Самая многочисленная модификация миг 21 го. Авиация россии. Воздушная система самолета
МиГ-21 представляет собой одноместный однодвигатель-ный среднеплан с треугольным крылом и цельноповоротным горизонтальным оперением. Конструкция цельнометаллическая, выполненная с применением алюминиевых сплавов Д16, В-25, М25Т4, Ак-4-1 и магниевого сплава ВМ-65-1. В местах и узлах с силовыми напряжениями использовалась сталь ЗОХГСА и ЗОХГСНА.
Фюзеляж. Фюзеляж полуномонококовой конструкции, в поперечном сечении эллиптический, выполненный по «правилу площадей». Разделялся на переднюю и заднюю части по шпангоутам 28 и 28А. Силовой набор образовывался 28 шпангоутами и небольшим количеством стрингеров. Основную нагрузку несла обшивка толщиной 1,2 мм.
В передней части фюзеляжа находился воздухозаборник с центральным телом - управляемым конусом. При скорости до М=1,5 конус максимально убирался внутрь воздухозаборника. На режимах, соответствующих скорости от М=1,5 до М=1,9 конус перемещался в среднее положение, на скоростях выше М=1,9 он выдвигался максимально вперед. По бокам передней части фюзеляжа находились противопомпажные клапаны. Воздушный канал разделялся перед шпангоутом б, охватывая кабину пилота и соединяясь за шпангоутом 22, канал имел круглое сечение. Под воздухозаборником крепилась штанга приемника воздушного давления. Аварийный ПВД находился вверху по правому борту носовой части фюзеляжа. Между шпангоутами 3 и 6 располагался отсек передней стойки шасси. В гермоотсеке между шпангоутами 6 и 11 находилась кабина пилота с катапультируемым креслом.
Фонарь кабины открывался вперед. Переднее стекло козырька фонаря - толщиной 62 мм. Бронеплиты располагались на шпангоутах 6 и 11, заголовник пилота был также бронирован. Между шпангоутами 11 и 28 вокруг воздушного канала и двигателя размещались последовательно 6 мягких топливных баков. С правой стороны фюзеляжа снизу под кабиной находился отсек пушечного вооружения, а за ним по обе стороны фюзеляжа - аэродинамические тормоза общей площадью 0,76 м2 и углом отклонения 25 град, крепящиеся к шпангоуту 11. Третий аэродинамический тормоз площадью 0,47 м2 крепился под фюзеляжем к шпангоуту 25. Угол его отклонения - 40 град. Между шпангоутами 6 и 22 снизу расположили пилон для подвески дополнительного топливного бака, а по бокам фюзеляжа между шпангоутами 16 и 20 - отсеки главных стоек шасси.
Задняя часть фюзеляжа имела 13 шпангоутов. Снизу устанавливался подфюзеляжный гребень, у которого передняя часть выполнялась из радиопрозрачного материала, закрывавшего антенну телеметрической системы. Максимальная высота гребня - 35,2 см. Сбоку с левой стороны - отсек тормозного парашюта площадью 16 м2. Между шпангоутами 29 и 34 находилась жаростойкая перегородка из углеродистой нержавеющей стали, отделяющая двигатель.
В конструкции фюзеляжа модификаций МиГ-21 ПФ, МиГ-21 ПФС, МиГ-21 ПФМ и МиГ-21 ФЛ были введены следующие изменения. Длина фюзеляжа увеличилась до 12,29 м. В связи с установкой бортовой РЛС расширился до 0,87 м и диаметр входного отверстия воздухозаборника. Конус, закрывающий антенну РЛС и регулирующий поток воздуха к двигателю стал длиннее на 20 см, а его диаметр увеличился на 60 см. Угол его установки по отношению к строительной горизонтали самолета - -3 град, ход - 20 см. Новый приемник воздушного давления ПВД-5 расположили над воздухозаборником по оси симметрии самолета. В связи с появлением за кабиной пилота гаргрота под седьмой топливный бак изменилась и конструкция фонаря кабины. Начиная с самолетов МиГ-21 ПФС тормозной парашют ПТ-21УК располагался в сигарообразном контейнере под рулем направления в основании киля. Площадь поверхности передних боковых тормозных щитков увеличили до 0,884 м2.
В связи с совершенствованием топливной системы и изменением состава оборудования конструкция закабинного гаргрота менялась на самолетах МиГ-21 ПФ (ПФС, ПФМ, ФЛ), затем на МиГ-21 Р (МиГ-21С, СМ, М, МФ), позднее - на МиГ -21 СМТ и, наконец, на МиГ-21 бис.
Начиная с 15-й серии МиГ-21 ПФМ в связи с установкой нового катапультируемого кресла изменилась конструкция фонаря кабины пилота. Вместо монолитного, открывающегося вверх фонаря, появились неподвижный передний козырек с лобовым стеклом и переплетом и откидывающаяся вправо (по полету) подвижная часть - крышка. На крышке фонаря, начиная с модификации МиГ-21 СМ и МФ (после доработки - и на МиГ -21С, устанавливался перископ TC-27AMLU.
На самолетах МиГ-21Р, МиГ-21М, МиГ-21СМ, МиГ-21МФ и всех последующих модификациях штанг приемника воздушного давления (начиная с МиГ-21 М и СМ - типа ПВД-7) сместили от оси симметрии самолета вправо для улучшения обзора вперед. Такую же доработку ввели и на истребителях МиГ-21 С, на которых первоначально штанга устанавливалась аналогично предшествующим моделям перехватчиков.
Конструкцию и компоновку фюзеляжа*двухместных учебно-тренировочных вариантов самолета, базировавшихся на истребителе МиГ-21Ф-13, в связи с необходимостью размещения второго члена экипажа несколько изменили. Кабины курсанта (передняя) и инструктора (задняя) расположили в герметичном отсеке между шпангоутами 6 и 14. Вверху, за кабинным отсеком, между шпангоутами 14 и 22 размещался съемный металлический топливный бак, а пять мягких резиновых баков установили между шпангоутами 14 и 28. ПВД на всех «спарках» устанавливался над входом воздухозаборника со смещением к правому борту.
Крыло. Крыло площадью 23,0 м2 и размахом 7,15 м - треугольной в плане формы со срезанными законцовками. Угол стреловидности по передней кромке - -57 град. Профиль скоростной ЦАГИ с относительной толщиной 4,2% в корне и 5% на концах. Угол установки крыла - 0е, поперечное - -2 град. Силовой набор состоял из лонжерона, главной балки, переднего стрингера, заднего стрингера и набора нервюр (в передней части - 26, в задней - 12). Толщина обшивки 1,5-2,5 мм. На верхней поверхности крыла ближе к законцовкам располагались два небольших аэродинамических гребня. На нижней поверхности имелся отсек для основной стойки шасси, а также находились узлы подвески пилонов и излучатели антенн радиоэлектронных систем.
Внутри каждой консоли крыла размещались два топливных бака. На задней кромке крыла располагались элероны и закрылки. Элероны общей площадью 1,18 м2 каждый имели аэродинамическую компенсацию, а левый элерон дополнительно снабжался компенсирующим триммером. Закрылки - типа ЦАГИ со сдвижной осью вращения. Площадь каждого закрылка -0,935 м. Угол отклонения при взлете и посадке - 24,5 град, в полете ±20 град. На самолетах, оборудованных системой СПС (начиная с МиГ-21 ПФС и с 7-го самолета 6-й серии МиГ-21 У), применили закрылки новой конструкции. Изменили также участок крыла за задним стрингером. Внутри крыла перед закрылком вмонтировали патрубок воздушного канала системы СПС.
Закрылки и элероны управлялись с помощью гидравлической системы. В системе управления элеронами использовался гидроусилитель Б4-45.
Оперение. Вертикальное оперение состояло из киля и руля направления, крепящегося на трех узлах. Угол стреловидности по передней кромке - 60 град. Профиль С-11, симметричный, с относительной толщиной 6%. Площадь вертикального оперения у самолетов МиГ-21Ф и первых серийных МиГ-21Ф-13 составляла 4,08 м2, затем в связи с некоторым изменением конструкции киля она уменьшилась до 3,8 м2. Внешне новый киль был чуть шире и ниже прежнего. Он использовался и на двух других модификациях - МиГ-21 ПФ и МиГ-21У. Начиная с самолета МиГ-21 ПФМ конструкцию киля значительно доработали, а площадь вертикального оперения довели до 5,2 м2 (все последующие модификации истребителя, в том числе «спарки» МиГ-21 УС и УМ имели такое же в. о.). Угол стреловидности при этом увеличился до 6Г27*.
Руль поворота площадью 0,965 м2 имел осевую аэродинамическую компенсацию и отклонялся в обе стороны на 25 град. По конструкции и площади в зависимости от модификации он не менялся. Вертикальное оперение обшивалось листами дюраля толщиной от 0,8 до 1,2 мм.
Цельноповоротное горизонтальное оперение (стабилизатор) площадью 3,94 м2и размахом 3,74 м имеет угол стреловидности по передней кромке 55 град. Профиль - А6А, симметричный, с относительной толщиной 6%. Горизонтальное оперение отклоняется вверх на 7,5 и вниз На 16,5 град. В систему управления стабилизатором включен автомат регулирования АРУ-ЗВ.
Шасси. Шасси - трехстоечное. Передняя стойка убирается в фюзеляж в направлении полета, основные - в крыло и фюзеляж с одновременным поворотом колес на 87*.
На самолетах МиГ-21 Ф, МиГ-21Ф-13 и первых сериях МиГ-21 ПФ устанавливались основные колеса размером 660x200 мм. При этом колея шасси составляла 2,692 м, а база - 4,87 м. В процессе производства МиГ-21ПФ на него установили основные колеса нового типа - КТ-92 размером 800x200 мм, с воздушно-дисковыми тормозами, которые применялись в дальнейшем на всех последующих модификациях истребителя, в том числе и на «спарках». Колея расширилась до 2,787 м, а база уменьшилась до 4,710 м.
На МиГ-21 Ф, МиГ-21Ф-13, МиГ-21 ПФ, первых сериях МиГ-21 ПФМ, а также на учебно-тренировочных самолетах МиГ-21У (до № 01665107) использовали носовое колесо типа КТ-38 размером 500x180 мм с двумя воздушными тормозами камерного типа. В процессе производства МиГ-21 ПФМ (одновременно и на МиГ-21 У с № 01665107) на носовую стойку установили колесо КТ-102 с дисковым тормозом того же типоразмера. Это колесо применялось и на всех последующих моделях.
В выпущенном положении носовая стойка удерживалась механическим замком и гидрозамком, а основные стойки -цилиндрами-подкосами с кольцевыми механическими замками и гидрозамками.
В убранном положении все стойки удерживались механическими замками. Уборка и выпуск шасси осуществлялись гидросистемой, аварийный выпуск - аварийной воздухосисте-мой. В случае необходимости носовая стойка могла быть выпущена автономно специальной рукояткой (на «спарках» -только из первой кабины) и тросовой проводкой, открывающей механический замок убранного положения. Выход нового колеса из ниши фюзеляжа происходил под действием собственного веса и воздушного потока.
Амортизаторы всех трех стоек - гидроазотного типа с торможением на прямом и обратном ходе. Верхние полости основных стоек шасси использовались в качестве баллонов основной воздухосистемы.
Шасси оборудовано световой сигнализацией (на основных и носовых стойках) и механической сигнализацией (на носовой стойке), а также лампами внешней сигнализации, установленными на всех стойках.
Силовая установка. На самолетах МиГ-21 Ф и МиГ-21 Ф-13 устанавливался двухвальный турбореактивный двигатель Р-11Ф-300 (изделие «37Ф») с максимальной бесфорсажной тягой 3880 кг и тягой на форсаже 5740 кг. Двигатель имел шестисту-пенчатый осевой компрессор, десять камер сгорания, двухступенчатую осевую турбину, форсажную камеру и сопло.
Топливо (керосин Т-1, Т-2, ТС-1) на МиГ-21Ф и МиГ-21Ф-13 (с Ыя 74210701 по № 74210814) размещалось в шести фюзеляжных мягких резиновых баках и двух крыльевых баках общей емкостью 2280 л. С МиГ-21Ф-13 № 74210815 число крыльевых баков увеличили до четырех, причем общий объем топливной системы возрос до 2470 л (распределение емкости по бакам в фюзеляже - 235, 720, 265, 200, 240 и 240 л, в крыле - 2x175 и 2x110 л). Под фюзеляжем мог подвешиваться дополнительный топливный бак на 490 л.
На серийных самолетах МиГ-21 ПФ устанавливался двигатель Р-11Ф2-300 (изделие «37Ф2») с максимальной тягой 3950 кг и тягой на форсаже 6120 кг, а с модификацией МиГ-21 ПФС -Р-11Ф2С-300 (3950/6175 кг). Индекс «С» в названии двигателя означал, что его конструкцией предусмотрена возможность отбора части воздуха для питания системы СПС (сдува пограничного слоя). В связи с установкой за кабиной пилота дополнительного седьмого металлического бака емкостью 170 л, общий объем внутренних топливных баков увеличился до 2680 л. При этом емкость шести фюзеляжных мягких баков несколько изменилась (60, 930, 335, 175, 245, 185 л), а объем передних крыльевых топливных отсеков со 175 л возрос до 180л. Задние крыльевые отсеки остались без изменений (по 110 л). Аналогичную силовую установку имели истребители МиГ-21 ПФМ и МиГ-21 ФЛ.
На этих же типах для сокращения длины разбега могли быть использованы пороховые стартовые ускорители СПРД-99 с тягой каждого 2500 кг, которые подвешивались на специальных замках с левого и правого борта внизу хвостовой части фюзеляжа.
На модификациях МиГ-21 Р и МиГ-21С применялся тот же двигатель Р-11Ф2С-300 (изделие «37Ф2С»), а на экспортном МиГ-21 М - его коммерческий вариант Р-11Ф2СК-300 (изделие «37Ф2СК»). Объем топливной системы возрос уже до 2800 л за счет снятия 1 -го фюзеляжного бака и увеличения емкости бака в гаргроте самолета на 340 л. Кроме того, на дополнительных точках подвески под каждой консолью крыла появилась возможность устанавливать сбрасываемые в полете топливные баки по 490 л, а под фюзеляжем мог подвешиваться бак увеличенной емкости на 800 л горючего.
На истребителях МиГ-21СМ, МиГ-21СМТ, МиГ-21МФ и МиГ-21МФ устанавливали двигатель Р-13-300 с тягой 6490 кг на форсаже. Топливная система при этом на модификациях «СМ» и «МФ» не менялась, а на моделях «МТ» и «СМТ» ее объем значительно увеличили (на «СМТ» емкость внутрисамолетных баков была доведена до 3250 л, но реально возможно было использовать горючее в количестве 2950 л.)
И, наконец, МиГ-21 бис снабдили самым мощным типом двигателя из этой серии - Р-25-300 (изделие «25») с тягой на форсаже 7100 кг. В течение нескольких секунд двигатель мог развить тягу до 9500 кг. Запас топлива по сравнению с МиГ -21 СМ и МФ был увеличен на 190 кг и доведен до 2390 кг.
На двухместные учебно-тренировочные самолеты МиГ-21У устанавливался двигатель Р-11Ф-300, а на МиГ-21УС и МиГ-21 УМ - Р-11Ф2С-300. Топливная система «спарки» состояла из одного металлического съемного бака, пяти мягких резиновых баков (все - в фюзеляже) и четырех крыльевых баков. Общий запас топлива на МиГ-21 У - 1950 кг, (2350 л), на МиГ-21 УС и УМ - 2030 кг (2450 л).
Вооружение. Вооружение самолета МиГ-21 Ф (изделие «72») состояло из двух пушек НР-30 с общим боезапасом в 60 снарядов, расположенных по бортам в нижней части фюзеляжа под кабиной пилота, а также из двух 16-ствольных блоков УБ-16-57У с неуправляемыми ракетами С-5М (АРС-57М) калибра 57 мм класса «воздух-земля». Блоки НУРС подвешивались на крыльевых бомбодержателях. Вместо блоков НУРС могли подвешиваться две пусковые установки с неуправляемыми ракетами класса «воздух-воздух» или с ракетами С-5К (КАРС-57) класса «воздух-земля» АРС-240 (С-24). Бомбардировочное вооружение устанавливалось на двух подкрыльевых бомбодержателях с замками ДЗ-57. На них могли подвешиваться две бомбы калибра от 50 до 500 кг или два зажигательных бака.
Вооружение МиГ-21Ф-13 отличалось наличием одной левой (по полету) пушки НР-30 с боезапасом 30 снарядов, а также возможностью применения управляемых ракет типа К-13 или К-13А (Р-ЗС) с тепловой головкой самонаведения, подвешиваемых на пусковых устройствах АПУ-13. Неуправляемое и бомбардировочное вооружение полностью аналогично предыдущей модификации.
На МиГ-21Ф и МиГ-21 Ф-13 прицеливание производилось при помощи автоматического самолетного прицела АСП-5НД, сопряженного с радиодальномером СРД-5 или СРД-5М «Квант». Управляемыми ракетами К-13А (Р-ЗС) поражались цели на дистанциях от 1 до 7 км.
На модификациях МиГ-21 ПФ, ПФС, ПФМ, ФЛ, и МиГ-21С (как и на разведчиках МиГ-21Р) пушечное вооружение отсутствовало. Однако под фюзеляжем истребителей МиГ-21 ПФМ, ФЛ и МиГ-21 С мог подвешиваться пушечный контейнер ГП-9 (ГП-9с) со спаренной пушкой ГШ-23. Управляемое вооружение на модификациях ПФ, ПФС, ПФМ и ФЛ состояло из двух ракет Р-ЗС, а на МиГ-21 С после доработки - до четырех ракет. Ассортимент неуправляемого и бомбового вооружения практически не изменился, но модифицированные блоки УБ-16-57УМ могли заряжаться НУРС типа С-5М1, С-5К1, а также специальными снарядами С-5П и С-5-0.
Прицеливание осуществлялось с помощью радиолокационной станции РП-21 (РП-21М/МА), а также оптического прицела ПКИ (АСП-ПФ-21).
Начиная с модификации МиГ-21 М и далее на всех последующих одноместных истребителях (МиГ-21 СМ, МФ, СМТ, МТ, бис) под фюзеляжем устанавливалась встроенная спаренная пушка ГШ-23Л лафетного типа с боезапасом 200 снарядов. Управляемое вооружение этих самолетов состояло уже из четырех ракет (обычно двух Р-ЗС с тепловыми головками и двух Р-ЗР с радиолокационными головками). Прицеливание (начиная с МиГ-21 С) производилось при помощи РЛС РП-22 «Сапфир» (С-21) и оптического прицела АСП-ПФД. Неуправляемое вооружение могло состоять из двух или четырех блоков УБ-16-57У или УБ-32 с НУРС С-5К (применялась и комбинация из двух блоков УБ-16 и двух УБ-32). Под каждым крылом могла устанавливаться бомбовая нагрузка до 500 кг. Все подвески крепились в четырех точках под крылом.
Вместо ракет Р-ЗР могли применяться и более старые типа РС-2УС с радиолокационной головкой. Сочетание из двух управляемых снарядов Р-ЗС и двух РС-2УС использовали в основном лишь некоторые страны Варшавского Договора, на вооружении которых ранее стояли самолеты МиГ-19ПМ (например, ГДР и Польша).
Разведывательные модификации МиГ-21Р и РФ не имели пушечного вооружения, но на внутренние пилоны могли подвешиваться две ракеты Р-ЗС.
Истребители МиГ-21 бис могли использовать более современные ракеты ближнего боя Р-60 (Р-60М), которые в количестве до четырех штук крепились на спаренных держателях.
Учебно-тренировочные самолеты МиГ-21 У, УС и УМ вооружались пулеметом А-12,7, а также при необходимости _ двумя ракетами Р-ЗС. Прицеливание осуществлялось с помощью прицела АСП-5НД (на МиГ-21УМ - АСП-ПФД).
