Ан-71

самолет ДРЛО и управления

В 1982 г. правительство СССР по представлению министерств обороны, авиационной, радио- и электронной промышленности, а также промышленности средств связи приняло решение о проведении исследовательских работ по оперативно-тактическому самолёту ДРЛО. Головным предприятием по теме в целом был определен Киевский механический завод (КМЗ – ныне АНТК им. O.K.Антонова), а по радиоэлектронному комплексу – московское НПО «Вега». Требования к самолёту были очень высокие, а сроки – предельно сжатые. Предстояло создать машину наземного базирования, не уступающую американскому палубному Е-2С. Применение этого самолёта позволило бы значительно повысить боевую эффективность советской истребительной и штурмовой авиации.
Задание, сформулированное в 1982–1983 гг. командованием ВВС и ПВО при участии научно-исследовательских институтов и предприятий промышленности, предусматривало продолжительность полёта 4,5 – 5 ч, возможность обнаружения на больших дальностях множества низколетящих и малозаметных целей, одновременное сопровождение не менее 120 целей, обнаружение целей в широком диапазоне частот излучающих РЛС, их классификацию и определение пеленга, отображение соответствующей информации на рабочих местах операторов, совместную работу самолёта с истребителями-перехватчиками, как состоящими на вооружении, так и разрабатываемыми, передачу информации одновременно на командные пункты и в АСУ ВВС, ПВО, ВМФ и Сухопутных войск, эксплуатацию в различных географических зонах в простых и сложных метеоусловиях, днём и ночью, при температурах наружного воздуха до 50°С, обеспечение автономности базирования в течение продолжительного времени.
В IV квартале 1982 г. была завершена разработка тактико-технического задания и технического предложения на самолёт с двумя разными вариантами радиотехнического комплекса. Первый вариант предусматривал работу в дециметровом диапазоне с размещением антенных систем в обтекателе над фюзеляжем самолёта, второй предназначался для работы в сантиметровом диапазоне с размещением антенных систем в носовой и хвостовой частях фюзеляжа.
В качестве авиационной платформы рассматривались: Ан-12, Ан-32, Ан-72 и Ил-18. К тому моменту самолёты Ан-12 и Ил-18 были уже сняты с производства, но имелось много достаточно новых и находящихся в хорошем состоянии машин, которые можно было легко переоборудовать в самолёты ДРЛО. Средний транспортный Ан-32 с новыми турбовинтовыми двигателями АИ-20Д-5М ещё только проходил испытания. Перспективным казался проект на базе лёгкого транспортного Ан-72 с двумя двухконтурными турбореактивными двигателями Д-36. Достоинством Ан-72 было высокое расположение двигателей, что позволяло его эксплуатировать с полевых слабо подготовленных аэродромов. Использование так называемого аэродинамического эффекта Коанда серьёзно увеличивало подъёмную силу и снижало длину разбега при взлёте. Специалисты ОКБ имени О.К.Антонова сумели очень тщательно проработать проект, и военные выбрали вариант на базе Ан-72. Благодаря глубоким предварительным исследованиям удалось перейти непосредственно к рабочему проектированию, минуя этапы эскизного проектирования и постройки полноразмерного деревянного макета.
Ведущим конструктором по машине осенью 1982 года был назначен А.И.Науменко, позже – ведущие конструкторы по направлениям: С.П.Федин – по радиоэлектронному оборудованию, Ю.И.Хоролец – по постройке самолёта, С.А.Филь – по лётным испытаниям, Э.А.Шоломицкий – по системам кондиционирования и охлаждения. Общее руководство и решение наиболее сложных концептуальных проблем осуществлял П.В.Балабуев (с 1984 г. – генеральный конструктор ОКБ им. O.K.Антонова).
Аэродинамическая компоновка Ан-71 выбиралась, исходя из необходимости обеспечения работы антенны радиотехнического комплекса без зон затенения конструкцией самолёта. Прорабатывались две схемы размещения антенного обтекателя: первая – традиционная, на пилоне над фюзеляжем, вторая – на законцовке вертикального оперения. Комплексный анализ схем показал преимущества последней, хотя при этом требовалось заново разработать хвостовую часть фюзеляжа и оперение. Было спроектировано новое вертикальное оперение, имевшее обратную стреловидность (для обеспечения необходимой центровки самолёта), а также большие хорду и толщину. По сравнению с исходным Ан-72 почти на 4 м уменьшилось его «плечо», что, как предполагалось, должно было негативно отразиться на управляемости машины. Горизонтальное оперение, перенесённое с вершины киля на фюзеляж, попадая в зону воздействия реактивных струй от двигателей, могло испытывать высокие вибрационные нагрузки. Для снижения этого воздействия горизонтальному оперению придали довольно значительный угол поперечного V и спроектировали приподнятую хвостовую часть фюзеляжа, что позволило сдвинуть вверх стабилизатор на 0,5 м.
На Ан-71 использовали более мощные, по сравнению с Ан-72, двигатели Д-436К. Однако необходимость обеспечения заданных взлётно-посадочных характеристик (например, взлёта с одним отказавшим двигателем) всё же потребовало дополнительно установить и разгонный двигатель РД-36А под хвостовой частью фюзеляжа с воздухозаборником в одном из обтекателей шасси.
Экипаж Ан-71 должен был состоять из шести человек, трое из которых – операторы РЛС.
Необычная компоновка самолёта создала целый ряд проблем, среди которых были и недостаточная устойчивость и управляемость в боковом и продольном каналах, и необходимость установки двухзвенного четырёхсекционного руля поворота большой площади, что усложняло управление и заметно снижало эффективность триммера руля, и разгрузка стабилизатора от потока газов двигателей.
Рабочее проектирование началось весной 1983 г. Первый опытный образец самолёта необходимо было выставить на лётные испытания во II квартале 1985 г. 9 января 1984 г. вышло официальное постановление Совета Министров о постройке самолёта ДРЛО Ан-71. 
В 1982–1983 в ОКБ O.K.Антонова прорабатывался вариант палубного самолёта ДРЛО для размещения на проектировавшихся тогда тяжёлых атомных авианесущих крейсерах. Машина должна была иметь небольшие размеры, складывающееся крыло, достаточную грузоподъёмность и хорошие взлётно-посадочные характеристики. Ни один из имевшихся в составе советских ВВС или эксплуатировавшихся «Аэрофлотом» типов летательных аппаратов для этой цели не подходил. В конкурсе участвовали четыре конструкторских коллектива: ОКБ O.K.Антонова (КМЗ) с проектом, получившим первоначальное обозначение Ан-75, ОКБ им. Г.М.Бериева с одним из вариантов палубного многоцелевого самолёта П-42, ОКБ им. А.С.Яковлева с проектом Як-44 и ОКБ им. В.М.Мясищева.
«Антоновцами» рассматривались два пути создания палубного самолёта ДРЛО – на базе уже разрабатываемой сухопутной машины и полностью проектируемой вновь. Первый путь неизбежно приводил разработчиков к необходимости серьёзных переделок, так как расположение двигателей над крылом усложняло его складывание. Перенос двигателей под крыло давал ещё один плюс, освобождая пространство над фюзеляжем, что упрощало установку антенного обтекателя. Всё это практически вело к проектированию нового самолёта. Киевляне, перегруженные работами по другой тематике, предложили всё же продолжить работы в направлении модификации Ан-71.
В IV квартале 1983 г. появилось тактико-техническое задание на корабельный вариант, а в III квартале следующего года завершили разработку технического предложения. Однако для такого самолёта на корабле следовало иметь катапульту, а не взлётную полосу с трамплинным участком, как планировали проектировщики авианосца. Чтобы взлететь без катапульты, требовалось повысить тяговооружённость машины, что требовало установки трех разгонных двигателей. Но заказчик, рассмотрев техническое предложение «антоновцев», предпочел самолет Як-44Э ОКБ им А.С.Яковлева.
Работу же по сухопутной машине продолжили. Одновременно строились три самолета — первый летный, самолет для статиспытаний и второй летный образец. Первый Ан-71 (срок сдачи по плану — II-й квартал 1985 г.) переделывался из четвертого опытного Ан-72. Самолет имел достаточно большой налет и одну аварийную посадку, после которой не эксплуатировался. Самолет оборудовали серийной РЛС от Ан-72 с носовым обтекателем большего размера в результате чего он получил характерный «пеликанов клюв». Кроме того, фюзеляж самолета был короче, чем у серийных Ан-72, что потребовало установки перед крылом между 14 и 15 шпангоутами вставки длиной 990 мм.
В середине июня 1985 г. первый летный Ан-71 (регистрационный №СССР-780151) был укомплектован авиационными системами и частично макетом радиотехнического комплекса. РТК. 23 июня 1985 г. в 11-30 состоялась торжественная выкатка самолета из сборочного цеха. 25 июня 1985 г. машину заправили и произвели тарировки. 3 июля 1985 г. подписан акт о передаче самолета на ЛВиДБ КМЗ для проведения летных испытаний, и уже 5 июля 1985 г. выполнены первые скоростные пробежки. В тот же день оформили акты о готовности самолета и экипажа к первому вылету. 11 июля 1985 г. методическим советом, состоявшим из представителей КМЗ, Заказчика и летчиков-испытателей, подписано разрешение на выполнение первого вылета. 12 июля 1985 в 14-30 экипаж в составе А.В.Ткаченко (командир), С.А.Горбик (помощник командира), В.А.Петренко (бортинженер-испытатель) и И.Радауцан (инженер-экспериментатор) поднял Ан-71 в воздух с аэродрома Киевского авиазавода.
К концу 1985 г. Ан-71 выполнил 75 полетов с общим налетом в 117 часов. В т.ч. 50 полетов — по программе генерального конструктора, а 25 полетов — на исследования и доказательства. Летные испытания первого летного Ан-71 с экспериментальным образцом РТК начались в мае 1986 г. 19 февраля 1986 г. состоялась выкатка второго летного Ан-71 (серийный №03, регистрационный №СССР-780361). 28 февраля 1986 г. состоялся первый полет второго летного экземпляра. Полет совершил экипаж в составе: В.Г.Лысенко (командир), А.В.Ткаченко (помощник командира), Ю.А.Дмитриев (бортинженер-испытатель) и М.H.Березюка (инженер-экспериментатор). До остановки программы создания Ан-71 (конец 1990 г.) выполнено 387 полетов (650 летных часов) на машине №01 и 362 полета (380 летных часов) на машине №03. В ходе испытаний менялся состав экипажей, но наибольшее количество полетов выполнил С.В.Максимов — ведущий испытатель Ан-71.
В мае 1986 г. на самолете завершен монтаж радиоэлектронного оборудования. Hа первом Ан-71 в хвостовой части фюзеляжа под обтекателем был установлен противоштопорный парашют. Его предполагалось использовать в летных испытаниях на больших углах атаки (при необходимости), которые были проведены в полном объеме в апреле 1988 г. В ходе испытаний были подтверждены удовлетворительные характеристики устойчивости и управляемости Ан-71 на этих режимах. При выходе на максимальные углы атаки сваливания самолета в штопор не происходило. Испытательные полеты проводились не только с киевских аэродромов, но и в других регионах, включая Среднюю Азию, Кавказ, Поволжье и Крым, над различными подстилающей поверхности и во все времена года. Практически в полном объеме была выполнена программа первого этапа испытаний.
Испытания самолетов и отработки нескольких вариантов комплекса оборудования велись до конца 1990 г. Выполнение ТТЗ комплекса и самолета было подтверждено. Однако до передачи Ан-71 на Госиспытания и, тем более, до запуска в серийное производство дело не дошло. Программа испытаний Ан-71 приостановлена в конце 1990 г.
Публично модель самолета Ан-71 впервые была показана на авиашоу в Москве в августе 1995 г.

Конструкция — самолет нормальной аэродинамической схемы с размещением антенного поста РЛС в дискообразном обтекателе, закрепленном на киле, имеющем обратную стреловидность.
фюзеляж Ан-71 не отличался от фюзеляжа Ан-72 до шпангоута № 23, далее начиналась новая хвостовая часть. Но компоновка внутри существенно изменилась. За пилотской кабиной фюзеляж теперь делился на три отсека. В первом располагались рабочие места операторов РТК со стойками отображения информации (по правому борту), аппаратура РТК, частично самолётное оборудование (по левому боку и на антресолях). Во втором отсеке размещалась аппаратура вычислительной системы РТК, самолётное оборудование (по левому и правому бортам и на антресолях). В третьем – аппаратура РЛС, разгонный двигатель, система охлаждения оборудования и элементы системы управления. Первый и второй отсеки разделяла металлическая перегородка с дверью, а второй и третий – сетчатая перегородка, тоже с дверью. Для устранения влияния вибраций фюзеляжа оборудование радиолокационного комплекса, установленное в третьем отсеке, располагалось на единой амортизированной платформе, конструкция которой одновременно служила воздуховодом системы охлаждения. Часть оборудования установили в подпольном пространстве фюзеляжа, обтекателях шасси и зализах крыла.
Крыло без изменений было взято с Ан-72. Горизонтальное оперение – тоже от базового самолёта, но с доработками. Вертикальное оперение – совершенно новое, обратной стреловидности, с двухзвенным двухсекционным рулём направления. Стойки шасси соответствовали Ан-72, но колёса смонтировали новые, сохранив, однако, прежний размер.
В качестве маршевых двигателей на самолёте установили два ТРДД Д-436К с тягой по 7500 кг, представлявшие собой развитие Д-36. В качестве разгонного применили двигатель РД-36А с тягой 2900 кг, располагавшийся под хвостовой частью фюзеляжа с воздухозаборником в одном из обтекателей шасси. ВСУ и прочие системы силовой установки были аналогичны системам серийного транспортного самолёта Ан-72.
Поскольку РТК требовал значительных электрических мощностей, вместо двух генераторов ГП-21, применявшихся на Ан-72, на Ан-71 использовали четыре генератора ГП-23. При этом энерговооружённость самолёта возросла в четыре раза и составила 240 кВа.
Для обеспечения нормального функционирования имевшейся на борту аппаратуры предусмотрели системы наддува блоков радиоэлектронной аппаратуры, воздушного охлаждения наддувом и отсосом и систему жидкостного охлаждения. Последняя, размещённая в обтекателях шасси, зализе крыла и внутри фюзеляжа, работала в ручном и автоматическом режимах, на земле и в воздухе.
В отличие от Ан-72 на самолёте Ан-71 была применена новая система управления рулём поворота с механической проводкой. Верхние секции руля поворота кинематически были связаны между собой. В канал управления обеими секциями первого звена по необратимой схеме включались гидроусилители, работавшие от двух гидросистем. На взлёте и посадке угол отклонения нижней секции первого звена ограничивался, а управление верхней секцией отключалось. Обе секции первого звена имели связь с нижней секцией второго звена через механизмы рассогласования и изменения передаточного отношения. К проводке управления обеими секциями первого звена через дифференциальную качалку подсоединялись электромеханические рулевые машины автономного демпфера рыскания АДР-87, улучшавшего характеристики путевой устойчивости и управляемости.
Пилотажно-навигационное оборудование самолёта было модифицировано под задачи ДРЛО. Дополнительно установленная инерциальная система И-21 взаимодействовала с цифровой ЭВМ из состава навигационной вычислительной системы, а также с аппаратурой дальней навигации. Обмен информацией между этими системами происходил в цифровом представлении с помощью последовательного кода. Навигационно- вычислительная система, сопряжённая с аппаратурой ближней навигации и посадки, бортовым радиолокатором, системой автоматического управления и радиотехническим комплексом, предназначалась для сбора, обработки, хранения информации и формирования управляющих сигналов, необходимых для решения задач автоматизированного самолётовождения.
Антенна основной РЛС выполнялась совместно с диском-обтекателем и вместе с ним вращалась. Антенный обтекатель конструктивно состоял из металлической кессонной части и стеклопластиковых оболочек.

Источники информации:

• Отечественные самолеты и вертолеты ДРЛО / В.Г.Ригмант, «Авиаколлекция», 2009 /
• Ан-71 / изделие 87 — MADCAP / MilitaryRussia.ru /