Советские авиационные конструкторы

Американские военно-воздушные силы в это же время имели самолет "Супер Сейбр" (F-100A), который состоял на вооружении ВВС стран НАТО до 1973 г. Максимальная скорость F-100A составляла 1385 км/ч, МиГ-19 - 1450 км/ч. Масса американского самолета превышала массу нашего истребителя в перегрузочном варианте почти в два раза, а в обычном - более чем на 3000 кг.

В течение ряда лет осуществлялось совершенствование систем самолета МиГ-19, его аэродинамики и силовой установки. Один из вариантов МиГ-19 (СМ-30) был выполнен в 1956 г. как самолет безаэродромного старта. Взлет его производился с подвижной транспортируемой установки с направляющими, на которую устанавливался самолет. Большого труда и отваги потребовала доводка этой системы от летчика испытателя Героя Советского Союза Ю. М Шиянова. Во время демонстрации старта летчик поражал всех своим спокойствием обстоятельностью в блестящим выполнением взлета и посадки.

На некоторых вариантах МиГ-19 устанавливались в качестве дополнительной силовой установки ускорители, которые могли включаться в зависимости от боевой обстановки на любых режимах и высотах полета. Один из истребителей-перехватчиков выпуска 1958 г. кроме воздушно-реактивных двигателей имел жидкостный ракетный двигатель. Максимальная скорость полета этого самолета достигала 1720 км/ч, потолок - 17 400 м. Другая модификация перехватчика была оснащена ракетным ускорителем одноразового действия с тягой 3200 кгс, которая добавлялась к 6600 кгс тяги установленных на самолете воздушно-реактивных двигателей. Максимальная скорость самолета достигала 1800 км/ч, потолок - 24 000 м, время подъема на высоту 20 000 м 8 мин. Вооружение составляли две пушки калибра 30 мм.

Член Британского королевского авиационного общества М. Брайлрок отмечал, что самым важным фактором, определяющим способность самолета МиГ-19 летать с большой скоростью, является конструкция его крыла. МяГ-15 и МиГ-17, имевшие толстое крыло без сужения в плане с аэродинамическими гребнями, обладали довольно хорошей управляемостью на малых скоростях, но на высоких дозвуковых скоростях толстый профиль крыла создавал мощные скачки уплотнения с резким увеличением лобового сопротивления, а на МиГ-15 - срыв потока и падение подъемной силы. При проектировании крыла МиГ-19 стреловидность по передней кромке была увеличена до 58°, концы крыла спрямлены и уменьшена относительная толщина. Кроме того, возникла необходимость в новой компоновке вооружения вследствие применения двигателей с осевыми компрессорами. На МиГ-15 и МиГ-17 были установлены двигатели с центробежными компрессорами, которые сравнительно нечувствительны к колебаниям потока (неравномерности) на входе в воздухозаборник, и это позволило осуществить групповую установку пушек на быстросъемной платформе под носовой частью самолета без риска возникновения помпажа{2} при стрельбе. Каждая лопатка осевого компрессора представляет собой тонкий аэродинамический профиль, предназначенный для работы на определенном угле установки. На таком профиле при сильных колебаниях потока на входе в воздухозаборник будут наблюдаться срывы потока, вызывающие помпаж. Предрасположенность двигателя к помпажу зависит от того, насколько угол установки лопатки отличается от угла срыва и как изменяется для разных типов двигателя,

М. Брайлрок отмечал, что характеристики МиГ-19 весьма внушительны и что этот самолет утвердил репутацию А. И. Микояна как авиаконструктора, создавшего в короткие сроки перехватчики с высокими летными характеристиками, не превзойденными на Западе.

По мнению военных летчиков одной из стран, в ВВС которой помимо МиГ-19 находились американские и французские самолеты, советский истребитель имеет преимущества перед самолетом "Мираж". Он более прост в пилотировании, так как обладает лучшей маневренностью, если даже не применять всех средств механизации крыла. Отмечалось также, что конструкция самолета МиГ-19 хорошо продумана с точки зрения безопасности полета и что он имеет отличные летные характеристики при полете на одном двигателе. На самолете были установлены двигатели РД-9Б с форсажным устройством конструкции С. К. Туманского, что позволяло при необходимости увеличивать их тягу. Для улучшения условий работы летчика в боевых условиях (для кондиционирования воздуха в кабине летчиков) использовались турбохолодильные агрегаты, потребность в которых все более увеличивалась по мере роста скоростей полета. Летчики боевого соединения ВВС одной из стран Азии, в котором были также самолеты F-104A и "Мираж-ЗЕ", предпочитали им МиГ-19. По свидетельству самих летчиков, в период освоения самолетов МиГ-19 четырех-пяти полетов с инструктором на двухместных тренировочных машинах УТИ МиГ-15 обычно было достаточно, чтобы перейти на самолеты МиГ-19. Основное назначение МиГ-15 - ознакомление с кабинами и системами, так как особенности этого самолета во многом сходны с МиГ-19, а также с пневмотормозами, приводимыми в действие вручную. Истребитель прост в управлении, исключительно прочен и по скороподъемности на средних высотах не уступает F-104A. Преимущество МиГ-19 заключается и в наличии двух дублированных гидросистем, что позволяет летчику в случае выхода из строя одной системы включать с помощью ручного управления другую для управления элеронами. Кроме того, при выходе из строя системы хвостового управления летчик может включить электромотор управляемого стабилизатора для управления по тангажу. Специальное устройство ручки управления ограничивает движение управляемого стабилизатора, а при увеличении скорости руль направления непосредственно соединяется с педалями Регулярно практикуются полеты без использования гидравлической системы управления. Тормозными щитками служат перфорированная плоскость под фюзеляжем и два небольших сегмента ниже и позади корневой части крыла. Закрылки Фаулера большой площади, которые могут во время боевых маневров устанавливаться так, что остаются эффективными при скорости 800 км/ч, дают хорошие летные характеристики на малых скоростях.

После преодоления "звукового барьера" конструкторы, научные организации и испытатели продолжали борьбу за увеличение скорости и высоты полета. Скорость уже достигла таких величин, что для дальнейшего ее увеличения требовались принципиально новые решения, в том числе по проблемам устойчивости и управляемости. К тому же, в связи с тем что на сверхзвуковой скорости воздух перед самолетом сильно сжимается и его температура резко повышается, возникла необходимость в теплозащите как самолета в целом, так и кабины летчика, а также многих приборов, установленных в приборных отсеках. Потребовалось, с одной стороны, кондиционирование воздуха в кабине самолета и охлаждение оборудования, а с другой - приспособление последнего для работы при высоких температурах. Множество вопросов встало и перед специалистами по материалам для конструкции самолетов и их агрегатов. Именно поэтому вначале были созданы экспериментальные самолеты. Один из них истребитель-перехватчик И-1, взаимодействовавший со специальной наземной системой, имел в качестве силовой установки мощный двигатель ВК-3 с тягой 8400 кгс. Стреловидность крыла составляла 60°, максимальная скорость полета достигала 1960 км/ч, потолок - 18000 м. Самолет был вооружен двумя пушками калибра 30 мм, а в перегрузочном варианте устанавливались еще четыре блока неуправляемых ракет

Другой экспериментальный самолет И-75Ф, постройка которого была завершена в 1957 г., имел двигатель АЛ-7Ф, несколько иную радиолокационную станцию и систему наведения, максимальную скорость 2300 км/ч и потолок 20 21 км. Масса самолета составляла 11380 кг. На его сооружении имелись только две ракеты типа "воздух - воздух", так как многие специалисты считали, что пушечное вооружение себя изжило, поскольку самолетам придется вести лишь дальний бой с помощью ракет. Однако позднее авиационные специалисты (как в Советском Союзе, так и за рубежом) убедились, что отказ от пушечного оружия, действующего в воздушном бою на малых дальностях и при маневре, был неправильным. Боевой самолет должен располагать различным вооружением в зависимости от своего назначения и данных конкретного вида оружия. Можно лишь заметить, что на современных иностранных истребителях применяются и скорострельные пушки, и ракеты "воздух - воздух" с различными системами наведения: радиолокационными или тепловыми инфракрасными. Последние воспринимают излучение в основном от силовой установки цели, особенно от выхлопной системы двигателя.

Внимание ученых и конструкторов всегда привлекали вопросы аэродинамической компоновки самолетов. Можно отметить, что большую роль в развитии аэродинамических схем со стреловидным крылом в конце сороковых годов сыграли работы ученых ЦАГИ. Несколько позднее начались исследования треугольных крыльев с меньшей относительной толщиной.

В 1955 г. конструкторское бюро А. И. Микояна создало и испытало легкий одноместный фронтовой истребитель с треугольным крылом. Стреловидность крыла составляла 57°. В 1956 г. был построен одноместный истребитель Е-5 также с треугольным крылом. Он имел один реактивный двигатель Р-11, максимальную скорость полета 2000 км/ч и потолок 18000 м. В целях сравнения компоновки самолетов со стреловидным и треугольным крылом был создан самолет Е-2А с таким же двигателем, но с тонким профилем крыла и стреловидностью 37°. Скорость этого самолета достигала 1900 км/ч. Несмотря на малую полетную массу (6250 кг), дальность полета машины приближалась к 2000 км. Самолет имел три пушки калибра 30 мм.

Разработка и испытания самолетов этой серии подтвердили возможность создания боевых машин со скоростью 2000 км/ч и более. Однако возможность превышения скорости хотя бы на короткий промежуток времени обусловила применение смешанной силовой установки, состоящей из турбореактивного и ракетного двигателей. Экспериментальный самолет Е-50 с такой силовой установкой, со стреловидностью крыла 57° и тонким профилем достиг скорости 2460 км/ч и потолка 25600 м. Масса самолета равнялась 8500 кг, время подъема на высоту 20000 м составляло 9,5 мин. Для середины пятидесятых годов это, безусловно, были выдающиеся показатели как для отечественной, гак и для иностранной авиационной техники, позволявшие перейти к созданию боевых самолетов следующего поколения.

Истинный героизм, мастерство, знания и волю проявил при испытаниях Герой Советского Союза Г. К. Мосолов. В одном из полетов летчик получил тяжелую травму, но, поправившись, продолжал свою самоотверженную работу, дав путевку в жизнь многим отечественным самолетам-истребителям.

Исследования, проведенные на экспериментальных машинах, позволили разработать самолет, который, как и его предшественники из ОКБ А. И. Микояна, вошел в боевой строй советской истребительной авиации. В 1958 г. был создан фронтовой истребитель Е-6 с треугольным крылом и турбореактивным двигателем РИФ-300 Применение на самолете треугольного крыла и управляемого стабилизатора позволило решить вопросы устойчивости п управляемости в широком диапазоне скоростей. Ряд новых элементов оригинальной конструкции обеспечили ему высокие летно-технические характеристики и безопасность полета. Были внедрены системы автоматического регулирования управления и автоматического регулирования сверхзвукового воздухозаборника двигателя, система средств спасения с защитой фонарем, обеспечивавшая безопасность при покидании самолета с минимальной высоты практически во всем диапазоне скоростей, а также система управления пограничным слоем закрылков для уменьшения пробега при посадке самолета. Кроме того, на самолете устанавливались пороховые ускорители для уменьшения длины разбега при взлете.

Новый истребитель очень быстро прошел заводские и затем совместные с представителями ВВС испытания, с 1959 г. был внедрен в широкое серийное производство и принят на вооружение. На базе МиГ-21 создается двухместный учебный самолет, оснащенный всеми видами ракетного и бомбардировочного вооружения. Он находился в серийном производстве с 1963 г. и экспортировался во многие страны.

В октябре 1958 г. Г. К. Мосолов установил на самолете Е-66 абсолютный мировой рекорд скорости полета - 2388 км/ч на базе 15 - 20 км. На этом же самолете летчиком-испытателем К. К. Коккинаки в сентябре 1960 г. был установлен абсолютный мировой рекорд скорости полета - 2148,66 км/ч на замкнутой базе 100 км. После некоторых доработок в апреле 1961 г. Г. К Мосолов установил еще один мировой рекорд высоты полета при старте с земли 34714 м (так называемый динамический потолок).

На двухместном учебном самолете несколько мировых рекордов установили женщины-летчицы - Н. Проханова, Л. Зайцева, М. Попович.

На базе Е-66 в 1960 г. был создан самолет - одноместный фронтовой истребитель-перехватчик с еще более высокими летными характеристиками. Этот самолет также имел треугольное крыло, управляемый стабилизатор, радиолокационную станцию, был оборудован системой сдува пограничного слоя и тормозным парашютом, который для удобства пользования и уменьшения скорости при посадке был размещен несколько иначе, чем на прежних самолетах. Максимальная скорость Е-7 составляла 2175 км/ч, потолок - 19 000 м, взлетная масса - 7750 кг. Истребитель был вооружен вначале ракетами и бомбами, а затем и пушками.