Оборудование. Основное радиосвязное и навигационное оборудование истребителя МиГ-21 состояло из ультракоротковолновой радиостанции Р-802В (РСПУ-5В), маркерного радиоприемника МРП-56П, автоматического радиокомпаса АРК-10, радиовысотомера малых высот РВ-УМ (до 600 м), станций СОД-57М, СРЗО-2 («Хром - Никель»), СРО-2, станции предупреждения об облучении «Сирена-2», которую с самолета МиГ-21 ПФМ заменили на «Сирену-ЗМ».
Радиоэлектронное прицельное оборудование истребителей МиГ-21Ф, МиГ-21Ф-13, а также «спарок» МиГ-21У и УС состояло из автоматического самолетного прицела АСП-5НД, сопряженного с радиодальномером СРД-5 (СРД-5М) «Квант».На перехватчики МиГ-21 ПФ и ПФС устанавливалась РЛС РП-21 (ЦД-30 или изделие «830»), а на самолеты МиГ-21 ПФМ, ФЛ, М - РП-21 М или РП-21 МА (изделия «830М» или «830МА» соответственно). Причем локатор РП-21 в экспортном варианте для развивающихся стран назывался Р1Л, а РП-21 М/МА - Р2Л.
На модификациях МиГ-21С СМ, МФ, СМТ, МТ и «бис» устанавливалась более совершенная РЛС РП-22 («Сапфир-21 »). На всех перехватчиках устанавливалась аппаратура радиолинии наведения АРЛ-С («Лазурь» или «Лазурь-М»), предназначенная для работы в системе «Воздух-1».
Разведчик МиГ-21Р комплектовался специальным оборудованием, размещавшимся в обтекаемом подвесном контейнере (типа «Р» или «Д»), под фюзеляжем. В состав аппаратуры контейнера «Р» входили станции радиоэлектронной разведки СРС-6 и СРС-7, магнитофон, аэрофотоаппарат АФА-39 и станция предупреждения об облучении СПО-3 («Сирена-3». Аппаратура контейнера «Д» состояла из фотокамер АФА-39 и ALU ФА, станции СПО-3 и магнитофона. Из-за наличия в контейнерах станции предупреждения об облучении последняя в состав оборудования самолета не входила.
Аэрофотоаппаратом АФА-39 кроме разведчика могли комплектоваться практически все модификации истребителя, начиная с МиГ-21Ф-13.
Электрическая система. Основным источником электроэнергии являлся генератор-стартер ГСР-СТ-12000ВТ-2И, который работал в двух режимах: генераторном (питал бортовую сеть постоянным током) и стартерном (при запуске двигателя на земле). Резервным источником электроэнергии служили две аккумуляторные батареи 15СЦС-45А, которые подключались параллельно генератору.
Источниками переменного тока на самолете служили преобразователи П0-1500ВТ-2И, П0-750А (преобразующие постоянный ток в однофазный переменный ток напряжением 115 В частотой 400 гц и преобразователи ПТ-500Ц, ПТ- 125Ц (преобразующие постоянный ток в трехфазный переменный напряжением 36 В частотой 400 гц. С самолета МиГ-21 ПФМ источником переменного тока напряжением 115 В являлся генератор СГО-8.
Гидросистема. Для большей надежности и живучести гидравлическая система самолета выполнялась в виде двух автономных гидросистем - основной и бустерной. Основная система обеспечивала:
-уборку и выпуск шасси,
-управление противопомпажными створками,
-уборку и выпуск закрылков,
-управление тормозными щитками,
-управление створками форсажной камеры,
-работу одной из камер двухкамерного бустера стабилизатора, являлась дублирующей для бустеров элеронов,
-автоматическое торможение колес при уборке шасси,
-уборку и выпуск конуса воздухозаборника,
-управление обдувом радиостанции Р-802.
Бустерная гидросистема обеспечивала работу одной камеры двухкамерного бустера стабилизатора и двух бустеров элеронов. При нормальном состоянии основной и бустерной гидросистем бустер стабилизатора работал одновременно от обеих систем, а бустеры элеронов только от бустерной гидросистемы. При отказе любой из систем (бустерной или основной) работа бустера стабилизатора обеспечивалась исправной системой на одной камере. При этом усилие, развиваемое бустером, уменьшалось вдвое. В качестве рабочей жидкости гидросистемы применялось минеральное масло АМГ-10. Гидросистема имела один гидравлический бак, разделенный герметической перегородкой на два самостоятельных отсека для бустерной и основной систем.
Источниками гидравлической энергии обеих систем служили установленные в каждой системе поршневые ротативные насосы переменной производительности НП-34М-1Т с диапазоном рабочих давлений от 180 до 215 кг/см2, работавшие в комплексе с гидроаккумуляторами.
Воздушная система. Воздушная система самолета МиГ-21 состояла из двух самостоятельных систем: основной и аварийной.Основная система обеспечивала:
-торможение колес,
-герметизацию фонаря (фонарей на «спарках»),
-раскрытие створок и сброс тормозного парашюта,
-включение противообледенителя фонаря.
Аварийная воздушная система предназначалась для аварийного выпуска шасси и аварийного торможения колес основных стоек шасси.Источником энергии в воздушной системе являлся сжатый воздух, который расходовался из воздушных баллонов, находившихся на самолете. Пополнение запасов сжатого воздуха осуществлялось путем зарядки системы от наземного источника сжатого воздуха.
Система спасения. Для спасения летчика на «спарках» (курсанта и инструктора) в аварийной ситуации на самолетах МиГ-21Ф, МиГ-21Ф-13, МиГ-21 ПФ. МиГ-21ПФС и МиГ-21ПФМ
(изделие «77»), а также «спарках» МиГ-21 У и экспортных МиГ-21 ФЛ устанавливалось катапультируемое кресло СК. На модификациях МиГ-21 ПФМ (начиная с 15-й серии, изделие «94»), МиГ-21 М, С, СМ, МФ, Р, РФ, СМТ, МТ, а также МиГ-21 бис устанавливалось катапультируемое кресло КМ-1 (КМ-1М), обеспечивающее возможность аварийного покидания истребителя при разбеге и пробеге, а также на всех высотах в пределах разрешенных скоростей полета. Максимальная скорость катапультирования на земле с креслом КМ-1 - 130 км/ч.
На двухместных самолетах МиГ-21 УС и УМ в передней кабине курсанта устанавливалось кресло КМ-1 У, а в кабине инструктора - КМ-1 И. Система аварийного отделения откидных частей фонаря передней и задней кабин была объединена и приводилась в действие от любой из аварийных ручек, расположенных в обеих кабинах на правой подфонарной балке. Откидная часть фонаря передней кабины при отделении от самолета включала систему сброса откидной части фонаря задней кабины.
На истребителях с креслом КМ-1 вместо фонаря, крышка которого откидывалась вперед (под систему СК), устанавливался фонарь, открывавшийся вбок.Система выстрела кресла блокировалась с фонарем таким образом, что выстрел был возможен лишь после отделения крышки фонаря от самолета.
Система управления. Управление самолетом производилось по трем осям с помощью систем управления стабилизатором, управления элеронами, управления элеронами через автопилот КАП-2К (или АП-155) и управления рулем поворота. Продольное управление осуществлялось половинами стабилизатора при помощи одного двухкамерного бустера и жестких тяг. Поперечное управление осуществлялось элеронами при помощи двух (по одному на элерон) однокамерных бустеров и жестких тяг. Путевое управление производилось рулем поворота, связанным с педалями в кабине пилота системой жестких трубчатых тяг и качалок. С педалями соединялся и механизм управления разворотом передней стойки шасси.
В систему управления стабилизатором включался механизм «триммерного эффекта», позволявший снимать или изменять усилия на ручке управления в полете. Нажимной переключатель механизма «триммерного эффекта» устанавливался на ручке управления. На всех модификациях истребителя до МиГ-21С и разведчика МиГ-21Р, а также на «спарках» МиГ-21 У и УС устанавливался одноканальный (креновый) автопилот КАП-2 (КАП-2К), облегчавший пилотирование самолета в поперечном направлении и повышавшем безопасность полета в сложных метеорологических и ночных условиях.
Автопилот работал в двух режимах: демпфирования и стабилизации. В режиме демпфирования он гасил поперечные колебания истребителя, реагируя на угловую скорость крена, а в режиме стабилизации обеспечивал полет самолета без крена (при углах крена в пределах 20 град.) и приведение его к нулевому углу крена из любого исходного угла.
На модификациях, начиная с МиГ-21С и Р, а также учебном МиГ-21УМ устанавливался новый автопилот АП-155. Противопожарная система. Система обеспечивала на земле и в полете тушение пожара, возникшего в двигательном отсеке. Оборудование состояло из системы сигнализации о пожаре и системы пожаротушения.
Система сигнализации о пожаре ИС-2МС предназначалась для подачи светового сигнала летчику о возникновении пожара в двигательном отсеке. Датчиком служили две жаростойкие металлические трубки, установленные у шпангоута 29 снизу (полукольцом), к которым подводился электрический ток. Подача сигнала - электродистанционная. Система пожаротушения состояла из специального огнетушителя и стального коллектора - распылителя.
Кислородная система. Питание пилота кислородом на больших высотах, а также в случае разгерметизации кабины обеспечивалось комплектом кислородного оборудования ККО-5 с костюмом ВКК-6 и гермошлемом ГШ-6. МиГ-21 стал одним из самых знаменитых самолетов послевоенного периода. Тысячи рабочих, сотни конструкторов и ученых участвовали в его создании. Десятки летчиков-испытателей дали ему путевку в жизнь, среди которых многие получили звание Героя Советского Союза.
Еще не раз исследователи истории авиационной техники и публицисты будут возвращаться к теме истребителя МиГ-21. Скорее всего ваша библиотека еще будет пополняться новыми изданиями на эту тему. Возможно, и мы, авторы, в процессе дальнейшего поиска и сбора новых материалов сможем дополнить и улучшить монографию. Несомненно, популярный истребитель всегда будет интересен читателю.
Авторы с благодарностью примут все замечания и предложения по улучшению монографии специалистов, служащих ВВС и всех читателей, обладающих каким-либо интересным материалом. Ваши отклики будут опубликованы в журнале «Крылья Родины».
МиГ-21 стал этапным самолетом не только потому, что он обладал выдающимися для своего времени летно-техническими характеристиками; в конструкцию самолета – планер, силовую установку, систему аварийного спасения и вооружение – было заложено множество новаторских технических решений.
Крыло треугольной формы в плане набрано из симметричных профилей ЦАГИ относительной толщиной 5% и состоит из двух одно- лонжеронных консолей с передней и задней стрингерными стенками. В каждой консоли располагается по два топливных бака (в носовой и средней частях), набор нервюр и стрингеров, подкрепляющих обшивку. На крыле имеются элероны общей площадью 0,88 м 2 , а для улучшения взлетно-посадочных характеристик – закрылки со скользящей осью вращения общей площадью 1,87 м 2 . Аэродинамические перегородки (гребни) высотой 7% от местной хорды крыла улучшали продольную устойчивость на больших углах атаки. Кроме отсеков для топлива в корневых частях крыла находились кислородные баллоны. На консолях также смонтированы посадочные фары и узлы подвески вооружения. Консоли крепятся к фюзеляжу в пяти точках.
Горизонтальное оперение стреловидностью 550 и подвижной площадью 3,94 м2 набрано из симметричных профилей А6А относительной толщиной 6%. Каждая половина стабилизатора крепится к стальной балке круглого сечения. Балки стабилизатора вращаются в радиально упорных подшипниках, установленных на шпангоуте № 35А, и игольчатых подшипниках, установленных на шпангоуте № 36 с обеих сторон фюзеляжа.
Кострукция фюзеляжа МиГ-21 Ф-13
Ниша основного шасси
Подвесной топливный бак
Кострукция хвостовая части самолета МиГ-21Ф-13
Вертикальное оперение стреловидностью 60°, состоящее из киля и руля поворота, набрано из профилей С-11с относительной толщиной 6%.
Фюзеляж – полумонокок. Для установки, снятия и осмотра двигателя при регламентных работах имеется разъем, делящий фюзеляж на носовую и хвостовую части. На фюзеляже установлены два передних тормозных щитка с углом отклонения 25° и один задний (угол отклонения 40°). В хвостовой части фюзеляжа имеется ниша для тормозного парашюта, выпускаемого в момент касания земли главных колес.
Шасси – трехопорное с носовым колесом. Передняя стойка с колесом КТ-38 размером шины 500x180 мм убирается против потока в носовую нишу фюзеляжа. Основные опоры с колесами КТ-82М с размером шин 660x200 мм убираются в крыло (стойка с амортизатором и гидроцилиндром) и фюзеляж (колеса).
Турбореактивный двигатель Р11Ф-300 – двухвальный с осевым шестиступенчатым компрессором, с трубчатой камерой сгорания и форсажной камерой. Двигатель, как это ни банально звучит, является «сердцем» самолета, и от слаженной работы всей силовой установки во многом зависит достижение расчетных характеристик. Р11Ф-300, вначале капризный в эксплуатации, обладавший низким ресурсом, к моменту появления МиГ-21 Ф считался доведенным двигателем, что и стало основанием для его производства. Но достижение желанных тяги и удельного расхода топлива и ресурса является лишь необходимым, но не достаточным условием для принятия самолета на вооружение (или снабжение) ВВС. Еще необходимо, чтобы двигатель устойчиво работал на всех эксплуатационных режимах, не «обрезал» при стрельбе из пушек или пуске ракет. И здесь уже многое зависит от правильного выбора параметров и схемы воздухозаборного устройства, наличия створок – противопомпажных и подпитки двигателя.
Хвостовая часть самолета МиГ-21 Ф
Противопомпажные автоматические створки находились с обеих сторон фюзеляжа между 2-м и 3-м шпангоутами, а между 9-м и 10-м шпангоутами – створки подпитки двигателя, открывавшиеся на земле и при взлете.
Топливо общим объемом 2300 л размещалось в четырех крыльевых, фюзеляжных и подфюзеляжном 800-литровом баках. В качестве топлива использовался керосин Т-1, ТС-1 иТ-2.
Система аварийного покидания «СК», разработанная в ОКБ-155, была в самолете, пожалуй, самым оригинальным техническим решением. На нее возлагались большие надежды, но последующая эксплуатация выявила низкую надежность и невозможность спасения летчика при катапультировании с земли. «СК» состояла из откидной части фонаря, при открывании кабины поднимавшейся вверх и вперед, и катапультируемого сиденья.
Фонарь кабины – довольно сложная конструкция. Отмечу лишь основные отличительные ее элементы. Переднее стекло выполнено из силикатного стекла толщиной 14,5 мм, а основное стекло – термостойкое органическое толщиной 10 мм. Непосредственно под лобовым стеклом находился неподвижный экран – бронестекло из 62-мм триплекса. Экран должен был защищать пилота от прямого попадания снарядов и осколков; кроме того, при катапультировании по экрану прокатывались ролики фонаря, а в случае аварийного сброса фонаря он защищал летчика от встречного потока воздуха.
На каркасе задней дуги откидной части фонаря имелась крышка из магниевого сплава. При катапультировании с защитой фонарем крышка лючка выбивалась пиромеханизмом стабилизирующего парашюта сиденья. Передняя часть фонаря отделялась от хвостовой герметичной части перегородкой, в боках которой имелись небольшие окна для обзора задней полусферы. Фонарь снабжался жидкостной антиобледенительной системой, омывавшей лобовое стекло. Пятилитровый бак со спиртом, использовавшийся для этих целей, размещался в переднем коке фюзеляжа.
Носовая опора шасси
Основная опора шасси
Конструкция основной опоры шасси
В состав оборудования кроме стандартного набора пилотажно-навигационных и контролирующих работу двигателя и различных систем приборов входили командная УКВ радиостанция РСИУ-5, маркерный радиоприемник
МРП-56И, радиокомпас АРК-54И и креновый автопилот КАП-1.
На самолете был установлен оптический прицел АСП-5Н-ВУ1, сопряженный с вычислителем ВРД-1 и радиодальномером СРД-5 «Квант», который был расположен под радиопрозрачным обтекателем центрального тела воздухозаборника двигателя.
Вооружение самолета включало пушку НР-30 калибра 30 мм, а также ракетное и бомбовой вооружение, подвешивающееся на балочные держатели БДЗ-58-21. Ракеты К-13 размещались на пусковых установках АПУ-28. Кроме того, допускалась подвеска до 32 АРС-57М, двух АРС-212 или АРС-240 и бомб.
В экипировку летчика входили высотно- компенсирующий костюм ВКК-ЗМ с гермошлемом ГШ-4М и комплект кислородного оборудования ККО-3.
Выпуск самолетов МиГ-21 по 1962 г.
* Поданным архива МАП, но по сведениям, полученным с завода № 21, – 73 самолета
Основные характеристики семейства самолетов МиГ-21
Основные характеристики учебно-тренировочных самолетов МиГ-21
Несмотря на то, что от выхода постановления правительства до начала летных испытаний первого прототипа будущего МиГ-21 прошло меньше года, его доводка затянулась на пять лет. Лишь в 1960 году заказчик получил первые серийные истребители МиГ-21 Ф. Тогда никто и предположить не мог, что самолет очень быстро получит заслуженное признание военных летчиков практически во всех уголках планеты.
О МиГ-21 широко заговорили в середине 1960-х годов, когда он стал успешно бороться в небе Вьетнама с «Фантомами» и «Стратофортрессами», стал своего рода эталоном маневренности и живучести. Давно ушли в прошлое его «соперники» – американские F-104 и французские «Мираж III», но обновленные МиГ-21 еще долго будут нести боевую службу, не уступая истребителям четвертого поколения.
МиГ-21 Ф-13 ВВС Индонезии
Бывший иракский МиГ-21 Ф-13, проходивший испытания в Израиле
МиГ-2Ф-13 ВВС СССР
МиГ-21 УМ ВВС СССР. На самолете знак «Отличный самолет»
МиГ-21 УМ ВВС СССР
МиГ-21 Ф египетских ВВС
МиГ-21 Ф-13 проходивший испытания в США
МиГ-21 Ф-13 югославских ВВС
МиГ-21У ВВС Финляндии
МиГ-21 УМ венгерских ВВС
Зимой 1971 года вышло постановление правительства, обязывавшее Уфимское МКБ «Союз» создать двигатель Р-25-300 взлетной тягой 7100 кгс, а при полете у земли со скоростью звука — 9900 кгс. Так началась работа над МиГ-21бис — последней серийной модификацией, производство которой развернулось на заводе в Горьком в этом же году. Кроме нового ТРДФ доработали топливную систему, при этом найденные резервы (в основном за счет большего накладного топливного бака) позволили увеличить ее объем почти на 230 литров, что компенсировало потерю дальности из-за возросшего расхода горючего. К чести моторостроителей, они выполнили задание. Р-25-300 развивал тягу на чрезвычайном режиме — 7100 кгс, а на первом форсаже — 6850 кгс. Сохранив габариты предшественника, сухой вес двигателя возрос незначительно и не превышал 1215 кг.
В действительности тяговые характеристики Р-25-300 превзошли заданные, что позволило увеличить, например, скороподъемность машины почти 1,6 раза, доведя ее до 235 м/с у земли (при скорости, соответствующей числу М=0,9).
Следует отметить, что к тому времени практически все резервы планера, включая его внутренние объемы, были исчерпаны. Уровень технологии приборостроения и элементная база радиоэлектронного оборудования (авионики) не позволяли тогда существенно улучшить параметры радиолокационного прицела столь небольших размеров и расширить боевые возможности машины. Исключение составили лишь управляемые ракеты, но и здесь выбор был невелик.
В 1968 году на вооружение приняли ракету Р-55 с инфракрасной системой самонаведения и дальностью пуска до 10 км. Р-55 включили в состав вооружения МиГ-21бис, но она так и не стала массовой, уступив место Р-60 .
По сравнению с МиГ-21 предыдущих модификаций, на «бисе» модернизировали крыло, усовершенствовали бортовое оборудование, значительно увеличили номенклатуру бортового вооружения. В состав оборудования самолета входили радиолокационный прицел «Сапфир-21»; оптический прицел АСП-ПФД-21; пилотажно-навигационный комплекс ПНК «Полет-ОИ», включающий систему автоматического управления СВУ-23ЕСН; систему ближней навигации и посадки РСБСН-5С и антенно-фидернау «Пион-Н». На самолете сохранились помехозащищенная линия связи «Лазурь», обеспечивающая взаимодействие с наземной автоматизированной системой управления «Воздух-1», катапультное кресло КМ-1 или КМ-1М, приемник воздушного давления ПВД-18.
В 1972 году Горьковский авиационный завод построил первые тридцать пять МиГ-21бис, и в том же году самолет приняли на вооружение. Истребитель завоевания превосходства в воздухе МиГ-21бис по сравнению самолетами предыдущих модификаций имеет лучшие маневренные и разгонные характеристики, большую скороподъемность. Маневренность самолета приближается к соответствующим характеристикам зарубежных истребителей четвертого поколения F-15, F-16, Мираж-2000. ЭПР самолета близка к аналогичному параметру истребителя F-16.
С 1972-го по 1985 год было выпущено 2013 МиГ-21бис в трех главных комплектациях: изделие «75» — для ВВС и авиации ПВО СССР, «75А» — для социалистических стран и «75Б» для капиталистических и развивающихся государств. Но и здесь были вариации. Так, для ПВО машины комплектовались аппаратурой наведения «Лазурь», другие — системой слепой посадки, допускавшей заход на ВПП при облачности высотой не ниже 100 м и видимости до 1000 м. Экспортные «бисы» комплектовались РАС «Алмаз» (видимо, доработанная ЦД-30, разработанная на НПО «Алмаз», с возможностью применения ракет Р-3Р и К-13М) с дальностью обнаружения цели (ЭПР = 5 м2) 14 км и автосопровождения — 10 км. Самолет допускал применение УР Р-55 и Р-60.
Единственной страной освоившей производство МиГ-21бис (тип «75Л») была Индия. Для начала туда поставили шесть самолетов этого типа и 65 комплектов агрегатов и деталей для сборки на заводе корпорации HAL в городе Насик.
В середине 1982 года появилось предложение о включении в состав вооружения МиГ-21бис усовершенствованных самонаводящихся ракет ближнего боя Р-60М.
На базе МиГ-21 было сделано немало летающих лабораторий для различных исследований. Не исключением стал и МиГ-21бис. Можно отметить машину, предназначавшуюся для исследований воздухозаборного устройства. На самолете (заводской № 75002198), в дополнение к штатным противопомпажным створкам, на всей образующей обечайки воздухозаборника установили восемь секций регулируемых створок. Какова практическая польза от данного новшества неизвестно, но диссертацию кто-то написал — это точно. МиГ-21бис и по сей день состоит на вооружении ВВС ряда стран.
Модификация: МиГ-21бис
Размах крыла, м: 7,15
Длина, м: 14,10
Высота, м: 4,71
Площадь крыла, м2: 23,00
Масса, кг
-пустого самолета: 5460
-нормальная взлетная: 8726
-топлива: 2390
Тип двигателя: 1 х ТРДФ Р-25-300
Тяга, кН
-нефорсированная: 1 х 69,60
-форсированная: 1 х 97,10
Максимальная скорость, км/ч
-на высоте: 2175
-у земли: 1300
Практическая дальность, км
-с ПТБ: 1470
-без ПТБ: 1210
Макс. скороподъемность, м/мин: 13500
Практический потолок, м: 17800
Макс. эксплуатационная перегрузка: 8,5
Экипаж, чел: 1
Вооружение: встроенная пушка 23-мм ГШ-23Л (200 снарядов).
Боевая нагрузка — до 1300 кг: до 4 х УР «воздух-воздух» К-13М , РС-2УС , Р-3С , Р-3Р , Р-60 , Р-60М, а также НАР калибром и мм и свободнопадающие бомбы различных типов калибром до 500 кг. Возможна подвеска контейнеров с пушками, АФА, средствами радиотехнической разведки.
Прототип МиГ-21бис с 2 УР Р-3С и 4 УР Р-60.
Истребитель МиГ-21бис.
МиГ-21бис обслуживается на стоянке.
Группа МиГ-21бис выруливает на взлёт.
МиГ-21бис ВВС Финляндии.
МиГ-21бис в экспозиции авиамузея. Финляндия. Фото RU_AVIATION. Летное поле.
МиГ-21бис ВВС Анголы.
МиГ-21бис ВВС Болгарии.
МиГ-21бис ВВС Сербии.
МиГ-21бис ВВС Хорватии.
МиГ-21бис ВВС Хорватии.
Истребители МиГ-21бис ВВС Хорватии на стоянках.
МиГ-21бис ВВС ГДР.
Острая конкуренция, существующая между государствами в сфере военных технологий, приводит к быстрому устареванию боевых машин. Поэтому срок содержания на вооружении военных самолетов довольно небольшой.
В первую очередь эта проблема относится к истребителям, призванным противостоять новейшим моделям противника. Но везде есть свои исключения. Самолет МиГ-21, гениальное достижение советских конструкторов, более четверти века поставлялся в авиационный парк СССР и других стан.
История создания
Показавший себя грозным оружием в Корее, чем очень огорчил американских летчиков и руководство США, развеяв представление об отсталости советской авиации. В сложившейся ситуации геополитическому противнику СССР срочно нужна была машина, которая по своим боевым характеристикам смогла бы превзойти советские самолеты.
В 1954 году в воздушное пространство поднялся первый в мире истребитель, скорость которого превышала звуковую в 2 раза, Lockheed F-104 Starfighter.
Задача русских состояла в том, чтобы противопоставить американцам самолет, способный перехватить скоростные бомбардировщики и уничтожить вражеские штурмовики.
В начале 60-х годов согласно Постановлению Совета Министров СССР в конструкторских бюро начали работать над созданием принципиально новым типом машин – сверхзвукового штурмовика.
В процесс включились КБ А. Яковлева, П. Сухого, А. Микояна и М. Гуревича, все они работали над отдельными проектами.
Яковлевым был представлен ЯК-140 – легкий истребитель, отличавшийся хорошей тяговооруженностью и большой маневренностью в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Сделав ставку на маневренность, конструкторам пришлось поступиться скоростью. Это и решило судьбу проекта: он был отклонен.
СУ-7, разработанный группой под руководством Сухого, был запущен в производство и выпускался с 1957 по 1960 г. Обладал характеристиками:
- Тяговооруженность мах: 3900 кгс: 7370 кг = 058(форсаж. режим – 0,78);
- Нагрузка на крыло = 7370 кг: 23 кв.м. = 320 кг/кв.м;
- Максимальная скорость – 2170 км/с;
- Максимальная высота – 19100 м;
- Хорошая маневренность, что следует из параметров тяговооруженности и удельной нагрузки на крыло.
Но из-за существенных недоработок в конструкции машины часто выходили из строя. Су-7 в 1957 году в соответствии с директивами руководства стали переделывать в истребитель-бомбардировщик – Су-7Б (изделие С-22).
Однако в качестве фронтового истребителя выбран был МиГ-21, ставший впоследствии самым массовым штурмовиком в истории страны. Он был проще в эксплуатации, более экономичен в плане топливного расхода, менее заметен в воздухе. Его взлетно-посадочные характеристики превосходили возможности Су-7.
Прототипы для МиГ-21
Заканчивалось время ближних маневренных сражений. Штурмовик проектировался для ведения боевых атак при сближении самолетов на огромных скоростях и поражения цели с первого ракетного залпа. По этому же принципу конструировались сверхзвуковые самолеты противников Lockheed F-104 в Америке и Mirage 3С во Франции.
С начала 1957 года главным конструктором, который должен руководить всем рабочим процессом (проектированием, постройкой, испытанием, доводкой опытных машин), был назначен А. Брунов.
- Е-1 – первая модель истребителя из семейства МиГ-21 имела стреловидное крыло. Для нее разрабатывали отдельный двигатель, но не успели к назначенным срокам;
- Е-2 – второй опытный образчик с двигателем АМ-9Б от МиГ-19 и стреловидным крылом. Максимальная скорость 1700 км/ч. Е-2А с новым двигателем разгонялся до 1900 км/ч;
- Е-4 – этот образец создавался одновременно с Е-2. Форма крыла – треугольная. Двигатель АМ-9Б. Продуманная конструкция многорежимного воздухозаборника позволила машине развить скорость на 700 км/ч больше, чем у МиГ-19. Хотя в обоих случаях использовалась одна и та же модель двигателя. Рациональность применения треугольного крыла со стреловидностью в 57° по передней кромке также была доказана результатами полетов. Максимальные показатели скорости составили 2000 км/ч. В ходе дальнейших разработок машина была доработана до версии Е-6. Она достигала показателей скорости до 2 Махов. Е-6 стал прототипом серийного МиГ-21.
МиГ-21, описание конструкции
Летательный аппарат является одноместным среднепланом, оснащенным одним двигателем. Построен по нормальной аэродинамической схеме, имеет низкорасположенное треугольное крыло (стреловидность 57° по передней кромке), цельноповоротное горизонтальное оперение (киль и руль поворота) с высокой стреловидностью.
Крылья оснащены элеронами и закрылками. Аэродинамические гребни для повышения поперечной устойчивости авиамашины на больших углах атаки. Крыло составляют 2 консоли с одним лонжероном. В консолях – по 2 топливных бака.
Всего топливная система в зависимости от версии машины включала 12–13 баков.
Тип фюзеляжа: полумонокок, т. е. часть нагрузок несет фюзеляж, другая часть нагрузок распределяется на силовые элементы каркаса – стрингеры и шпангоуты. Конструкция цельнометаллическая из алюминиевых и магниевых сплавов.
Форма сечения – эллиптическая. Двигатель, отделенный стальной противопожарной перегородкой, в хвостовой части. Воздухозаборник (механическое устройство, куда поступает воздух для охлаждения двигателя и оборудования) размещен в носовой части летательного аппарата.
Подвижное конусовидное устройство с антенной радиоприцела поместили в воздухозаборник, помимо размещения антенны конус регулировал направление и силу потока воздуха направляемого в двигатель.
При дозвуковых и небольших сверхзвуковых скоростях полета – до М=1,5, конус находился внутри воздухозаборного устройства. От М=1,5 до М=1,9 занимал среднюю позицию. При достижении показателей свыше 1,9 Маха конус выдвигался вперед. Воздушный канал раздваивался, окружая кабину с пилотом, а потом вновь соединялся.
