Ан-71 (за кодифікацією НАТО: Madcap — англ. «Зайдиголова») — літак дальнього радіолокаційного виявлення і управління. Розроблений в АНТК імені Олега Антонова для заміни літака Ту-126. Один з дослідних зразків, що літав, знаходиться в музеї авіації міста Києва.
Літак Ан-71 був створений в 1980-х рр на базі серійного легкого військово-транспортного літака Ан-72 шляхом глибокої модернізації. Всього було побудовано три дослідні повітряні машини Ан-71, які пройшли всебічні льотні випробування, проте в серійне виробництво літак не потрапив.
Історичні передумови проєкту
До кінця 70-х рр. на Заході змінилися кілька поколінь літаків ДРЛС. ВПС США і Об'єднані збройні сили НАТО мали у своєму розпорядженні стратегічні літаки ДРЛС E-3A Sentry. ВМФ США експлуатував палубні E-2C Hawkeye, які як тактичний літак ДРЛС були прийняті на озброєння в Ізраїлі. Багато в чому завдяки своєчасному освоєнню E-2C авіація цієї країни отримала значні переваги в черговій війні з арабами в 1982 р. У той час у СРСР був на озброєнні тільки стратегічний Ту-126, а літака оперативно-тактичного призначення для безпосереднього управління бойовими діями не було.
У 1982 р. уряд СРСР за поданням міністерств оборони, авіа-, радіо- та електронної промисловості, а також промисловості засобів зв'язку ухвалив рішення про проведення дослідницьких робіт по оперативно-тактичному літаку ДРЛС. Головним підприємством був визначений Київський механічний завод (КМЗ — нині АНТК імені Олега Антонова), а з радіоелектронної комплексу — Московське НВО "Вега". Вимоги до літака були дуже високі, а терміни виконання стислі. Треба було створити машину наземного базування, що не поступається Е-2С. Застосування цього літака дозволило б значно підвищити бойову ефективність радянської винищувальної і штурмової авіації.
На основі базової моделі Ан-72, розглядалася можливість створення цілого ряду військових літаків, проте через загальноекономічні проблеми, характерні для останніх років існування СРСР і пострадянського періоду, більшість з них залишилося або в дослідних примірниках, або в проєктах. Серед побудованих машин найістотнішими відмінностями конструкції від «транспортника» мав оперативно-тактичний літак дальнього радіолокаційного спостереження Ан-71 («виріб 87», провідний конструктор А. І. Науменко).
Вимоги до нього складались військовими під враженням досвіду війни в Лівані, де ізраїльтяни успішно застосовували американські машини ДРЛО Е-2С «Гокай».
Вимоги, сформовані в 1982—1983 рр. ВПС і ППО за участю науково-дослідних інститутів і підприємств промисловості, передбачали:
тривалість польоту 4,5-5 год; можливість виявлення на великих відстанях багатьох малопомітних цілей, що летять низько; одночасний супровід не менше 120 цілей; виявлення в широкому діапазоні частот випромінюючих РЛС, їх класифікацію і визначення пеленга, відображення відповідної інформації на робочих місцях операторів; спільну роботу літака з винищувачами-перехоплювачами, які є на озброєнні, так і з розроблюваними; передачу інформації одночасно на командні пункти та в АСУ ВПС, ППО, ВМФ і Сухопутних військ; експлуатацію в різних географічних зонах в простих і складних метеоумовах, вдень і вночі, при температурах зовнішнього повітря ±50 °C; забезпечення автономності базування протягом тривалого часу.
У цей же період, починаючи з 1982 р., ДКБ ім. О. К. Антонова на базі тактичного військово-транспортного літака Ан-72 розробляло літак ДРЛС Ан-71 для ВПС.
Для роботи в парі з Ан-71 передбачалось застосування літака-ретранслятора Ан-72БР. Хоча, за іншими даними, машина під позначенням Ан-72БР була не літаком-ретранслятором, а носієм радіолокаційної станції виявлення наземних цілей.
