Гидропневмосистема состояла из двух автономных независимых гидросистем и одной пневмосистемы, предназначенной для обеспечения аварийного выпуска шасси и закрылков.
Гидросистема на первом этапе была спроектирована достаточно традиционно. Для повышения надежности, она включала две автономных системы закрытого типа с рабочим давлением 210 кг/см2. В качестве приводных насосов в каждой гидросистеме устанавливалось по два насоса переменной производительности (по одному на каждом двигателе, для повышения надежности при отказе одного двигателя).
В основном варианте, на самолетах с двигателями АЛ-31Ф (самолеты Т10-3/4) были применены новые плунжерные гидронасосы НП-103А разработки М3 «Рубин» с максимальной производительностью 115 л/мин. Эти гидронасосы изначально предназначались для установки на Ту-22М2, а их серийное производство развертывалось на Днепропетровском агрегатном заводе имени 50-летия Октября.
Первые опытные самолеты Т10-1/2 оборудовались двигателями АЛ-21Ф-ЗАИ, на которых вместо штатных гидронасосов НП-89 на коробке приводов были установлены по три гидронасоса НП-96А-2 с максимальной производительностью 70 л/мин.
Рабочее тело — масло АМГ-10, общая емкость системы — 92 л. Для поддержания температуры рабочей жидкости в заданном диапазоне в системе предусматривались топливо-масляные радиаторы. Для снижения общей массы системы было принято решение о применении в качестве материала для трубопроводов в линии нагнетания стали ВНС-2, а в линии слива — титанового сплава ПТ-7М, кроме этого были на практике внедрены новые типы соединения трубопроводов — нипельное соединение по ОСТ 1.00548-72 под 60е по внутреннему контуру с раскаткой изнутри трубы, а также паяное неразъемное соединение по ОСТ 1.03645-74.
Основной особенностью Су-27 было наличие элект-родистанционной системы управления стабилизатором с приводом РПД-1, состоящим из исполнительного силового гидроцилиндра РПД1 -500 тандемного типа и четырехканального электродистанционного распределителя РПД1-100 с 4-мя рулевыми машинками (каналами).
Гидропитание каждого привода стабилизатора осуществлялось параллельно от двух гидросистем самолета, при этом 1 -я и 3-я машинки распределителя РПД 1 -100 за-питывались от 1 -й гидросистемы самолета, а 2-я и 4-я — от
2-й гидросистемы. Все четыре рулевые машинки через общую траверсу управляли одновременно двумя плоскими распределительными золотниками 1 -й и 2-й гидросистемы. Плоская конструкция золотников исключала возможность их заклинивания.
Так как при отказе одной любой из гидросистем необходимо было обеспечить гидропитанием не менее трех рулевых машинок РПД1-100, была разработана и внедрена внешняя схема переключения гидропитания 3-го канала на 2-ю гидросистему при отказе 1-й гидросистемы и 2-го канала на 1-ю гидросистему при отказе 2-й гидросистемы соответственно. Переключение гидропитания каналов на исправную систему обеспечивалось при помощи электрогидравлических кранов ГА-164М со встроенными гидрозамками, исключающими возможность перетечки рабочей жидкости из одной гидросистемы в другую.
Схема переключения каналов была сложной, недостаточно надежной и значительно увеличивала массу гидросистемы. В дальнейшем, совместно с разработчиком привода Павловским М3 «Восход» были разработаны миниатюрные, встроенные в распределитель РПД1-100, электрогидравлические клапана переключения, и привод получил обозначение РПД-1 А, практически не изменив свои габариты и массу. С доработанными приводами была построена установочная партия самолетов Су-27 для заводских и совместных испытаний.
Традиционная компоновка рулевых приводов для элеронов и рулей направления в виде моноблока не позволяла разместить привода в тонком профиле крыла и киля. В связи с этим, совместно с разработчиком (ПМЗ «Восход») было принято решение о разделении приводов на две составные части: механизм распределительный (МР-60) и блоки гидроцилиндров (БГЦ-20), которые крепились к конструкции крыла и киля неподвижно, при помощи фланца. Это позволило полностью исключить выступание подвижных частей привода во внешний поток и отказаться от применения аэродинамических обтекателей.
Привода для Су-27 изготавливали: Горьковское (ныне — Нижегородское) ПО «Гидромаш» (гидроцилиндры для закрылков, щитков, панелей и створок шасси) и Павловский М3 «Восход» (приводы БГЦ-20 для элеронов и рулей направления; РПД-1 для стабилизаторов).
Первоначально, для обеспечения гидропитанием приводов системы управления на случай останова в полете обоих двигателей, в 1-й гидросистеме предусматривалось установить аварийную насосную станцию НС-10 с дополнительной аккумуляторной батареей 20НКБН-25, производительностью до 35 л/мин. В дальнейшем, учитывая, что вероятность останова в полете одновременно обоих двигателей слишком мала, а также в целях снижения массы гидросистемы, в июле 1976 года было принято решение об установке станции НС-10 только на первых двух опытных машинах НО-1/2 во внештатном варианте, на период летных испытаний. Последующие летные испытания двигателя АЛ-31Ф на самолете Т10-3 подтвердили его высокую газодинамическую устойчивость, и в дальнейшем, вопрос о штатном аварийном источнике гидропитания больше не поднимался.
Применение гидросистемы закрытого типа с гидравлическим поддавливанием от линии нагнетания насосов вызвало необходимость введения системы наземного контроля уровня заправки гидрокомпенсаторов рабочей жидкостью. Суть контроля заключалась в том, что при подготовке самолета к очередному вылету техник должен был вручную нажать редукционный клапан У1/39 и от пневмосистемы аварийного выпуска шасси подать давление азота под основной поршень обоих гидрокомпенсаторов, создав тем самым в гидросистеме поддавливание, после чего визуально проконтролировать уровень заправки по положению штока гидрокомпенсатора. После проверки, следовало отпустить рычаг клапана У1/39 и стравить давление азота из-под поршней в атмосферу.
При одной из проверок, после отпускания рычага, клапан из-за разбухания резинового кольца не вернулся в исходное положение, в результате чего давление азота не стравилось в атмосферу, что привело в полете к постепенной потере большей части жидкости из обоих гидрокомпенсаторов. В данном конкретном случае все окончилось благополучно, но если бы полет продолжался чуть дольше, то это могло бы привести к отказу
Стенд гидропневмосистемы одной или обеих гидросистем. Для исключения возможности повторения подобной ситуации была срочно изменена схема поддавливания гидрокомпенсаторов: вместо поддавливания от линии нагнетания насосов оно было заменено на поддавливание от азотной полости соответствующего гидроаккумулятора, а редукционный клапан У1/39 из схемы был исключен. Внедрение данного решения позволило обеспечить:
— отсутствие голодания насосов при запуске двигателей, что особенно важно при отрицательных температурах;
— быстрый визуальный контроль уровня заправки гидрокомпенсаторов рабочей жидкостью без выполнения дополнительных операций;
— контроль отсутствия внешней негерметичности гидросистем при длительных стоянках за счет наличия избыточного давления в гидросистемах;
— исключение возможности подсоса наружного воздуха в гидросистемы через уплотнительные узлы агрегатов при длительных стоянках.
Летные испытания подтвердили правильность выбранной схемы поддавливания гидрокомпенсаторов, и эта схема успешно используется на всех последующих типах самолетов ОКБ до настоящего времени.
Пневмосистема аварийного выпуска шасси и закрылков впервые в практике ОКБ была выполнена электроди-станционной, а с целью высвобождения полезных объемов и снижения массы запас сжатого газа (рабочее тело
— азот) был размещен в герметичной полости верхней части аммортизационной стойки основных опор шасси.
Для испытаний агрегатов гидросистемы в 1976 году в ОКБ был введен в действие комплексный стенд гидропневмосистемы и шасси. В 1977 году на стенде завершили 1-й этап заводских испытаний, что позволило дать заключение о возможности эксплуатации системы на опытных самолетах. Стендовые, а в дальнейшем и летные испытания гидросистемы проводили С.Г. Кривой, Г.А. Колов, Н.Н. Люсов, Л.И. Борисова.
Необходимо отметить, что 7 отдел занимался также проектированием систем регулирования механизацией воздухозаборников. В 1976 году было оформлено ТЗ на разработку системы регулирования АРВ-40, в котором было предусмотрено управление панелями воздухозаборников и створками подпитки. Вся электронная часть системы, включая пульт наземной проверки ПНП-140, разрабатывалась в КБ «Электроприбор» (г. Саратов), а на предприятии ММКБ «Родина» (г. Москва) был разработан уникальный электрогидравлический агрегат управления АУ46-01 на основе струйного гидроусилителя с высокими динамическими характеристиками. АРВ-40 была разработана на новой элементной базе, с использованием микроэлектроники, что позволило существенно снизить общую массу системы и получить высокие статические и динамические характеристики по точности регулирования.
При разработке механизации воздухозаборников возникли большие трудности по размещению приводов в боковых стенках заборников, поэтому пришлось отказаться от управления створками подпитки. Створки выполнили подпружиненными при помощи демпферов, и свободно открывающимися под действием перепада давления в канале заборника. Летные испытания подтвердили высокое быстродействие регулируемых панелей воздухозаборников, поэтому, учитывая высокую газодинамическую устойчивость нового двигателя и силовой установки в целом, было окончательно принято решение об исключении створок подпитки из системы регулирования АРВ-40.
В разработке системы регулирования воздухозаборников, стендовых и летных испытаниях системы непосредственно принимали участие: Н.Н. Люсов, Н.И. Ершов, Б.Г. Данилин, И.А. Григорьева, И.Б. Мовча-новский, А.П. Минченков, А.И. Суцкевер.
Следует отметить, что не все нововведения, реализованные в конструкции гидросистемы Су-27, прошли проверку временем. Так, в частности, из-за технологического брака, допущенного при изготовлении стальных труб для линии нагнетания, пришлось отказаться от применения сплава ВНС-2 и вернуться к использованию «нержавейки» 12Х18Н10Т.