С боков фюзеляжа в носовой части истребителя для предотвращения помпажа оборудованы противопомпажные створки. Радиоэлектронную аппаратуру поместили впереди кабины, под ней секция стойки шасси. Шасси трехстоечное с носовой опорой.
Основные опоры – в нишу крыла и фюзеляж. Тормозная система – пневматическая. Хвостовая часть летательного аппарата оснащена отсеком с тормозным парашютом.
Фонарь кабины летчика имеет каплевидную форму с небольшим гаргротом за ним.
Состоит из неподвижного козырька и откидной части фонаря, при катапультировании пиропатроны срывают петли откидной части, а массивный заголовок кресла выбивает её наружу.
Кабина герметичная. Воздух попадает в нее через компрессор, который сжимает его, повышая плотность кислорода до приемлемых для дыхания показателей. Терморегулирующее устройство поддерживает заданный температурный режим.
Гермокабина была оснащена жидкостной антиобледенительной системой, для омывания стеклянной поверхности. Броня на машине была внушительной: лобовое бронестекло, передняя и задняя бронеплиты из стали для прикрытия летчика. Кресло пилота оснащено системой катапультирования – КМ-1М.
Совершенствовались версии ЛА, параллельно велись работы над силовыми установками – турбореактивными двигателями. МиГ-21Ф, МиГ-21П, МиГ-21У были оснащены форсажным двигателем Р-11Ф-300 (первое название АМ-11), который существенно улучшил показатели машин.
Благодаря системе управления двигателем ПУРТ-1Ф, регулировать работу двигателя можно было всего лишь одним рычагом.
Модификации
От версии к версии конструкторы, опираясь на достигнутые результаты, опыт летчиков, полученный во время воздушных сражений во Вьетнаме, улучшали тактико-технические характеристики истребителей.
Изменениям подвергались конструкция носовой части фюзеляжа, фонаря, габариты гаргрота, радиоэлектроника, боевой арсенал, силовые установки.
Первое поколение
Первое поколение представлено истребителями МиГ-21Ф и МиГ-21Ф-13.
| Версия | МиГ-21Ф (изделие 72) | МиГ-21Ф-13 (изделие 74) |
|---|---|---|
| Годы выпуска | 1959–1960 | 1960–1965 |
| Двигатель | Фюзеляжный турбореактивный Р-11Ф-300 | |
| Характеристики двигателя | (1х3880/5740 кгс) | (1х3880/5740 кгс) |
| Оборудование: оптический прицел, радиодальномер | АСП-СДН, СРД-5 | АСП-5НД, СРД-5М «Квант», в разведывательных целях доукомплектовывался камерой для фотосъемки АФА-39 |
| Вооружение | 2 пушки HP-30 (30 мм, количество боеприпасов на 1 установку - 60), 16 НАР* С-5М или С-5К калибром 57 мм, НАР АРС-240 (240 мм) либо 2 бомбы 50–500 кг. | 1 пушка на 30 боезарядов, ТГС К-13, блоки с ракетами С-5М (по 16 или 32 шт.), два пусковых устройства ПУ-12-40 для стрельбы ракетами С-24, бомбы либо зажигательный бак ЗБ-360 |
| Мах показатели скорости на высоте | 2125 км/ч | 2499 км/ч |
| потолок | 19000 м | 19000 м |
*НАР – неуправляемая авиационная ракета
Второе поколение
Это поколение представлено целым рядом превосходных боевых машин.
МиГ-21П (1960) – первый из МиГов, оборудованный радиолокатором, приборами командного наведения «Лазурь». Пушки демонтировали, как покажет история – напрасно. Внешний подвес – ракеты К-13. Взамен допускалось применение неуправляемых бомб или блоков НУРС.
МиГ-21ПФ (1961) (изделие 76), модернизированная версия перехватчика, была задумана как легкий всепогодный ЛА. Силовая установка представлена одним двигателем, значительно усиленным по сравнению с предшествующими моделями.
Вооружение – ракеты С-5М либо С-5К и авиабомбы калибра от 50 до 500 кг на внешнем подвесе. На самолетах МиГ предусматривалось применение ракет НУР типа С-24, применяемых авиацией для уничтожения вражеской техники и живой силы.
МиГ-21ПФС (изделие 94) (1963) – серийный боевой самолет с усовершенствованными взлетно-посадочными показателями. Благодаря модернизированной конструкции появилась возможность эксплуатации самолетов с грунтовых аэродромов, которые по инструкции должны были соответствовать довольно строгим требованиям.
Усовершенствованная разработка позволила уменьшить пробег и снизить посадочную скорость.
Была предусмотрена возможность установки ускорителей для уменьшения дистанции разбега.
МиГ-21Р (1965) – версия, предназначенная для проведения авиаразведки. Под фюзеляжем в сменных емкостях размещали техническое оснащение для дневной, ночной и радиотехнической авиаразведки: камеры для аэрофотосъемки, радиотехнические и ночные приборы, станции постановки помех, перехвата и передачи переговоров в УКВ-диапазоне. Применялись устройства для радиоэлектронной борьбы.
Третье поколение
История создания истребителей третьего поколения связана с применением нового радиолокационного прицела «Сапфир-21», получившего производственный номер РП-22С. По своим техническим параметрам прибор намного превзошел более ранние модели.
«Сапфир-21» позволял выявлять цели типа «бомбардировщик» на расстоянии 30 км. Дальность сопровождения целей была увеличена на 5 км, теперь она составляла 15 км.
Результатом такого технического прорыва стало повышение вероятности поражения ракетой маневрирующей цели и возможность применения ракет с полуактивной головкой самонаведения.
Цели подсвечивались, ракеты автоматически выполняли маневры. Тактика ведения боя на истребителе претерпела значительные изменения.
Представители 3-го поколения:
МиГ-21С (1965) – машина с увеличенным топливным запасом и улучшенными пилотажными свойствами благодаря новой системе автопилотирования АП-155, позволяющей выводить ЛА в горизонтальную позицию из любого пространственного положения, стабилизировать курс, автоматически уводить с опасной высоты.
МиГ-21СН (1965) – фронтовой истребитель, носитель атомной бомбы.
МиГ-21СМ (1968) – ЛА с улучшенными взлетными характеристиками, усовершенствованная версия МиГ-21С. Отличается от последнего моделью двигателя, обладавшего большей мощностью.
Опыт, полученный во Вьетнаме, показал необходимость оснащения боевого ЛА авиапушками. Поэтому вооружение истребителя дополнили двухствольной ГШ-23Л с боекомплектом в 200 патронов.
МиГ-21СМТ – истребитель-перехватчик, доработанная версия МиГ-21СМ. Отличительные качества: увеличенный топливный запас, двигатель Р13Ф-300 с режимом дополнительного форсирования тяги (например, увеличивалась тяга на форсаже при Н=0, М=1,0 на 1900 кгс).
Устанавливалось ракетно-пушечное вооружение: двухствольная ГШ-23Л для уничтожения наземных и воздушных объектов, самонаводящиеся ракеты класса «воздух-воздух» К-13 для атаки целей на больших дистанциях либо ракеты малой дальности Р-60, Р-60М, тактическая атомная авиабомба РН25.
Технические характеристики
МиГ-21бис (1972) – последняя серийная версия. Эта машина четвертого поколения признана самой совершенной из всех 21-х МиГов. Оснащались фото- и радиоэлектронными приборами в разведывательных целях.
- Размах крыла – 7,5 м;
- Габариты, Д×В – 14,10×4,71 м;
- Масса машины – 5460 кг;
- Масса нормальная взлетная – 8726 кг;
- Масса топливная – 2390 кг;
- Двигатель реактивного самолета МиГ-21бис – турбореактивный с форсажной камерой Р-25-300 с увеличенной до 7100 кгс силой тяги и высотным ЧР (1 шт.);
- Тяга нефорсированная – 1×69,60 кН;
- форсированная – 1×97,10 кН;
- Max скорость на высоте – 2175 км/ч;
- Max скорость у земли – 1300 км/ч;
- Дальность с подвесными топливными баками – 1470 км;
- Max скороподъемность – 13500 м/мин;
- Max высота реального применения – 17800 м;
- Max экспл. перегрузка – 8,5;
- Количество пилотов – 1 человек.
Техническое оснащение:
- Радиолокационный прицел «Сапфир-21»;
- Оптический прицел АСП-ПФД-21;
- Система автоматич. упр-я СВУ-23ЕСН;
- Навигационно-посадочная система РСБСН-5С.
- Двуствольная 23-миллиметровая пушка ГШ-23Л, б/к – 200 патронов;
- Управляемые ракеты класса «воздух-воздух» малой дальности (до 4) УР К-13М, РС-2УС, Р-ЗС, Р-ЗР, Р-60, Р-6ОМ, НАР;
- Неуправляемые и планирующие бомбы.
Изготовлено 2013 машин этой последней модификации.
Боевое применение
Впервые в военных действиях истребитель МиГ-21 применили во Вьетнамском конфликте (1966). Американские F-104 Starfighter и Phantom уступали сверхзвуковым советским штурмовикам в способности маневрировать, в особенности в ближних сражениях.
Первые машины из семейства 21-х МиГов не были оснащены пушками. Значение этого упущения стало понятно практически сразу после первых боев, поэтому штурмовики доукомплектовали пушечным вооружением. Отстрелявшись ракетами, летчики применяли пушечный огонь.
Появление 21-х МиГов в 1966 году на вьетнамском небе стало переломным моментом, и уже через 2 года начались мирные переговоры. Военные техники называют Phantom достойной машиной, но дело в том, что этот тяжелый перехватчик заточен на оборону авианосцев от сверхзвуковых истребителей.
В 1971 году ЛА из семейства МиГ-21 применялись в вооруженном противостоянии Индиеи и Пакистана: в индийских авиационных войсках числились на вооружении несколько модификаций сверхзвукового штурмовика.
Противники использовали J-6 (китайская версия МиГ-19), французский Dassault Mirage III, американский F-104 Starfighter. Потери противника в самолетах вдвое превышали потери Индии.
В арабо-израильском конфликте 1973 года МиГам противостояли Mirage III и F-4 Phantom II. Потери Египта и Сирии были значительно ниже, чем у израильской стороны.
Стоит отметить, что советские штурмовики уступали французским ЛА в дальности полета, возможностях РЛС, обзоре, но превосходили в способности маневрировать.
В Афгане в боевых действиях использовались самолеты версий МиГ-21бис, МиГ-21УМ, МиГ-21Р.
Когда у США и Франции появились истребители 4-го поколения, превосходящие МиГ-21 по целому ряду параметров, МиГ-21 утратил превосходство.
В 1963 году при работе над МиГ-21ПФ конструкторы предприняли попытку установить в дополнение к колесному шасси титановые лыжи с целью снизить нагрузку при посадке на грунтовой аэродром.
Позже летчики-испытатели вспоминали, как штурмовики «шпарили с ветерком по грязище», в то время как грузовики застревали.
МиГи на лыжах так и не были выпущены, но идея пригодилась для Су-7БКЛ.
У МиГа-21 было несколько прозвищ: Балалайкой прозвали за форму крыльев, Веселый – за сравнительно небольшие размеры, Голубь мира (первые версии) – за наличие всего лишь 2 подвесок.
МиГом-21 заинтересовалась израильская разведка, заполучить самолет из ВВС Ирака хотели через подкупленного летчика. Была разработана операция под названием «Пенициллин» (1966).
Но первая попытка провалилась, вместо передового штурмовика предатель пригнал устаревший Як. Поэтому был завербован еще один иракский летчик.
Подходящий случай представился не сразу, так как русские, просчитав возможность угона, заправляли топливные цистерны не полностью, а только для учебных полетов. В августе, когда был запланированы длительные полеты, предатель угнал машину в Израиль.
Возможно, если бы не эти события, расклад в войне Израиля с арабами в 1967 году, был бы иным…
Послесловие
Последняя модификация МиГ-21бис разительно отличалась от предшествующих версий в лучшую сторону. Боевая оснастка была увеличена по весу и арсеналу. На подвеске, например, можно было разместить до 10 стокиллограммовых бомб, УБ-32 и другое вооружение.
Благодаря автоматическому прицелу обстреливать противника было возможно даже при перегрузках.
МиГ-21бис, будучи истребителем, давал фору истребителям-бомбардировщикам и отлично справлялся с уничтожением наземных целей. Даже сейчас находятся на вооружение в ряде стран легендарные самолеты МиГ-21– вот характеристика, говорящая лучше всех остальных.
Видео
МиГ-21 является самым известным в мире самолётом. Это легендарный и самый распространённый сверхзвуковой боевой самолёт в мире. Выпускался серийно в СССР с 1959 по 1985 год, а также в Чехословакии, Индии и Китае. Благодаря массовости производства отличался очень низкой себестоимостью: МиГ-21МФ, например, стоил дешевле, чем БМП-1. Всего в СССР, Чехословакии и Индии было выпущено рекордное количество истребителей - 11496 шт. Чехословацкая копия МиГ-21 производилась под названием S-106. Китайская копия МиГ-21 выпускалась под названием J-7 (для НОАК), а её экспортная версия F-7 продолжает выпускаться и в настоящее время. По состоянию на 2012 год в Китае было выпущено около 2500 J-7/F-7. Отлично себя зарекомендовал практически во всех конфликтах, в которых участвовал. А участвовал он во всех более-менее крупных конфликтах, которые происходили в период после его создания - вплоть до сегодняшнего дня.
МиГ-21 - это действительно гордость отечественного (советского и российского) самолётостроения. Но история могла сложиться иначе, и место МиГ-21 мог занять другой самолёт. Был бы он достоин славы МиГ-21 или, напротив, любой альтернативный выбор был бы проигрышным?
Конкуренция между авиастроительными КБ существовала всегда, даже во времена СССР. И причины, побуждающие вести борьбу умов, есть и были всегда банальны: в первую очередь, это распределение денежных потоков от государства. Правило "победитель забирает всё" действовало и в дни "плановой экономики", действует и в условиях "рыночных отношений".
Отправной точкой своего рассказа я по праву считаю 5 июля 1953 года, когда в свет вышло Постановление Совета Министров СССР, которое предписывало "истребительным" КБ начать разработку новых типов самолётов, рассчитанных на большую сверхзвуковую скорость полета (не менее 1750 км/ч). Именно работы в рамках этого Постановления привели к рождению МиГ-21 и его соперников по конкурсу. А главным катализатором борьбы умов ведущих советских авиаконструкторов стал супербыстрый, но маломанёвренный истребитель Lockheed F-104 Starfighter, спроектированный чуть ранее "за Большой Лужей".
Время отличалось очень динамичным развитием боевой авиации, при этом чрезвычайно важное значение приобрела именно скорость полёта. Быстрый прогресс в области аэродинамики и авиационного двигателестроения открывал такие перспективы, которые еще недавно казались фантастикой. Всего за 5-6 лет скорость истребителей возросла почти в два раза, и во многом эта погоня за скоростью шла в ущерб манёвренным характеристикам. Представления авиаспециалистов о воздушном бое претерпевали серьёзные изменения, чему в немалой степени способствовало появление управляемого ракетного оружия класса "воздух-воздух". И главным критерием успешности в бою для специалистов стала именно скорость, а не манёвренность. Именно на скорость наседали теперь и заказчики: руководство ВВС СССР и МАП (Министерство авиационной промышленности). Их ТТТ (тактико-технические требования) к истребителям в вопросах скорости изобиловали числами, превышающими 2000 км/ч.
В КБ А. Яковлева пошли своим путём. Верный традициям коллектива в культуре веса и тщательности отработки аэродинамики, Як-50 при том же двигателе выигрывал у своего современника МиГ-17 по всем лётным характеристикам. Забегая вперед, скажу, что эти же приёмы позволили А.С. Яковлеву создать Як-140 на 1400 кг (!) легче МиГ-21.
Эскизный проект был утвержден А.С. Яковлевым уже 10 июля 1953 года. Вот что было сказано в нём о разработке: "Настоящий эскизный проект фронтового истребителя "Як-140" с двигателем AM-11 является дальнейшим развитием проводимой в течение ряда лет идеи лёгкого истребителя. Предлагаемый истребитель удачно сочетает параметры малогабаритного лёгкого самолёта и обеспечивает выдающиеся лётно-боевые качества, гарантируемые непревзойденной тяговооруженностью… Лётные данные: вертикальная скорость у земли 20 м/с, а на высоте 15000 м - 30 м/с; практический потолок превышает 18000 м; максимальная скорость на высотах 10000-15000 м достигает 1700 км/ч. Обладая малой нагрузкой на крыло и большой тяговооруженностью, лёгкий истребитель имеет отличную манёвренность как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях".
Таким образом, разработчики Як-140 сознательно пожертвовали скоростью ради хорошей манёвренности. Для этого крыло машины сделали несколько больших размеров, чем было принято для скоростных самолётов подобного класса. При этом максимальная скорость снижалась на 150-200 км/ч, но зато существенно улучшались манёвренность и взлётно-посадочные характеристики. Малые значения удельной нагрузки на крыло (на взлете 250 кг/м², а на посадке 180 кг/м²) и низкое давление колес на грунт (6,0 кг/см²) вполне допускали эксплуатацию самолёта с грунтовых аэродромов. Кроме того, существенно уменьшалась вертикальная скорость снижения и тем самым облегчалась посадка истребителя с остановившимся двигателем, что рассматривалось конструкторами как важный элемент повышения безопасности и живучести. Як-140 должен был отличаться феноменальной для своего времени тяговооружённостью, которая по расчетам составляла чуть больше 1 (!), что соответствует показателям современных истребителей F-15, F-16, МиГ-29 или Су-27. Для сравнения: этот показатель у МиГ-21Ф (1958 г.) составлял 0,84, а у "вражеского" F-104A - 0,83. Такая тяговооруженность в сочетании со сравнительно низкой удельной нагрузкой на крыло обеспечивала бы Як-140 безусловное преимущество в манёвренном воздушном бою. Таким образом, А.С. Яковлев проявил конструкторскую прозорливость и создавал в далеких 50-х годах свой истребитель по тем же принципам, на основе которых были созданы в 70-80-х годах истребители завоевания превосходства в воздухе четвёртого поколения.
При проектировании самолёта также большое внимание уделялось простоте и удобству эксплуатации - удобная схема размещения оборудования и вооружения, широкие люки в фюзеляже, возможность отстыковки хвостовой части фюзеляжа для замены двигателя, лёгкосъемный хвостовой кок фюзеляжа для свободного подхода к хвостовой части двигателя. Проводка управления рулями и двигателем проходит по верху фюзеляжа и закрыта откидывающимся обтекателем (гаргротом). Электропроводка проложена в легкодоступных местах, причём значительная часть её находится под гаргротом. Надо отметить, что подобный подход ещё не был общепринятым, и разработанные в те же годы Су-7, F-102(106) и др., вызывали заслуженные нарекания обслуживающего персонала.
Одна из основных особенностей Як-140 - высокая живучесть. Расчётная вертикальная скорость снижения при планировании с неработающим двигателем не превышает 12 м/с с выпущенным шасси и отклонёнными закрылками. Следовательно, возможна посадка с вышедшим из строя двигателем. Гидравлические системы выпуска шасси и закрылков, а также торможения колёс главной опоры шасси дублируются пневмосистемой. Выпуск передней и главной опор производится по потоку, что обеспечивает аварийный выпуск шасси даже при малом давлении в пневмосистеме. Управление рулём высоты и элеронами необратимое, осуществляется при помощи вращающихся валов, работающих на кручение и испытывающих небольшую нагрузку. Поэтому прострел одного или нескольких валов значительно менее опасен, чем прострел тяг обратимого управления, работающих под значительной нагрузкой на растяжение или сжатие. Двигатель снабжён системой сигнализации и тушения пожара. Топливный фильтр низкого давления защищён от обледенения в полёте. Установлена система аварийного выключения дожигания.
Первый экспериментальный истребитель построили в конце 1954 г. В январе 1955 г. начались его наземные испытания: рулёжки, пробежки до скорости отрыва и т.д. Тем временем в ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского) провели статиспытания основного варианта Як-140. Оказалось, что крыло самолёта необходимо усилить, но это нисколько не мешало проведению первого этапа лётных испытаний. Тем не менее, в феврале 1955 г. работы по самолёту были остановлены буквально накануне первого вылета и уже не возобновлялись. Удовлетворительное объяснение этому факту до сих пор не найдено, можно лишь констатировать, что официального решения МАП о свёртывании работ по Як-140 не было. Необходимость доработки крыла не может рассматриваться как серьёзная причина отказа от самолёта, так как подобные случаи нередко встречались и раньше. Технические проблемы, возникавшие при этом, решались, как правило, быстро и вполне успешно. Интересные сведения, проливающие свет на эту историю, были рассказаны в журнале "Авиация и время". По словам одного из ветеранов КБ, на вопрос о судьбе Як-140, заданный им А.С. Яковлеву много лет спустя после описываемых событий, тот ответил, что тогдашний министр авиапромышленности СССР П.В. Дементьев без всяких объяснений известил его о бесперспективности и бессмысленности попыток КБ продолжать работы по Як-140, поскольку предпочтение всё равно будет отдано другому самолёту.
Так, едва родившись на свет, умер один из возможных конкурентов легендарного МиГ-21, лёгкий истребитель Як-140. Вопрос "Стал бы Як-140 заменой МиГ-21?" не имеет положительного ответа. Даже абстрагируясь от описанных выше чисто технических проблем, слишком пристально руководители авиационных ведомств внимали характеристикам "забугорного" F-104, легко перемахнувшего рубеж в 2.0М. Основой тактики грядущих боёв виделись высотные и высокоскоростные бои на сходящихся курсах. Следовательно, и основными характеристиками, влияющими на выбор самолёта, являлись именно скорость и высотность. А Як-140, опередивший по своей концепции весь мир, по этим показателям проигрывал конкурентам, и стал бы в конкурсе аутсайдером. Понимание ошибочности неманёвренного боя придёт позже, после Вьетнамской войны и арабо-израильских конфликтов. Именно там Як-140 мог бы реализовать свой потенциал. Реальные бои показали, что МиГ-21 был в ближнем воздушном бою примерно равен Миражу-3, и победа зависела исключительно от опыта пилота и верно выбранной тактики. Будь на его месте Як-140, и правило пилотов МиГ-21 "Увидел "Мираж" - не вставай в вираж" уже не имело бы смысла. Учитывая выдающуюся скороподъёмность и меньшую нагрузку на крыло, Як-140 должен был заметно превзойти "Мираж-3". В бою же с F-104 Як-140 в целом был бы равен МиГ-21. Як-140 превосходил конкурентов и в дальности полёта (основной недостаток МиГ-21 и Су-7), а запас веса позволял ещё больше увеличить разрыв. Но история Як-140 закончилась так и не начавшись. И единственное, в чём он стал вехой, так это в творчестве ОКБ А.С. Яковлева, став последним, построенным в этом ОКБ, одноместным фронтовым истребителем.
Как известно, в 1949 г. КБ Павла Осиповича Сухого было закрыто из-за его конфликта с министром Вооруженных сил СССР Н.А. Булганиным. По официальной же версии, это конструкторское бюро ликвидировали в связи с катастрофой опытного перехватчика Су-15 и общей "неэффективностью" работы: ведь за период существования КБ на вооружение была принята всего одна машина - Су-2. Таким образом, в пятидесятые в СССР остались только две фирмы, конструирующие истребители: КБ А.И. Микояна и КБ А.С. Яковлева. Казалось бы, они и должны были стать основными конкурентами при создании истребителя нового типа. Но, как было рассказано выше, Яковлева просто выдавили из конкурса. Однако конкурсная борьба всё-таки получилась, причём достаточно интригующая. Главным соперником А.И. Микояна стал вернувшийся в строй опальный П.О. Сухой, совсем недавно назначенный приказом МОП № 223 от 14 мая 1953 года Главным конструктором ОКБ-1 вместо В.В. Кондратьева.
Таким образом, Сухой попал, как говорится, из огня да в полымя: пока он принимал матчасть на Центральном аэродроме и подбирал толковых людей во вновь созданную команду, подоспело то самое Постановление, которое предписывало "истребительным" КБ начать разработку новых типов самолётов, рассчитанных на большую сверхзвуковую скорость полёта (не менее 1750 км/ч). По уровню заданных характеристик было ясно, что создаваемый самолёт должен был стать не просто новой машиной, а обеспечить существенный прорыв в максимальной скорости. К слову, напомню, так уж получилось, но к 1953-му году в СССР вообще не существовало серийных сверхзвуковых самолётов. Несмотря на новизну и сложность задания, вновь образованный коллектив, возглавляемый П. О. Сухим, активно начал разработку проекта. Базой для него послужил проект Су-17 Р (реактивный), подготовленный еще в 1948-м году.
Работы шли в двух направлениях. Первое - это фронтовой истребитель (именно он и стал главным конкурентом МиГ-21), а второе - перехватчик ПВО. Оба самолёта разрабатывались в двух вариантах, отличавшихся крыльями: один с традиционным стреловидным, другой с новым треугольным. Фронтовой истребитель со стреловидным крылом получил обозначение С-1 Стрелка, а с треугольным - Т-1. Соответственно назвали и перехватчики: С-3 и Т-3. Сухой хотел испытать параллельно оба типа крыла и отдать на вооружение лучший вариант.
Чтобы достичь бОльших скоростей полета, чем у проекта Р, Павел Осипович решил также использовать новый турбореактивный двигатель (ТРД) конструктора А.М. Люльки АЛ-7Ф с заявленной тягой на форсаже 10000 кгс. Правда, двигатель ещё не был готов, и в качестве временной меры на прототип могли поставить его нефорсированный вариант АЛ-7, развивавший на треть меньшую тягу. Теоретические расчеты показывали, что даже с таким слабеньким ТРД самолёты проектов С выйдут на сверхзвуковые скорости.
Проектирование истребителя С-1 шло довольно бойко, ведь его конструкция во многом повторяла проект Р (Су-17 Р, на первом фото - проекции мстребителя этого проекта). Конечно, для своего времени Су-17 был революционной и передовой конструкцией, но с момента его проектирования прошло уже 5 лет, а именно это порой игнорировали сотрудники КБ. Это привело к тому, что к моменту окончания проектирования ход работы был нарушен начальником бригады общих видов Е.Г. Адлером. Об этом он написал в своих воспоминаниях так: "Подталкиваемый эйфорией, связанной с Су-17 Р, который был загублен еще в 1948-м, я пассивно наблюдал, как молодые сотрудники бригады эскизного проектирования Сизов, Рюмин, Пономарёв и Поляков усердно повторяли основные черты этого идеала… Но по мере того, как чертежи из бригады эскизного проектирования перемещались в основные бригады ОКБ, во мне исподволь росло чувство недовольства и напрашивалось иное конструктивное решение. Подписывая чертежи всё с большим отвращением, я, наконец, не выдержал и отправился к Сухому с повинной головой…"
В своей беседе с Сухим Адлер предложил существенно переработать проект. Демократичный и спокойный Сухой одобрил революцию. Свои соображения по изменению проекта Адлер представил коллективу через несколько дней. Главные изменения коснулись расположения основных опор шасси - с фюзеляжа их предстояло перенести на крыло, а освободившееся место занять топливными баками. Переставное горизонтальное оперение с рулями высоты следовало заменить цельноповоротным стабилизатором. Его нужно было перенести с киля на хвостовую часть фюзеляжа, ибо в киле не помещались мощные бустеры.
Но перестановка шасси потребовала изменения силового набора крыла и кинематической схемы самого шасси. Возникли нюансы в системе управления и т. д. Работа затормозилась. Сам Адлер потратил массу времени не только на решение возникших проблем, но и на убеждение сотрудников в своей правоте, чем, собственно, и нажил себе массу недоброжелателей. Конфликт нарастал, и Е.Г. Адлер был вынужден уйти от П.О.Сухого в ОКБ Яковлева. По итогам этой истории Адлер написал: "Из сравнительного расчёта весов одновременно спроектированных двух вариантов конструкции Су- 7 было установлено, что общая экономия веса в новом варианте составила 665 кг… Не скрою, что приятно было услышать, когда однажды скупой на похвалы Павел Осипович всё же бросил на одном из совещаний фразу: По схемам Адлера конструкции легче получаются".
Законченный проект С-1 "Стрелка" (фото 2, проекции планера С-1) имел незатейливый цилиндрический фюзеляж с большим удлинением, лобовой воздухозаборник с центральным конусом, среднерасположенное стреловидное крыло и однокилевое хвостовое оперение. Все эти конструкторские решения были направлены на уменьшение аэродинамического сопротивления и достижение больших скоростей, тем более, что такая схема была максимально изучена ЦАГИ. И если планер С-1 был привычным и даже классическим для отечественных самолётов, то силовая установка была на тот момент уникальна.
Разрабатывая свой новый турбореактивный двигатель АЛ-7, Архип Михайлович Люлька решил добиться увеличения тяги путём повышения степени сжатия воздуха в компрессоре. Эту задачу можно было решить простым добавлением ступеней, но при этом росли вес и габариты двигателя. А можно было применить так называемый сверхзвуковой компрессор. В нём, благодаря специальному профилю лопаток, воздушный поток между лопатками движется быстрее скорости звука. Ступеней у него меньше, но напор воздуха больше. Соответственно, меньше вес и больше тяга.
Люлька решил сделать сверхзвуковой только первую ступень. По своей эффективности она заменяла 3-4 дозвуковые. Для повышения напорности диаметр колеса новой ступени был увеличен, а диаметр старых ступеней остался прежним, из-за этого в воздушном тракте образовался характерный горб. На испытаниях двигатель заработал и показал расчётные характеристики, но вот его горб не давал покоя коллективу конструкторов. Все их попытки выправить "уродство" так и не увенчались успехом. Ровный компрессор упрямо работать не хотел. В конце концов его оставили в покое, и необычная форма проточной части компрессора АЛ-7 стала его визитной карточкой.
Архип Михайлович даже шутил по этому поводу. Однажды его ОКБ посетила американская делегация из General Electric. Ведущий специалист фирмы, увидев компрессор двигателя АЛ-7, удивленно спросил Люльку: "Почему у вашего двигателя компрессор горбатый?" На что тот шутя ответил: "Он от рождения такой!"
1 июня 1955 года в ