Lược sử Su-27

[dongadoan]

  Máy bay tiêm kích mặt trận tương lai được trang bị đài radar đa năng, nhiều chế độ chế tạo trên cơ sở đài radar Saphia-23ML đang sử dụng trên máy bay MiG-23ML cải tiến và hệ thống ngắm bắn quang-điện tử, bộ định hướng bắt bám mục tiêu theo nguồn nhiệt và kính ngắm quang-truyền hình.

  Trang bị vũ khí của máy bay tiêm kích mặt trận tương lai dự định sẽ mang tên lửa tầm trung K-25 (copy mẫu AIM-7E của Mỹ) với đầu tự dẫn radar bán chủ động do Nhà máy Vưmpel Mat-xcơ-va chế tạo theo mẫu K-23 (AA-7 APEX) đang được sử dụng trên máy bay tiêm kích thế hệ ba MiG-23, và tên lửa đánh gần K-60 (AA-8 APHID) với đầu tự dẫn hồng ngoại và pháo cỡ 30 mm hai nòng.

  Đối thủ chủ yếu của máy bay tiêm kích mặt trận tương lai trong không chiến được xác định là các loại máy bay tiêm kích của Mỹ như F-15 do MacDonel-Duglas chế tạo, R.530 và YF-17 (R.600) của hãng Noptrop và sau đó là máy bay F-16 của hãng General-Dinamic. Mục tiêu đánh chặn trên không chủ yếu được chọn là máy bay tiêm kích F-4E và F-111A của Mỹ, máy bay MRCA Tornado của Tây Âu và cả máy bay J-6 của Trung Quốc (loại sao chép theo mẫu MiG-19 cũ, nhưng có số lượng lớn của Không quân Trung Quốc).

  Thiết kế ban đầu máy bay Su-27 theo các yêu cầu về kỹ-chiến thuật của không quân đối với máy bay tiêm kích mặt trận tương lai được hoàn thành tại OKB P.O.Sukhoi vào nửa cuối năm 1971, với hai phương án kết cấu máy bay theo sơ đồ tích hợp và theo sơ đồ truyền thống tên gọi tắt là T10-1 và T10-2.

  Hình dáng bên ngoài của máy bay T10-1 theo sơ đồ tích hợp cơ bản giống như hình dáng bên ngoài của mẫu T-10, do Phòng dự án chuẩn bị đầu năm 1970. Nó có sự chuyển ghép liên tục giữa thân và cánh, sử dụng hai thùng treo động cơ tách rời với cửa thu khí dưới thân mang và đuôi đứng kép. Tại phần đầu của thân là khoang mũi (trong đó lắp radar và hệ thống ngắm bắn quang-điện tử với các khối quang học lắp dưới thân), buồng lái, thùng càng trước, các khoang thiết bị sau và dưới cabin. Tại phần giữa thân, có dạng một khối nguyên với khung trung tâm có các thùng dầu chính, các thùng càng chính, còn dưới nó là phần giữa các thùng treo động cơ và các kênh dẫn khí. Phần đuôi của thân có khoang động cơ và khung thân giữa là các khoang chứa thiết bị máy bay.

  Cánh có dạng hình uốn oval với sự thay đổi liền đều góc mũi tên theo mép trước từ tấm ốp ngoài phía trước tới cuối cánh (góc mũi tên của cánh cơ sở 45⁰, mức kéo dãn 3,38, mức co 6,57) và độ uốn khí động lớn, có tấm cắt sau cánh và cánh liệng kiểu liền. Không sử dụng cơ cấu cánh tà trước. Đuôi ngang quay toàn bộ có trục xoay xiên và được lắp vào hai bên thùng động cơ thấp hơn mặt phẳng cánh. Đuôi đứng đôi với các cánh lái hướng, được đặt với góc xiên lớn trên các thùng động cơ, và hai tấm cắt khí dưới thân (hai bên thùng động cơ). Phần trên thân giữa hai thùng động cơ là khoang dù giảm tốc. Nằm dưới thân mang là hai đường dẫn khí có mặt cắt hình chữ nhật, với nêm hãm ngang có thể điều khiển được bằng hai tấm động trước và sau và các tấm cửa chớp trên cạnh bên. Để triệt tiêu lớp bề mặt giới hạn, mặt trên của đường dẫn khí được đặt cách mặt dưới của thân giữa, nơi được lắp nêm triệt tiêu.

Hình vẽ thiết kế sơ bộ mẫu T10-1

  Hệ càng được thực hiện theo sơ đồ ba trụ (đây chính là một điểm khác của kết cấu T10-1 so với mẫu T10). Trụ trước được đưa ra phía trước để giảm tải có một bánh, thu về phía sau vào buồng càng khi bay. Các trụ càng chính với hai bánh được thực hiện theo sơ đồ "tandem", được thu vào các buồng càng ở trong thân giữa hai thùng động cơ. Yếu điểm của sơ đồ này là có dãn cách giữa hai trụ không đủ lớn (tất cả chỉ khoảng 1,8m). Để mang vũ khí dự kiến sẽ có sáu điểm treo dưới cánh và một dưới mỗi thùng treo dẫn khí vào động cơ. Chiều dài máy bay là 18,5 m, sải cánh: 12,7 m, diện tích cánh: 48 m², chiều cao khi đỗ: 5,2 m.

  Một trong các điểm khác biệt chủ yếu của máy bay tiêm kích mặt trận tương lai so với máy bay thế hệ trước như MiG-23, Su-15 là khả năng cơ động rất cao nhờ sử dụng động cơ mới thế hệ IV mạnh và nhẹ hơn (theo tính toán sẽ đảm bảo cho máy bay hệ số trang bị/lực đẩy lớn hơn 1) cũng như sử dụng các sơ đồ kết cấu máy bay có chất lượng khí động cao hơn.

[dongadoan]

  Phương án T10-2 thực hiện theo sơ đồ truyền thống là máy bay có cánh trên với hai đường thu khí bên sườn, hai động cơ tại phần đuôi thân và đuôi đứng đôi. Cũng như ở phương án tích hợp, trong phần đầu của thân là khoang mũi chứa radar và hệ quang-điện tử ngắm bắn với các cảm biến nằm ở phía dưới mũi máy bay, buồng lái, các khoang thiết bị sau và dưới cabin, buồng càng trước (trong khoang sau cabin). Phần giữa thân là các thùng nhiên liệu chính, còn theo hai bên là các kênh dẫn khí của động cơ. Dưới các kênh dẫn khí là các buồng càng chính, còn dưới kênh bên phải nằm trước buồng càng là bệ pháo cố định. Phần đuôi thân có hai khoang động lực, trong đó lắp liền kề nhau hai động cơ với các hộp thiết bị máy bay và động cơ nằm dưới được ngăn cách bằng tấm cách nhiệt chống cháy.

  Cánh với sự thay đổi liền đều góc mũi tên theo mép trước có mức kéo dãn 2,8 và mức co 4,25. Kết cấu cánh có tấm sau cánh hai phần và mũi thay đổi được, để nghiêng dùng các tấm cánh liệng. Về kết cấu, phần đuôi máy bay trên thực tế hoàn toàn giống với phương án sơ đồ tích hợp, chỉ khác là các dầm chìa cánh ổn định lắp thấp hơn mặt phẳng cánh chính có góc cắt ngang V âm lớn (-6⁰). Các kênh dẫn khí hai bên sườn có mặt cắt chữ nhật với chốt hãm ngang, hai tấm trước, sau và các tấm cửa chớp trên cạnh bên có thể điều khiển được. Mặt trên của đường dẫn khí được đặt cách mặt dưới của thân giữa, nơi được lắp nêm triệt tiêu.

  Hệ càng ba trụ có càng trước hai bánh, thu vào buồng phía sau cabin ở phần dưới thân trước, các càng chính có ba bánh không lớn lắp đồng trục, thu về phía sau vào khoang thân dưới kênh dẫn khí vào động cơ. Sử dụng sơ đồ như vậy cho phép tăng dãn cách giữa hai trụ càng chính (đến 3m) so với phương án kết cấu tích hợp, nhưng việc thu hết bánh vào buồng càng không thể thực hiện được, vì vậy đã phải làm tấm ốp chắn ngoài buồng càng. Để mang vũ khí, trên máy bay có sáu điểm treo dưới cánh và hai điểm treo ở giữa thân. Chiều dài máy bay là 17,3m, sải cánh 11,6m, diện tích cánh 47,4 m².

Sơ đồ kết cấu phương án T10-2

  Trọng lượng cất cánh thông thường của cả hai phương án T10-1 và T10-2 vào khoảng 18.000kg. Theo hệ số trang bị lực đẩy xuất phát cho trước là 1,15, lực đẩy động cơ phải là 10.300-10.400N. Trong những năm đầu thập niên 1970 các động cơ phản lực hai buồng có mức lực đẩy như vậy được sản xuất tại ba OKB chế tạo động cơ: Nhà máy Saturn, Nhà máy chế tạo động cơ Perma và nhà máy chế tạo động cơ Saiuz Mat-xcơ-va. Các đặc tính của ba loại động cơ trên với tên gọi là AL-31F, D-30F-9 và R59F-300 đã được dùng để tính toán các thông số bay-kỹ thuật của T-10. Sự lựa chọn cuối cùng loại động cơ sử dụng dựa trên cơ sở kết luận của viện đầu ngành về lĩnh vực này - Viện Động lực hàng không Trung ương (SIAM).

[dongadoan]

  Thành phần vũ khí của cả hai phương án Su-27 trong giai đoạn thiết kế ban đầu gồm hai tên lửa tầm trung K-25 với đầu tự dẫn radar bán chủ động và 6 tên lửa tầm gần K-60 với đầu tự dẫn hồng ngoại. Đồng bộ đạn của pháo 30 ly hai nòng AO-17A là 250 viên. Thiết bị vô tuyến điện tử Su-27 gồm hệ thống điều khiển vũ khí (SUB), tổ hợp dẫn đường và lái, tổ hợp tự bảo vệ, thiết bị liên lạc và nhận biết địch-ta. Thành phần của hệ thống điều khiển vũ khí gồm: đài radar Saphia-23MR (S-23MR), có cự ly phát hiện mục tiêu trên không 40-70km trong không gian và 20-40 km trên mặt đất (tại cả bán cầu trước và sau); hệ thống ngắm quang-điện tử (kết hợp bộ cảm biến định hướng bám sát theo nhiệt và kính ngắm quang truyền hình); hệ chỉ thị mục tiêu trên mũ bay; hai máy tính tương tự ABM-23 và máy tính số "Orbita-20"; hệ thống điều khiển pháo, thiết bị phối ghép liên hợp... Hiển thị thông tin từ radar và hệ quang-điện tử được thực hiện trên màn hình tia quét.

AA-8 "Aphid" (R 60T)




- Năm sản xuất: Cuối thập kỷ 60, đầu thập kỷ 70 (1973)   Hãng sản xuất: Molniya OKB, Vympel NPO
 
- Chiều dài: 2,08 m   

- Đường kính thân: 130 mm

- Sải cánh: 0,43 m   

- Khối lượng phóng: 63 kg

- Đầu đạn: Mảnh, 3 kg chất nổ mạnh

- Ngòi nổ: Rađa chủ động    

- Động cơ: Động cơ nhiên liệu rắn

- Tầm (hiệu quả), tối đa: 3 km

- Độ cao (hiệu quả), tối đa: 20 km   

- Độ cao (hiệu quả), tối thiểu: 30 m

- Điều khiển: Hồng ngoại   

- Phương tiện mang phóng: Máy bay MiG-21, MiG-23, MiG-25, MiG-29, MiG-31, Su-17, Su-22, Su-24, Su-27, Su-21, Su-25, Yak-38

- Biến thể: R-60, R-60M, R-60MK


  Thành phần thiết bị dẫn đường bay gồm có: thiết bị dẫn đường quán tính hướng thẳng IKV-72, máy đo tốc độ và góc dạt Đôple Poick, hệ thống các tín hiệu không khí, hệ thống dẫn đường gần vô tuyến Radical, la bàn vô tuyến tự động, máy trả lời CO-72, máy tính dẫn đường Manievr và bảng kẹp bản đồ dẫn đường. Tổ hợp lái gồm hệ thống tự động điều khiển, đo cao vô tuyến và bảng đồng hồ bay. Hiển thị các thông tin bay cũng được thể hiện trên kính trước. Các thiết bị tự bảo vệ gồm đài cảnh báo bị chiếu xạ (đài trinh sát vô tuyến) Beroza-P, đài định hướng theo nhiệt báo phóng tên lửa Pion-L, đài cảnh báo chiếu xạ laser, đài gây nhiễu radar tích cực Geran-F và máy tính số. Thành phần thiết bị liên lạc và nhận biết quốc gia có hai đài vô tuyến: Jiuravl-30 (dải sóng cực ngắn) và Jiuravl-K (dải sóng ngắn), thiết bị mã hoá trao đổi thoại, hệ thống điều khiển theo lệnh Raduga-Bort để nghe dẫn đường từ sở chỉ huy mặt đất, máy hỏi đáp của hệ thống nhận biết địch-ta, thiết bị nhắc tin bằng tiếng nói...

 

[phuong]

  Vũ khí hình như còn có cả Bomb? Unguided missiles ?

[dongadoan]

  Cơ sở tính toán các đặc tính chủ yếu thực hiện tại OKB là các số liệu về động cơ AL-31F (lực đẩy 10.300N), tham số trọng lượng mong muốn của tổ hợp các thiết bị vô tuyến điện tử máy bay và kết quả thổi các mẫu T-10 trong ống thổi của SAGI. Trong bản thiết kế ban đầu đã đưa ra các số liệu chủ yếu sau của máy bay (cho phương án kết cấu tích hợp, có tính đến đồng bộ vũ khí gồm hai tên lửa K-25, sáu tên lửa K-60 và toàn bộ đạn pháo):

  - Trọng lượng cất cánh bình thường (không có thùng dầu phụ): 18.000kg;

  - Trọng lượng cất cánh bình thường có thùng dầu phụ: 21.000kg;

  - Tốc độ bay tối đa trên độ cao 11 km: 2.500km/h;

  - Tốc độ bay tối đa ở độ cao cực thấp: 1.400 km/h;

  - Trần bay thực tế với 50% lượng dầu còn lại: 22.500m;

  - Tốc độ leo cao lớn nhất ở độ cao cực thấp với 50% lượng dầu còn lại: 345m/s;

  - Quá tải sử dụng lớn nhất với 50% lượng dầu còn lại: 9G;

  - Thời gian tăng tốc ở độ cao 1.000 m với 50% lượng dầu còn lại:
   + Từ 600 đến 1.100 km/h: 12,5s;
   + Từ 1.100 đến 1.300km/h: 6s;

  - Tầm bay thực tế ở độ cao cực thấp với tốc độ trung bình 800km/h:
   + Không có thùng dầu phụ:  800 km;
   + Có thùng dầu phụ: 1.400 km;

  - Tầm bay thực tế ở độ cao lớn và trung bình với tốc độ bay hành trình:
   + Không có thùng dầu phụ: 2.400 km;
   + Có thùng dầu phụ: 3.000 km;

  - Độ dài chạy đà cất cánh trên đường cất hạ cánh dã chiến:
   + Không có thùng dầu phụ: 300 m;
   + Có thùng dầu phụ: 500 m;

- Độ dài chạy đà hạ cánh có dùng dù hãm: 600m.

[dongadoan]

Vũ khí hình như còn có cả Bomb? Unguided missiles ?
------------------------------
 Các thông số ở trên là tính tóan cho mẫu ban đầu với mục đích tiêm kích mặt trận, sau khi Su-27 được thêm chức năng trở thành tiêm kích-bom thì đương nhiên sẽ có trang bị bom và tên lửa không điều khiển!

[dongadoan]

  Do các tham số thu được trong ống thổi thấp hơn tính toán ban đầu cũng như so với yêu cầu của không quân, các nhà thiết kế đã tiến hành một loạt các biện pháp nhằm đạt tới các tính năng kỹ-chiến thuật đã đề ra như: tăng dung lượng thùng dầu chính bên trong và trọng lượng cất cánh (tới 18.800kg), giảm trọng lượng riêng của động cơ đang chế tạo (từ 0,12 tới 0,1) trong khi vẫn giữ nguyên lực đẩy của nó, giảm số tên lửa K-60 mang theo từ 6 xuống 4, giảm trọng lượng của các thiết bị trên máy bay. Ngoài ra, còn một số nâng cấp khác nhằm nâng cao hiệu suất chiến đấu của máy bay khi sử dụng tên lửa tầm trung thế hệ mới (kiểu K-27) và tên lửa đánh gần cải tiến K-60M.

  Sau khi đã hoàn tất về nghiên cứu, thiết kế và chế tạo, vấn đề còn lại là ai trong số 3 OKB giành được hợp đồng chế tạo có lợi nhất và liệu những chiếc tiêm kích T-10 có được ưu tiên hay không? Năm 1972 một cuộc họp phối hợp giữa Hội đồng Khoa học-kỹ thuật (HĐKHKT), Bộ Công nghiệp hàng không (MAP) và Không quân được tiến hành nhằm xem xét thực trạng công việc về chiếc tiêm kích tương lai trong khuôn khổ chương trình máy bay TKMTTL. Đại diện cả ba OKB đã có báo cáo giải trình. OKB mang tên A.I. Mikoian báo cáo đề án chế tạo máy bay MiG-29 (khi đó vẫn còn là phương án kết cấu cổ điển với cánh hình thang cao, hai ống dẫn khí bên và đuôi đứng một kil). OKB Sukhoi trình đề án bản thiết kế ban đầu máy bay Su-27 trong đó nhấn mạnh sự chú ý về phương án kết cấu tích hợp (trên các bản vẽ cũng giới thiệu phương án hai, " dự phòng" Su-27 với sơ đồ cổ điển). OKB của Tổng công trình sư A.S Iacovlev báo cáo các đề án máy bay tiêm kích nhẹ IAK-45I (trên cơ sở máy bay cường kích IAK-45) và máy bay tiêm kích hạng nặng IAK-47. Cả hai là sự phát triển sơ đồ của máy bay đánh chặn siêu âm IAK-33 có cánh thay đổi và lắp tại góc gãy của cánh, các thùng động cơ nhô ra trước và khác nhau chủ yếu là về kích thước và trọng lượng.

Sơ đồ so sánh các mẫu dự thi

Bảng thống kê những thông số chính các mẫu dự thi

[dongadoan]

  Hai tháng sau, Hội đồng khoa học kỹ thuật đã họp phiên thứ hai, tại kỳ họp này OKB A.I. Mikoian đã trình một đề án mới hoàn toàn về nguyên tắc (tiêm kích MiG-29) theo sơ đồ tích hợp và có kích cỡ nhỏ hơn (trọng lượng cất cánh bình thường 12.800kg). Theo kết quả hai cuộc họp của Hội đồng khoa học kỹ thuật, OKB A.S. Iakovlev đã bị loại khỏi cuộc đua vì lý do cần phải hoàn thiện thêm sơ đồ khí động học để bảo đảm độ an toàn cho chuyến bay kéo dài của tiêm kích khi hỏng một động cơ lắp trên cánh, hai đối thủ còn lại phải tiếp tục "vòng ba".

  Tại đây, lãnh đạo OKB mang tên A.I. Mikoian đã đề xuất một phương án khác giải quyết vấn đề đó là: chia chương trình máy bay tiêm kích mặt trận tương lai thành hai chương trình riêng, trong khuôn khổ của nó sẽ tiếp tục chế tạo máy bay Su-27 (làm máy bay tiêm kích mặt trận đa năng hạng nặng tương lai), và máy bay MiG-29 (làm tiêm kích mặt trận hạng nhẹ), vẫn giữ được đặc thù của cả hai máy bay về hàng loạt hệ thống thiết bị và vũ khí. Lý do được dựa trên các kết quả nghiên cứu của các viện thuộc Bộ Công nghiệp và Không quân về “quan niệm xây dựng một hệ dàn máy bay của không quân tiêm kích cho đất nước những năm 80 phải trên cơ sở hai loại tiêm kích nặng và nhẹ”, tương tự như Không quân Mỹ đã lên kế hoạch thực hiện.

  Cần phải nói thêm. Trong đầu những năm 1970, ngay khi mới bắt đầu chế tạo những mẫu đầu tiên YF-15, Bộ chỉ huy Không quân Mỹ đã đi đến kết luận, để sử dụng không quân chiến thuật hiệu quả nhất cần có trong thành phần của nó loại hạng nặng, đắt tiền có trọng lượng cất cánh 19-20 tấn với vũ trang mạnh và trang bị các thiết bị hoàn chỉnh kiểu F-15, và cả loại nhẹ, rẻ hơn nhiều, có trọng lượng 9-10 tấn với các thiết bị kém phức tạp và đồng bộ vũ khí hạn chế (chỉ có tên lửa tầm gần và pháo), nhưng phải có tính cơ động cao hơn. Kết quả là tháng 1.1972, đã công bố bắt đầu chương trình LWF (Light Weight Fighter), trong phạm vi của nó dự định sẽ chế tạo máy bay tiêm kích cùng hạng với MiG-21.

  Một tháng sau, năm hãng đã trình bày đề xuất của mình, trong đó để tiếp tục triển khai đã chọn dự án của General-Dinamic và Nortrop. Tháng 4.1972, Không quân Mỹ đã ký hợp đồng với cả hai hãng để chế tạo và sản xuất các mẫu thử nghiệm tiêm kích được ký hiệu là YF-16 và YF-17, với mục đích tiến hành thử nghiệm so sánh chúng và lựa chọn một loại để sản xuất loạt. Theo kết quả thử nghiệm bay YF-16 và YF-17 thu được đầu năm 1974, đã chọn máy bay của hãng General-Dinamic tức loại YF-16 để sản xuất (kinh nghiệm thu được khi chế tạo máy bay YF-17, sau này được sử dụng khi chế tạo máy bay tiêm kích đa năng F/A-18). Máy bay tiêm kích một chỗ ngồi hạng nhẹ F-16A đã được sản xuất loạt vào năm 1978.

Mẫu YF-16 của General-Dinamic

  Trong các nghiên cứu tiến hành tại Viện nghiên cứu khoa học các hệ thống tự động thuộc Bộ Công nghiệp hàng không (NIIAS MAP, nay là Viện nghiên cứu hàng không Quốc gia, GosNIIAS) và Viện nghiên cứu trung ương kỹ thuật hàng không và vũ trụ số 30 của Bộ Quốc phòng (30THII AKT MO), đã chứng tỏ rằng, các vấn đề đặt ra đối với máy bay tiêm kích và biện pháp giải quyết chúng theo truyền thống là rất rộng. Về ý tưởng, để thực hiện mỗi nhiệm vụ chiến đấu cụ thể cần phải có một loại tiêm kích chuyên dụng với hệ thống vũ khí nhất định. Thí dụ, để đánh chặn máy bay tấn công cần có sự liên hệ chặt chẽ máy bay tiêm kích với các phương tiện dẫn mặt đất khi hoạt động trên lãnh thổ của mình và sự độc lập tối đa khi hoạt động ngoài đường chiến tuyến; máy bay phải có tốc độ đạt độ cao lớn và đặc tính tăng tốc tốt, trang bị tên lửa và các thiết bị, cho phép phát hiện các mục tiêu cả trong không gian tự do và trên mặt đất. Để giải quyết nhiệm vụ hộ tống, tiêm kích phải có tầm bay lớn, có tính cơ động cao và hệ số trang bị lực đẩy lớn, dải tốc độ rộng, các loại vũ khí chuyên dụng (tên lửa tầm gần bắn mọi hướng, tên lửa đánh gần cơ động cao...).

  Thoả mãn tất cả các yêu cầu đối lập nhau trong dự án một máy bay là khó thực hiện cũng như những hạn chế về tài chính không cho phép Không quân có đồng thời nhiều loại tiêm kích chuyên dụng như vậy. Giải pháp hợp lý chỉ có thể là xây dựng dàn máy bay không quân tiêm kích của lực lượng vũ trang trên cơ sở hai kiểu máy bay: máy bay tiêm kích mặt trận tương lai hạng nặng, có khả năng hoạt động độc lập và theo tốp trong độ sâu chiến thuật-chiến dịch (250-300 km) trên lãnh thổ đối phương tương tự như F-15, và máy bay tiêm kích mặt trận tương lai hạng nhẹ, dùng để hoạt động trên lãnh thổ của mình và trong phạm vi độ sâu chiến thuật (100-150 km sau đường chiến tuyến) tương tự như F-16.

  Máy bay tiêm kích mặt trận tương lai hạng nặng phải có dự trữ nhiên liệu và khả năng mang vũ khí lớn, không ít hơn bốn tên lửa không đối không tầm trung và vũ khí đánh gần (tên lửa và pháo), các hệ thống dẫn đường, bảo vệ và liên lạc hoàn chỉnh; khi đồng bộ chuyên dụng trang bị và vũ khí có thể sử dụng cho lực lượng phòng không quốc gia. Máy bay tiêm kích mặt trận tương lai hạng nhẹ, ngược lại phải đơn giản trong chế tạo và khai thác sử dụng. Không phải đặt ra các yêu cầu quá cao đối với đào tạo thành phần lái và phục vụ, với các sân bay đóng quân, đồng bộ vũ khí có thể giới hạn ở hai tên lửa tầm trung và vũ khí đánh gần (tên lửa tầm gần và pháo). Khi bảo đảm hệ số giá máy bay tiêm kích mặt trận tương lai hạng nhẹ và tiêm kích mặt trận tương lai hạng nặng khi sản xuất loạt là 1:2, việc xây dựng dàn máy bay không quân tiêm kích trên cơ sở hai loại (70% nhẹ và 30% nặng) sẽ bảo đảm được tối đa hiệu quả của nó (theo tiêu chí hiệu quả ~ giá trị).

  Đề xuất của Nhà máy chế tạo máy Mát-xcơ-va Zenit đã được chấp nhận, và như vậy cả hai OKB đã tránh được cuộc chạy đua mệt mỏi để có được hợp đồng có lợi. Mùa Hè năm 1972, Bộ trưởng Bộ công nghiệp hàng không đã quyết định chế tạo cả hai loại tiêm kích: Su-27 và MiG-29.

[dongadoan]

Sự ra đời của Su-27

  Theo lệnh của Bộ Công nghiệp hàng không, từ nửa cuối năm 1972 OKB P.O. Sukhoi đã tiến hành các công việc tính toán tiếp theo dự án ban đầu và sau đó là xây dựng sơ bộ mẫu máy bay T-10. Như trên đã nói, ngoài các phương án kết cấu chính và dự phòng (không tích hợp), trong các năm 1970-1975 OKB P.O. Sukhoi đã nghiên cứu rất nhiều các sơ đồ khác nhau của máy bay, tập trung chủ yếu là tìm ra sơ đồ tối ưu của hệ thống càng và bố trí miệng ống hút khí; đã đi đến kết luận rằng, sơ đồ càng dạng xe đạp sử dụng trong phương án đầu tiên là không khả thi trên máy bay tương lai, còn sơ đồ càng ba trụ trong đề án ban đầu không bảo đảm độ dãn cách an toàn khi khai thác máy bay. Sau khi xem xét rất nhiều phương án đã đi đến quyết định "dấu" các trụ càng chính vào các hộp càng có ốp đậy ngoài nằm tại chỗ tiếp xúc thân giữa với hai kênh dẫn khí động cơ. Gần về phía đuôi máy bay, các nắp đậy này sẽ chuyển ghép dần sang ốp ngoài phần dưới đuôi ngang và cánh ổn định.
 
  Trong phương án kết cấu T-10 ban đầu, hai đường dẫn khí và hai hộp động cơ được bố trí sát cạnh nhau (theo kiểu máy bay T-4) đã bị loại bỏ do chiếm nhiều thể tích bên trong thân giữa dùng để chứa nhiên liệu. Quá trình nghiên cứu cũng đã xem xét phương án dùng cửa hút khí tròn có bán chóp giữa. Mặc dù khi thử nghiệm, những cửa hút khí như vậy đã cho kết quả không tồi, nhưng cuối cùng đã chọn phương án gần như ban đầu - dùng cửa hút khí hình chữ nhật với các chốt hãm ngang và có các tấm điều khiển.

  Một trong các công việc phức tạp nhất khi chế tạo máy bay Su-27 là phải giữ được các giới hạn về trọng lượng. Việc giảm trọng lượng kết cấu máy bay phải được ưu tiên hàng đầu. Những số liệu tính toán chỉ ra rằng, khi tăng trọng lượng thiết bị vô tuyến điện tử máy bay lên 1kg sẽ kéo theo tăng trọng lượng cất cánh cả máy bay lên 9kg, và như vậy nếu không giảm nhẹ tất cả kết cấu máy bay, trọng lượng cất cánh của chiếc tiêm kích sẽ vượt quá giới hạn chấp nhận và các đặc tính bay cần thiết sẽ không thể có được. Vấn đề duy trì trọng lượng thiết kế thường xuyên được theo dõi sát trên thực tế công việc chế tạo từng chi tiết kết cấu. Quá trình xác định độ bền cho Su-27 với các điều kiện tác động tải theo kết quả thử nghiệm tĩnh chỉ lấy mức 85% con số tính toán trong thiết kế để sau này còn có thể tăng cường kết cấu.

  Ngoài ra, yêu cầu về nhiên liệu mang theo đối với Su-27 phải có khoảng 10% lớn hơn so với máy bay F-15 của Mỹ. Nếu tầm bay của F-15 không mang thùng dầu phụ là 2300km, thì của Su-27 phải là 2500km và như vậy, cần phải có khoảng 5,5 tấn nhiên liệu. Tuy nhiên, sơ đồ kết cấu tích hợp của máy bay cho phép chứa trong nó gần 9 tấn dầu. Theo các tiêu chuẩn độ bền tại thời điểm đó, trọng lượng bay máy bay được xác định bằng 80% tổng trọng lượng khi nạp đủ dầu máy. Với hơn 3,5 tấn dầu, máy bay cần phải tăng cường độ bền lớn hơn và kéo theo kết cấu máy bay sẽ nặng hơn. Nhưng bù lại, tầm bay yêu cầu có thể bảo đảm được với việc nạp không đầy nhiên liệu và "thừa" ra 1500 km tầm bay khi nạp đầy dầu.

  Kết quả là, tính năng kỹ-chiến thuật của máy bay Su-27 sẽ chia thành hai phương án:

  - Khi không nạp đầy nhiên liệu: khoảng 5,5 tấn, mà vẫn phải bảo đảm tầm bay cần thiết (2500km) và tất cả các đặc tính bay khác, kể cả quá tải sử dụng cực đại (8G);

  - Khi nạp đầy nhiên liệu (khoảng 9 tấn), khi đó bảo đảm tầm bay lớn nhất (4000 km) và quá tải sử dụng cực đại sẽ giới hạn trong điều kiện duy trì tích không đổi của khối lượng bay và quá tải sử dụng.

  Như vậy, phương án nạp đầy được coi như phương án có mang thùng dầu phụ "bên trong", trong khi vẫn duy trì được khả năng cơ động và vẫn có được tầm bay lớn mà không cần đeo thêm thùng dầu so với các máy bay tiêm kích khác.

 Một trong những cách để giảm trọng lượng kết cấu là sử dụng vật liệu bằng các tấm composite. Tuy vậy, trong kết cấu của Su-27 loại vật liệu này được sử dụng ở mức hạn chế do sự không ổn định của các đặc tính của nó. Trong kết cấu của Su-27, vật liệu composite được sử dụng chủ yếu tại kết cấu các ốp đậy ngoài của các thiết bị vô tuyến điện tử.

  Việc sử dụng rộng rãi hợp kim titan và áp dụng các giải pháp công nghệ tiên tiến đã góp phần giảm được trọng lượng máy bay, như hàn các chi tiết titan được tiến hành trong môi trường khí agon, phay và tạo hình nhờ hiệu ứng siêu dẻo của kim loại... Trong cấu trúc của các mẫu thử nghiệm T-10 và của Su-27 sau này có các tấm thân giữa, phần đuôi thân, các thanh khung chịu lực... được làm bằng titan. Riêng việc sử dụng các tấm titan thân giữa đã giảm được trọng lượng cấu trúc khung giữa hơn 100kg.

[dongadoan]

  Đến năm 1975, công việc thiết kế Su-27 cơ bản đã hoàn thành, đã xây dựng được sơ đồ khí động học và kết cấu chịu lực của máy bay, các giải pháp kết cấu chủ yếu và có thể tiến hành các bản can để chế tạo các mẫu thử nghiệm. Năm 1976, Ban chấp hành trung ương Đảng Cộng sản Liên Xô và Hội đồng Bộ trưởng Liên Xô đã ra Chỉ lệnh chế tạo Su-27 - tài liệu chính thức tại Liên Xô trong "tiểu sử" của bất kỳ thiết bị bay nào.
 
  Sau khi có được quyết định chính thức từ Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Liên Xô và Hội đồng Bộ trưởng Liên Xô, công việc của các OKB Sukhoi là chế tạo các mẫu thử nghiệm, chuẩn bị cho chuyến bay đầu tiên và các chuyến bay tiếp theo nữa trước khi sản xuất hàng loạt và trang bị cho quân đội. Dưới đây là những mô tả chi tiết về mẫu thử nghiệm đầu tiên T10.

  Kết cấu khí động học của chiếc tiêm kích được thực hiện theo sơ đồ thiết kế “bình thường”: đuôi ngang với diện tích 12,63m² lắp ở sau cánh bên sườn các thùng động cơ; đuôi đứng hai sống đuôi có diện tích 14,0m²đặt trên các thùng động cơ không có khe ghép. Mép cuối cánh có dạng oval với sự chuyển góc đều liên tục theo cạnh trước mép cánh (góc mũi tên cánh cơ bản là 41⁰), qua vùng nắp đệm trước ghép liền với thân tạo thành thân mang chung đồng nhất. Cánh có dạng uốn khí động rõ nét với mũi cố định cong xuống. Điều khiển máy bay sẽ thực hiện bằng bộ ổn định xoay hoàn toàn với các đế có thể lệch riêng biệt, các cánh liệng và cánh lái hướng. Cơ cấu cánh nâng có các cánh xoay với diện tích 2,28 m².

  Trong phần trước của khung thân là khoang radar được phủ bằng tấm ốp có tính "trong suốt" với tín hiệu vô tuyến. Buồng lái với nắp kính cho phép người lái có tầm quan sát tốt theo mọi phía, và khoang thiết bị sau cabin. Dưới buồng lái là hộp càng trước. Nắp buồng lái gồm phần chụp cố định liền phía trước và phần động mở về phía sau. Phi công ngồi trong buồng lái trên ghế phóng chuyên dụng K-36DM, do nhà máy Zvezda chế tạo có thể bảo đảm an toàn cho phi công trong tốc độ cao và độ cao lớn (kể cả chế độ chuyển động của máy bay trên đường băng với tốc độ trên 70km/h trong trường hợp khẩn cấp). Phía trước buồng lái theo trục máy bay là thiết bị định vị quang học.

  Hai động cơ turbin phản lực lắp trong hai thùng riêng biệt treo dưới thân mang và hơi nghiêng sang hai bên so với trục máy bay, ở giữa thân mang lắp giá treo tên lửa "không đối đất". Các cửa hút khí của động cơ được lắp dưới thân mang và có các chốt hãm ngang với các tấm điều khiển và các lỗ chuyên dụng để xả bớt khí. Mặt trên của đường dẫn khí cách mặt dưới thân giữa tạo ra một khe hẹp để cắt dòng lớp khí biên.

  Hệ càng thiết kế theo sơ đồ ba điểm, càng trước không chịu tải lớn được đưa về phía trước, chiều dài cơ sở càng là 9,03m. Trụ càng trước kiểu đòn gánh và một bánh, có ốp bảo vệ ngăn không để vật lạ bắn vào miệng hút khí động cơ. Khi cất cánh càng trước thu vào hộp càng dưới cabin về phía sau theo hướng bay, hộp càng đậy bằng hai nắp - nắp trước, nằm trước trụ, và nắp bên. Càng chính là kiểu một bánh, trụ telescop với ổ trục ngang, thực hiện xoay khi thu vào buồng càng và đậy bằng hai nắp trước và bên, nắp trước đồng thời thực hiện chức năng phanh gió với diện tích 2,05m². Dãn cách hai trụ là 5,01m, kích thước lốp càng chính: 1030 x 350mm.

Kết cấu càng chính của mẫu Su-27 thử nghiệm đầu tiên.

  T10 có tám giá treo tên lửa không đối không có điều khiển: hai giá dưới thân chính nằm giữa hai thùng động cơ, dưới mỗi cánh hai giá và dưới mỗi thùng dẫn khí động cơ có một giá. Tên lửa được phóng đi từ các bệ treo hàng không hoặc thiết bị phóng thả, trừ hai giá ngoài cùng dưới cánh, cho phép sử dụng tên lửa tầm trung trọng lượng 250-350kg, các giá khác dùng để treo bệ phóng tên lửa tầm gần trọng lượng dưới 100kg.