Конструктивні особливості
Особливістю розробки літака, що пізніше отримав позначення Ан-71, стало оперативне вирішення концептуальних питань: визначення компоновки, складу і технічного рівня устаткування, порядку і термінів створення, а також тактики застосування. У результаті в IV кварталі 1982 р. з'явився проєкт ТТЗ і технічна пропозиція на літак (у двох варіантах побудови РТК, 1-й варіант — РТК, що працює в дециметровому діапазоні довжин хвиль, з розміщенням антенних систем в обтічнику над фюзеляжем літака. 2-й варіант — РТК, що працює в сантиметровому діапазоні, з розміщенням антенних систем в носовій і хвостовій частинах фюзеляжу (у період роботи над темою на Київському механічному заводі (КМЗ) опрацьовувався також варіант цього літака з конформними антенами).
При розробці техпропозиціями розглядалися декілька носіїв РТК, в тому числі: Ан-32, Ан-12, Ан-72 і спеціально створюваний літак. Оцінювалися аеродинамічні й компонувальні особливості планера та устаткування, енергетичні можливості і реальність досягнення передбачуваних ТТХ. Проводилися аеродинамічні дослідження на моделях двох варіантів літака. Визначалося: положення антенного обтічника (АТ) з урахуванням інтерференції з фюзеляжем, крилом і оперенням, вплив його на стійкість, керованість, аеродинамічні якості тощо. Підготовлені матеріали до березня 1983 р. були розглянуті замовником і на основі їх всебічного аналізу був прийнятий варіант з розміщенням антени над фюзеляжем, що став основою для розробки цього комплексу.
На етапі техпропозиції фактично визначався вигляд нової машини: опрацьовування і дослідження були настільки глибокі і об'ємні, що дозволили перейти до робочого проектування, минаючи стадію ескізного проєкту і спорудження макету.
Фюзеляж Аеродинамічне компонування Аеродинамічне компонування Ан-71 вибиралася, виходячи з необхідності забезпечення роботи антени РТК без зон затінення конструкцією літака. Опрацьовувалися дві схеми розміщення АТ: на спеціальному пілоні і на закінцівках вертикального оперення (ВО). Проаналізований ряд схем показав переваги останньої, хоча при цьому потрібно було наново розробити ХЧФ і оперення. Було спроектовано ВО, що мало зворотну стрілоподібність, великі хорду і товщину (подібне рішення передбачалося в одному з ранніх проєктів американського EC-137D). У порівнянні з вихідним Ан-72 майже на 4 м зменшилося його плече, що негативно позначилося на керованості машини. Горизонтальне оперення (ГО), перенесене на фюзеляж, потрапляючи в зону дії реактивних струменів від двигунів, повинне було нести високі вібраційні навантаження. Для зниження цього негативного впливу ГО додали досить значний кут поперечного «V» і спроектували відігнуту вгору ХЧФ, що дозволило підняти ГО на 500 мм. Двигуни були замінені на Д-436 запорізького підприємства «Прогрес» зі значно збільшеною тягою. При цьому моментні характеристики літака в тангажу все ж помітно відрізнялися від Ан-72.
Для розміщення на літаку радіотехнічного комплексу (РТК), створеного московським НВО «Вега», антоновські конструктори використовували ряд оригінальних рішень. Найсміливішим стало застосування кіля зворотної стрілоподібності, на вершині якого встановили антену РТК у великому дископодібному обтічнику. Радіолокаційне оснащення Установка значної кількості радіоелектронного устаткування, систем кондиціювання та охолодження, обладнання робочих місць операторів призвели до значного зростання маси літака. При цьому однією з основних вимог залишалася можливість базування на фронтових аеродромах і висока швидкопідйомність, зумовлена невеликим часом реагування по тривозі.
Для їх збереження, а так само для забезпечення можливості виконання зльоту з ґрунтової ЗПС при відмові одного двигуна, в хвостовій частині Ан-71 похило був встановлений додатковий розгінний одновальний ТРД РД-38А, повітрозабірник якого знаходився зверху фюзеляжу і в крейсерському польоті закривався спеціальної стулкою. Цей двигун був розроблений в Рибінську як підйомний двигун літака вертикального зльоту Як-38.
Зазнав літак і інших змін, зокрема, для збільшення енергоозброєності його оснастили потужнішими маршовими двигунами Д-436К і додатковим «розгінним» двигуном РД-36А (варіант підіймального двигуна літака Як-38).
Перший дослідний Ан-71 (сер. № 01) переробили з прототипу Ан-72 № 004. 12 липня 1985 екіпаж льотчика-випробувача А. В. Ткаченко зробив на цій машині перший політ.
Метод переробки використовували і при спорудженні ще двох екземплярів Ан-71: призначений для статвипробуваннь № 02 отримали з статмашини Ан-72 № 001, а другий льотний № 03 — з поставлених харків'янами агрегатів серійного Ан-72 (сер. № 01-03).
У зв'язку із значною масою встановленого на літаку радіоелектронного обладнання, в його силовій установці використовуються потужніші двигуни Д-436К, що є модифікацією двигунів Д-36, встановлених на Ан-72. Так як і ці двигуни не забезпечують безпечного зльоту літака у разі відмови одного з двигунів, у хвостовій частині встановлений додатковий стартовий двигун РД-38А з тягою 2900 кгс. На Ан-71 встановлено посилене шасі, що дозволяє експлуатувати літак на ґрунтових аеродромах. У цілому забезпечена можливість автономної експлуатації літака протягом 30 діб.
Радіоелектронний комплекс Основу бортового радіоелектронного обладнання літака становить радіотехнічний комплекс «Квант», призначений для огляду повітряного простору на дальність 350—370 км в діапазоні висот від 0 до 30 000 м (літак типу «винищувач» з ефективною відбиваючою поверхнею 2 м² виявляється на дальності 200 км, координати цілі на цій дальності визначаються з точністю 2,5 км). РЛС комплексу «Квант» працює в діапазоні дециметрових хвиль, повний оберт антени здійснюється за 10 секунд. Комплекс дозволяє одночасно супроводжувати до 170 цілей. Інформація про них обробляється бортовий ЕОМ і може бути передана за закритими каналами зв'язку на наземні пункти управління або на інші літаки. Крім основної модифікації Ан-71 була розроблена також модифікація Ан-71К, призначена для розміщення на важкому авіаносному крейсері «Адмірал Кузнєцов». Є відомості про розробку на базі Ан-72 ще одного літака ДРЛС — Ан-88, у якого замість РЛС з антеною, що обертається в дископодібному обтікачі, використовується РЛС з фазованими антеною ґратами. Антена цієї РЛС встановлена в напливах по обидві сторони фюзеляжу.
Особливості виробництва
У I-му кварталі 1983 р. після розгляду техпропозицій і ТТХ почалося робоче проектування літака. Директивний графік встановлював такі терміни: робоче проектування — до III кварталу 1984 р,; підготовка виробництва — I—III квартал 1984 р.; виготовлення деталей і агрегатів — I—IV квартал 1984 р.; остаточна збірка, монтаж систем, відпрацювання та передача літака на льотні випробування — I—II квартал 1985 р. Ухвала Радміна CCCP про спорудження літака ДРЛС Ан-71 було підписано 9.01.1984 р., коли роботи над машиною йшли вже повним ходом.
Наказом по КМЗ від 01.10.1982 р. провідним конструктором машини був призначений А. І. Науменко. Пізніше призначені провідні конструктори за напрямками; С. П. Федін — з радіоелектронного обладнання; Ю. І. Хоролець — з будівництва літака; С. А. Філь — з льотних випробувань, Е. А. Шоломицький — з систем кондиціювання і охолоджування. На ЛВіДБ КМЗ супровід літака в процесі льотних випробувань доручили провідним інженерам: І. І. Радауцану, А. Ю. Доленку і А. М. Загуменному. Загальне керівництво і вирішення найскладніших концептуальних проблем здійснював П. В. Балабуєв (з 1984 р. — генеральний конструктор).
Будувалися одночасно три літаки: два льотні і один для статвипробувань. Перший Ан-71 (термін здачі — II-й квартал 1985 р.) перероблявся з четвертого дослідного Ан-72. Він мав досить великий наліт і одну аварійну посадку, після якої не експлуатувався. Цей літак забезпечили серійною РЛС від Ан-72 з носовим обтікачем більшого розміру в результаті чого він отримав характерний «пеліканів дзьоб». Крім того, літак мав коротший фюзеляж ніж у серійного літака, що вимагало встановлення перед крилом між 14 і 15 шпангоутами 990-мм вставки.
За незвичайний вигляд літака довелося розплачуватися необхідністю вирішення цілого ряду проблем, серед яких. — Недостатня стійкість і керованість літака в бічному і поздовжньому каналах: