростремительная турбины). В зависимости от Маха числа M потока перед венцами ступень называют дозвуковой (M < 1 в обоих венцах), трансзвуковой (M > 1 на части высоты лопатки хотя бы в одном венде) и сверхзвуковой (M > 1 по всей высоте лопатки хотя бы в одном венце). В турбине преобразование потенциальной энергии газа в кинетическую происходит в каналах лопаточных венцов соплового аппарата и ротора, распределение теплоперепада между венцами характеризуется степенью реактивности ступени (отношением теплоперепадов, срабатываемых в рабочем колесе и ступени). Значение её в зависимости от назначения турбины изменяется в широких пределах: от нуля, когда вся потенциальная энергия преобразуется в кинетическую в сопловом аппарате турбины (активные ступени), примерно до 0,5 (реактивные ступени). В турбинах авиационных газотурбинных двигателей применяются обычно реактивные ступени. В компрессорах также применяются, как правило, реактивные ступени, степень реактивности которых равна 0,5 и выше.

Стэнтона число — то же, что Стантона число.

Су — марка самолётов, созданных в ОКБ, возглавлявшемся П. О. Сухим (см. Машиностроительный завод имени П. О. Сухого).

Самолёты, созданные под руководством его преемников, имеют также марку Су (рис. 1). ОКБ специализировалось по трём основным направлениям: штурмовики и фронтовые истребители;, истребители-перехватчики; бомбардировщики различных типов. Основные данные некоторых самолётов приведены в таблицах 1 и 2. В семействе самолётов Су имело место повторение обозначений. Так, например, в первом поколении советских реактивных самолётов были созданные в 1945—1949 опытные и экспериментальные Су-9, Су-11, Су-15, Су-17. И в ряду более поздних серийных сверхзвуковых самолётов снова были образцы с теми же обозначениями.

Развитие ОКБ началось с разработки двухместного (лётчик и штурман, он же стрелок и радист) многоцелевого самолёта с убирающимся шасси в вариантах ближнего бомбардировщика, штурмовика, разведчика и корректировщика артогня. Опытный экземпляр самолёта под названием «Иванов» (АНТ-51) построен в 1937. Это моноплан цельнометаллической конструкции с поршневым двигателем М-62, двухлопастным металлическим воздушным винтом ВИШ-6. Бомбовая нагрузка 200 кг, стрелковое вооружение — четыре-шесть пулемётов ШКАС. В 1939 самолёт модифицирован под более мощный двигатель М-87А с трёхлопастным винтом ВИШ-23; получил название ББ-1 (ближний бомбардировщик) и в варианте смешанной конструкции (деревянно-металлической) запущен в серийное производство. В процессе серийного выпуска на самолёте (получившем в 1940 обозначение Су-2, см. рис. в таблице XVII) установлен двигатель М-88Б, а с 1941 — М-82 (рис. 2). При нормальной взлётной массе вся бомбовая нагрузка (до 400 кг) размещалась в фюзеляжном бомбоотсеке на кассетных держателях, а не на наружной подвеске, что улучшало аэродинамику самолёта. Эта компоновка неоднократно использовалась и в дальнейшем. Часть самолётов была снабжена восемью держателями для подвески реактивных снарядов (РС-82 или PC-132). Стрелковое вооружение состояло из шести пулеметов ШКАС: четырёх неподвижных крыльевых, одного на вращающейся турельной установке и одного на подвижной (нижней) люковой пулемётной установке. Конструкция серийных самолётов смешанная: двухлонжеронное крыло, центроплан и горизонтальное оперение цельнометаллические; фюзеляж и киль деревянные с несущей обшивкой из шпона. Топливные баки сварные с протектированием. Особое внимание уделено удобству работы лётчика и штурмана (просторные обогреваемые кабины с хорошим обзором, дублированное ручное и ножное управление самолётом и двигателем). В конструкции широко использованы стандартные профили открытого типа и детали, изготовленные горячей штамповкой или литьём; при изготовлении отдельных агрегатов применён плазово-шаблонный метод. Это позволило повысить степень механизации производственных процессов, что важно при решении проблем создания массового самолёта. Все серийные модификации самолёта Су-2 (выпускался до середины 1942) принимали участие в боевых операциях начального периода Великой Отечественной войны, а на отдельных фронтах — до конца 1944, показав высокую живучесть даже при сильном поражении зенитным огнём. В память об участии в боевых операциях на Волге макет самолёта Су-2 установлен в музее-панораме «Сталинградская битва» в Волгограде.

Развивая идею специализированного самолёта непосредственной поддержки войск на поле боя, ОКБ создаёт в 1941 опытный одноместный бронированный штурмовик Су-6 (СА) с поршневым двигателем воздушного охлаждения. Вооружение — до 400 кг бомб в бомбоотсеке за кабиной лётчика; в крыле — четыре пулемёта ШКАС и две пушки ВЯ, под крылом — до 10 ракетных снарядов (РС-82 или РС-132). В 1942, учитывая опыт боевого применения Ил-2, самолёт был переоборудован в двухместный Су-6 (С-2А) с кабиной стрелка, оснащённой крупнокалиберным пулемётом УБ (УБТ) для защиты задней полусферы. Двигатель — М-71Ф. Этот самолёт (рис. 3) — свободнонесущий моноплан с низкорасположенным крылом и убирающимся шасси. Крыло состояло из цельнометаллического центроплана и двух отъёмных деревянных с металлическими лонжеронами консолей. Стабилизатор цельнометаллический, киль и хвостовая часть фюзеляжа деревянные с обшивкой из шпона. Все жизненно важные элементы самолёта защищены бронёй, почти всё управление дублированное (для повышения боевой живучести). Пушки заменены более мощными (НС-37), бомбы (до 200 кг) располагались по бортам около кабины стрелка в контейнерах «навалом», что значительно ускоряло предполётную подготовку самолёта. Для улучшения манёвренных характеристик крыло снабжено автоматическими предкрылками. В итоге самолёт получился достаточно лёгким, отличался высокими характеристиками по скорости, скороподъёмности, дальности полёта, имел хорошую защиту экипажа. Так как выпуск двигателя М-71Ф налажен не был, Су-6 (С-2А) пришлось переоборудовать под более тяжёлый двигатель АМ-42 с четырёхлопастным винтом, что потребовало установки цельнометаллического крыла увеличенной площади без предкрылков. Для защиты двигателя и кабины экипажа применён бронекорпус, включённый в силовую схему фюзеляжа. Самолёт серийно не строился, так как к этому времени прошёл испытания штурмовик Ил-10.

Су-8 — двухместный бронированный штурмовик с двумя поршневыми двигателями М-71Ф, созданный для обеспечения наступательных операций наземных войск, действовавших на больших удалениях от аэродромов, а также для разрушения коммуникаций противника в глубоком тылу. Конструкция самолёта смешанная: центроплан цельнометаллический, консоли крыла деревянные с металлическими лонжероном и стенками; оперение из дуралюмина; хвостовая часть фюзеляжа деревянная, средняя — из дуралюмина, носовая — целиком из броневой стали. Броня защищала от огня крупнокалиберного оружия экипаж, двигатели, бензо- и маслобаки. По мощности стрелкового (восемь пулемётов ШКАС и один УБ, две пушки НС-45) и бомбардировочного (600—1400 кг бомб и 10 реактивных снарядов) вооружения самолёт не имел себе равных. Он прошёл заводские и государственные испытания, но серийно не строился.

Су-9 (рис. 4 и рис. в таблице XXIII) — опытный фронтовой истребитель цельнометаллической конструкции с двумя турбореактивными двигателями РД-10 в гондолах под крылом — первый реактивный самолёт ОКБ. Создан в 1946. Фюзеляж полумонококовой конструкции; кабина бронированная, снабжена катапультным креслом, разработанным в ОКБ. Управляемый (переставной) стабилизатор закреплён на киле. Крыло однолонжеронное трапециевидной формы. Протектированные баки (впереди и за кабиной) мягкой конструкции. Самолёт имел мощное пушечное (одну пушку Н-37 и две НС-23) и бомбардировочное (500 кг бомб) вооружение. При создании Су-9 решены некоторые проблемы, возникшие с появлением реактивных скоростных самолётов: отработана установка сбрасываемых стартовых пороховых ускорителей, сокративших длину разбега на 45—50%, применён посадочный тормозной парашют (длина пробега сокращена на 30%) и т. д. В процессе испытаний выявлены большие нагрузки на ручку управления лётчика на околозвуковых скоростях, для уменьшения которых впервые в практике отечественного самолётостроения спроектированы, построены и установлены рулевые приводы элеронов и руля высоты. Крыло самолёта снабжено механизацией, состоявшей из закрылков и тормозных щитков оригинальной конструкции (из двух половин), которые при отклонении в разные стороны работали в режиме воздушных тормозов, при отклонении вниз нижней половины — в режиме посадочного щитка.

Су-11 — модификация Су-9 под более мощные двигатели ТР-1 для повышения максимальной скорости. Создан в 1947. Изменены профиль и форма крыла, щитки заменены выдвижными закрылками, гондолы подняты до хорды крыла. Лётные данные Су-9 и Су-11 оказались близкими; серийно не строились.

Су-17 — экспериментальный самолёт с турбореактивным двигателем АЛ-3 и отделяемой носовой частью фюзеляжа с герметичной кабиной (отделение производилось пороховой катапультой, стабилизация — парашютным устройством). Установлено сиденье с изменяемой с перегрузкой конфигурацией; катапультирование из неотделяемой кабины — с перегрузкой 18, а из отделённой, свободнопадающей — с перегрузкой 5—6. Су-17 — цельнометаллический среднеплан с однолонжеронным крылом большой стреловидности. Фюзеляж полумонококовой конструкции, стабилизатор крепился на киле. Самолёт, построенный в 1949, предназначался для исследования особенностей полёта на околозвуковых скоростях и стал прототипом фронтового истребителя. Лётные испытания не проводились.

Су-7 (рис. в таблице XXV) — одноместный фронтовой реактивный истребитель с турбореактивным двигателем АЛ-7Ф — первый серийный сверхзвуковой самолёт ОКБ. Су-7 — цельнометаллический среднеплан со стреловидным однолонжеронным крылом с подкосной балкой. Оперение однокилевое, стреловидное; стабилизатор цельно-поворотный. Фюзеляж типа полумонокок из дуралюмина и стали (основные конструктивные элементы). Воздухозаборник регулируемый. Кабина лётчика герметичная, снабжена катапультиым креслом; лобовая броня прозрачная (толщина 105 мм), передняя стенка из стальной бронеплиты (толщина 8 мм). Управление стабилизатором, рулём направления и элеронами с помощью гидроусилителей по необратимой схеме; надёжность обеспечена наличием независимых систем питания гидроусилителей — основной и дублирующей. Вооружение — две пушки НР-30, 16 реактивных снарядов, бомбы (до 1 т).

Су-7Б — модификация Су-7 (фронтовой истребитель-бомбардировщик с турбореактивным двигателем АЛ-7Ф-1). Увеличено количество топлива, бомбовая нагрузка доведена до 2 т.

Су-7БМ (рис. 5) — модификация самолёта Су-7Б. Увеличен запас топлива (введением крыльевых баков), усилено шасси, установлено новое навигационное и прицельное оборудование, кабина приспособлена для полётов ночью.

Су-7БКЛ — модификация самолёта Су-7БМ. Применены колёсно-лыжное шасси, тормозной парашют увеличенной площади, стартовые пороховые ускорители (что позволило эксплуатировать самолёт с укороченных бетонированных и грунтовых взлётно-посадочных полос). Увеличены запас топлива и боевая нагрузка (до 2,5 т).

Серийно выпускались также двухместные учебно-боевой самолёт Су-7У и на его базе — Су-7БМК и Су-7УМК (экспортные).

С-22И (рис. 6) — экспериментальный самолёт с крылом изменяемой в полёте стреловидности; построен на базе Су-7БМ и испытан в 1966. Это первый самолёт в СССР с таким крылом; в последующие годы на его основе создано несколько серийных модификаций, в том числе семейство самолётов Су-17.

Су-17М4 — одноместный истребитель-бомбардировщик с крылом изменяемой в полёте стреловидности. Предназначен для поражения наземных, надводных и воздушных целей и для ведения комплексной воздушной разведки. Вооружение — встроенные пушечные установки калибра 30 мм, а на 10 точках подвески: бомбы массой от 100 до 500 кг, контейнеры малогабаритных боевых элементов, неуправляемые авиационные ракеты калибра от 57 до 370 мм, контейнерные подвижные пушечные установки калибра 23 мм, управляемые ракеты «воздух — поверхность» с лазерным наведением, управляемые ракеты «воздух — радиолокационная станция» и управляемые ракеты «воздух—воздух» с тепловыми головками самонаведения (ГСН).

Т6-1 — опытный двухместный (лётчик и штурман) маловысотный штурмовик с двумя маршевыми и четырьмя подъёмными двигателями, обеспечивающими укороченный взлёт и посадку. Самолёт цельнометаллической конструкции с высоким расположением крыла трапециевидной формы; носовая часть обычной конструкции, центральная и хвостовая — с применением панелей с продольным и поперечным набором («вафельной» конструкции), чем объясняется прямоугольное сечение фюзеляжа. На его базе был создан фронтовой бомбардировщик Су-24 с крылом изменяемой в полёте стреловидности (серийный).

Су-24МК (рис. 7) — экспортная модификация самолёта Су-24 с двумя турбореактивными двигателями АЛ-21Ф-ЗА. Предназначен для ведения боевых действий в простых и сложных метеоусловиях, днём и ночью, в том числе на малых высотах, при ручном и автоматическом управлении. Навигационное оборудование обеспечивает точность и надёжность самолётовождения и возможность вести боевые действия с выходом в район цели в режиме автономной навигации по запрограммированному маршруту. Самолёт оборудован системой дозаправки топливом в полете, способен действовать с грунтовых взлётно-посадочных полос. Вооружение — встроенная пушка калибра 23 мм и на восьми точках подвески: бомбы массой от 100 до 1500 кг, контейнеры малогабаритных боевых элементов и разовые бомбовые кассеты; управляемые ракеты «воздух — поверхность» с лазерным и телевизионным наведением и наведением для подавления радиолокационных станций противника; управляемые ракеты «воздух — воздух» с тепловыми головками самонаведения; неуправляемые авиационные ракеты калибра от 57 до 370 мм; три подвижные пушечные установки калибра 23 мм. Максимальная боевая нагрузка 8 т. Строился серийно.

Су-25 (1975) — одноместный цельнометаллический штурмовик с двумя турбореактивными двигателями (в серии — Р-95Ш), предназначенный для непосредственной поддержки сухопутных войск. Простота пилотирования, высокая манёвренность, относительно высокая тяговооружённость позволяют Су-25 поражать цели с первого захода. Выживаемость обеспечивается комплексом конструктивных мер. Вооружение на 10 точках подвески: бомбы массой от 100 до 500 кг, контейнеры малогабаритных боевых элементов; управляемые ракеты «воздух — поверхность» с лазерным наведением и управляемые ракеты «воздух — воздух» с тепловыми ГСН; неуправляемые авиационные ракеты калибра от 57 до 370 мм; подвижные пушечные установки калибра 23 мм. Одна пушка встроенная. Максимальная боевая нагрузка 4,4 т. Самолёт строится серийно и поставляется на экспорт (рис. 8).

Семейство Су-25 включает также варианты для летной подготовки: двухместный учебно-боевой самолёт Су-25УБ, двухместный учебно-тренировочный самолёт начального обучения Су-25УТ и его корабельный вариант Су-2БУТГ.

Второе направление в деятельности ОКБ — истребители-перехватчики. Су-1 с поршневым двигателем М-105П с двумя турбокомпрессорами — первый истребитель ОКБ. Су-1 — низкоплан смешанной конструкции: фюзеляж типа монокок и киль деревянные; однолонжеронное крыло и горизонтальное оперение цельнометаллические; элероны, рули высоты и направления металлические с полотняной обшивкой. Крыло снабжено отклоняемыми посадочными щитками. Центроплан выполнен заодно с фюзеляжем, консоли крыла — отъёмные. Водяной радиатор размещён наклонно за кабиной лётчика, что значительно уменьшило лобовое в сопротивление. Пушка расположена в развале двигателя, а над ним — два синхронных пулемета. Одновременно строился истребитель Су-3, который отличался уменьшенными размахом и площадью крыла. Несмотря на большую работу, проведённую по доводке турбокомпрессоров, их недостатки устранить не удалось, и работы по самолётам Су-1 и Су-3 были прекращены.

Су-5 — опытный одноместный истребитель с основным поршневым двигателем ВК-107А, от которого отбиралась мощность и для привода компрессора вспомогательного реактивного двигателя конструкции Центрального института авиационного моторостроения, который использовался как ускоритель. Низкорасположенное однолонжеронное крыло средней толщины цельнометаллическое со щитками и элеронами. Фюзеляж монококовой конструкции; нерегулируемый стабилизатор и киль установлены над фюзеляжем. В носовой части в развале двигателя размещалась пушка НС-23, над двигателем — два синхронных пулемёта УБ (УБС). Лётчик был защищён стальной бронеспинкой и заголовником из бронестекла. На заводских испытаниях Су-5 при взлётной массе 3804 кг с включением вспомогательного двигателя на высоте 7800 м показал скорость 810 км/ч, потолок 12050 м. Серийно не строился, так как успешное развитие «чисто» реактивных двигателей делало комбинированные силовые установки применённого типа неперспективными.

Т-3 — одноместный истребитель-перехватчик с турбореактивным двигателем АЛ-7Ф-1 и треугольным крылом. Крыло трёхбалочной схемы, с передней и задней стенками, со стреловидностью 60{{°}} по передней кромке, снабжено элеронами и щитками-закрылками. Горизонтальное оперение цельноповоротное, стреловидное. Фюзеляж полумонококовой конструкции, снабжён четырьмя воздушными тормозными щитками; воздухозаборник нерегулируемый, над ним — носовой конус с радиолокатором. На различных модификациях самолёта Т-3 отрабатывались: осесимметричный воздухозаборник с регулируемым центральным телом большого диаметра; боковые секторные воздухозаборники, в которых радиопрозрачная носовая часть самолёта являлась одновременно первой ступенью конуса воздухозаборника (дальнейшее сжатие потока осуществлялось в регулируемом секторном заборнике); воздухозаборник с неподвижным центральным телом (регулирование с помощью створок перепуска) и т. д. На самолёте Т-43-1 (или Т-431) исследовались аэродинамических характеристики. Впервые в практике мирового самолётостроения были применены створки перепуска воздуха с двухсторонним отклонением, обеспечивающие устойчивую работу двигателя на всех режимах полёта; конус воздухозаборника подвижный, с центральным телом, двухскачковый. Вооружение — четыре управляемые ракеты «воздух — воздух». На самолётах Т-405 и Т-431 в 1959—1962 установлено четыре мировых рекорда скорости и высоты полёта.

Су-9 (рис. 9) создан на базе Т-3 — первый в СССР принятый на вооружение истребитель-перехватчик, являвшийся составной частью единого комплекса перехвата авиации ПВО, включавшего самолётную бортовую систему управления оружием, оружие (четыре управляемые ракеты «воздух — воздух») и наземную систему целеуказания и наведения. Задача: перехват воздушных целей, летящих на высоте до 20 км в простых и сложных метеоусловиях днём и ночью. В 1958 запущен в массовое производство. С 1959 серийно выпускался учебно-боевой истребитель-перехватчик Су-9У.

Су-11 — дальнейшее развитие комплекса перехвата Су-9. Повышена максимальная высота поражения целей (до 23 км), увеличены дальности обнаружения целей и пуска ракет и т. д. Создан в 1959.

П-1 — опытный двухместный реактивный истребитель-перехватчик — первый отечественный самолёт с боковыми регулируемыми воздухозаборниками.. Крыло трёхбалочное треугольной формы в плане. Фюзеляж полумонококовый. Вооружение — 50 неуправляемых реактивных снарядов калибра 70 мм, две пушки, две управляемые ракеты «воздух — воздух». Лётные испытания были прекращены из-за отсутствия запроектированного турбореактивного двигателя.

Су-15 — истребитель-перехватчик с двумя турбореактивными двигателями с форсажной камерой Р11Ф2С-300. Впервые в отечественной практике применены боковые плоские сверхзвуковые воздухозаборники. Радиолокационная станция с увеличенной дальностью обнаружения и захвата целей, расположенная в носовой части фюзеляжа, обеспечивает перехват целей как в задней, так и в передней полусферах. Вооружение (ракеты «воздух — воздух», пушки) размещается на шести точках подвески. Су-15 — первый в СССР высотный истребитель-перехватчик с диапазоном высот применения от 0,5 до 23 км, он может перехватывать цели, движущиеся со скоростями от 500 до 2000 км/ч. Система автоматического управления самолётом обеспечивает полную (без вмешательства лётчика) автоматизацию полёта, включая взлёт и заход на посадку. Создан в 1963. Самолёт имеет несколько серийных модификаций: Су-15УТ (учебно-тренировочный), Су-15ТМ, Су-15БИС и т. д.

Т-58ВД — одноместный экспериментальный самолёт с комбинированной силовой установкой, состоящей из двух маршевых и трёх подъёмных турбореактивных двигателей; предназначался для исследований взлёта и посадки на бетонированных и грунтовых взлётно-посадочных полосах при использовании двигателей вертикальной тяги и изучения возможности дальнейшего их применения на перспективных самолётах укороченного взлёта и посадки. Самолёт представлял собой среднеплан с крылом треугольной формы, боковыми. воздухозаборниками и стреловидным оперением. Подъёмные турбореактивные двигатели установлены под небольшим углом в центральной части фюзеляжа и снабжены двумя ковшеобразными воздухозаборниками и управляемыми створками-лопатками на выходе. Лётные испытания проводились в 1966—1967.

Су-27 (рис. 10) — цельнометаллический истребитель интегральной схемы с двумя турбореактивными двигателями АЛ-31Ф. Имеет электродистанционную систему управления, позволяющую получить оптимальную «неустойчивость» самолёта; автоматически отклоняющуюся механизацию передней и задней кромок крыла; автоматическую систему ограничения допустимого угла атаки и предельной перегрузки в процессе пилотирования; воздухозаборники, обеспечивающие устойчивую работу двигателей на любых углах атаки и во всём диапазоне скоростей полёта и имеющие защиту от попадания в двигатель посторонних предметов; лёгкую, прочную и технологичную конструкцию с применением титановых сплавов. Система управления вооружением — импульсно-доплеровская радиолокационная станция со способностью поиска и сопровождения целей на фоне земли и оптико-электронный локатор с нашлемной системой целеуказания. Вооружение — пушка калибра 30 мм и до 10 ракет «воздух — воздух» (ракеты ближнего боя с ИК ГСН, ракеты средней дальности с полуактивной радиолокационной ГСН или пассивной ИК ГСН, ракеты увеличенной дальности с полуактивной радиолокационной ГСН). Су-27 — первый в мире самолёт, на котором продемонстрирована новая фигура высшего пилотажа — «кобра Пугачёва» (названа по имени В. Г. Пугачёва); при выполнении этой фигуры машина движется вперёд с углом атаки 120{{°}} — практически вперёд двигателями. В 1986—1988 на рекордном варианте этого самолёта (П-42) установлено 27 мировых рекордов скороподъёмности и высоты горизонтального полёта. На базе Су-27 выпускаются двухместный учебно-боевой истребитель Су-27УБ для переподготовки лётчиков, обладающий всеми боевыми возможностями одноместного истребителя, и корабельный истребитель Су-27К.

Третье направление в деятельности ОКБ — бомбардировщики и тяжёлые экспериментальные самолёты, среди которых можно выделить УТБ-2 (рис. 11) и Т-4 (рис. 12 и рис. в таблице XXIX).

УТБ-2 — учебно-тренировочный бомбардировщик с двумя поршневыми двигателями АШ-21 и двухлопастными воздушными винтами ВИШ-111 — первый самолет ОКБ такого класса, строившиеся серийно. УТБ-2 спроектирован и построен на базе серийного самолёта Ту-2 цельнометаллической конструкции. Трапециевидное крыло (с одним главным и двумя вспомогательными лонжеронами) состоит из центроплана (соединённого неразъёмно с фюзеляжем) и двух отъёмных консолей, снабжено простыми (не выдвижными) взлётно-посадочными щитками. Задание на проектирование было выдано в связи с острой необходимостью иметь на вооружении учебно-тренировочный бомбардировщик, который могли бы освоить лётчики невысокой квалификации. УТБ-2 заменил устаревшие самолеты УСБ и Пе-2У. Основное внимание уделено экономичности, лёгкости управления и простоте в эксплуатации. Взлётная масса 6546 кг; скорость полёта у земли 352 км/ч, на высоте — 380 км/ч. Максимальная дальность полёта 950 км. Экипаж состоял из пилота, штурмана, стрелка и обучаемого. Вооружение — 200 кг бомб и пулемёт УБ (УБТ). Самолёт строился серийно и находился на вооружении ВВС.

Т-4 («100») — дальний сверхзвуковой ударный самолёт с четырьмя турбореактивными двигателями РД36-41. На самолёте впервые применена и отработана система (с четырёхкратным резервированием) электродистанционного управления аэродинамическими рулевыми поверхностями (элевонами), обеспечивающая необходимые характеристики самолёта с малой степенью устойчивости в продольном путевом каналах. При проектировании выбрана схема «бесхвостка» с трапециевидным крылом малой относительной толщины и передним горизонтальным оперением, работавшим в режиме триммера. На кабине экипажа отсутствует выступающий фонарь; в крейсерском режиме полёта носовая часть фюзеляжа (до кабины) поднята, полёт осуществляется по приборам; на взлёте и посадке для обеспечения обзора носовая часть отклоняется вниз вместе с РЛС. Лётчик и штурман размещаются друг за другом; закабинный отсек оборудования имеет «коридор», дающий возможность лёгкого подхода ко всем блокам радиоэлектронного комплекса. Главные стойки шасси, размещённые в мотогондоле, — многоколёсные (по восемь колёс на каждой). Принята «пакетная» схема размещения двигателей под крылом. Впервые в СССР был применён воздухозаборник смешанного сжатия. Самолёт был оборудован новейшими навигационными и пилотажными комплексами с применением бортовой ЦВМ, которые обеспечивали эксплуатацию самолёта в любых метеорологических условиях и в любое время суток. Основной режим самолёта Т-4 — длительный полёт с большой (3200 км/ч) сверхзвуковой скоростью на высоте более 20 км. Дальность полёта — 4000 км. Конструкция самолёта в таком полёте, особенно передние кромки крыла и оперения, подвергаются в течение длительного времени высокому аэродинамическому нагреванию. В связи с этим в качестве конструкционных материалов выбраны титан и высокопрочная нержавеющая сталь, что дало ощутимый выигрыш в весовой эффективности самолёта. В процессе производства была отработана сварка титана. Самолёт проходил лётные испытания, но серийно не строился.

Новое направление в деятельности ОКБ — спортивная авиация. Су-26 — одноместный спортивно-пилотажный самолёт с поршневым двигателем М-14Р; имеет большую энерговооружённость в сочетании с оптимальной нагрузкой на крыло и отличную управляемость, позволяющие выполнять комплексы фигур высшего пилотажа любой сложности; предназначен для акробатического пилотажа, тренировок и участия в международных соревнованиях лётчиков-спортсменов экстракласса. Су-26 — свободнонесущий моноплан со средним расположением крыла. Крыло отличается отсутствием поперечного набора и включает два лонжерона из углепластика и обшивку из трёхслойного стеклопластика с пенопластиковым заполнителем; аналогичная конструкция и у оперения. Неубирающееся шасси рессорного типа. Каркас фюзеляжа сварен из стальных высокопрочных нержавеющих труб, обшивка — стеклопластик.

Су-26М (в серии Су-26, см. рис. 13) — модифицированный самолёт с поршневым двигателем М-14П; изменены профили крыла и хвостового оперения, обводы фюзеляжа, фонаря и киля, капот двигателя; между фюзеляжем и крылом введён зализ. Конструкция крыла и оперения — набор нервюр и лонжеронов, вся обшивка — из композиционных материалов (углепластиков, органопластиков). Первый советский самолёт, поставлявшийся в США (Су-26МХ).

Многие самолёты ОКБ имени П. О. Сухого строились крупными сериями. В производстве и на вооружении они находились длительное время, например, самолёты типа Су-7 (25 лет). Развитие и совершенствование самолётов Су обеспечиваются максимальной преемственностью в производстве и эксплуатации, высоким ресурсом и повышением безопасности полётов.

Таблица 1 — Самолёты Машиностроительного завода имени П. О. Сухого (с поршневыми двигателями).

Табл.2 — Самолёгы Машиностроительного завода имениП. О. Сухого (с реактивными двигателями)

Рис. 1. Эмблема самолётов марки Су.

Рис. 2 Су-2 с ПД М-82.

Рис. 3 Су-6 (С-2А).

Рис. 4 Су-9 (1946)

Рис. 5. Су-7БМ.

Рис. 6. С-22И.

Рис. 7. Су-24МК.

Рис. 8. Су-25.

Рис. 9. Су-9 (1956).

Рис. 10. Су-27.

Рис. 11 УТБ-2.

Рис. 12. Т-4.

Рис. 13Су-26.

Истребитель-бомбардировщик Су-7БМ.

Фронтовой бомбардировщик Су-24 с крылом изменяемой в полёте стреловидности.

Штурмовик Су-25.

Истребитель-перехватчик Су-9 (1956).

Истребитель Су-27.

сублимация (от латинского sublimo — возношу) — переход вещества при нагревании из твёрдого состояния непосредственно в газообразное, минуя жидкую фазу.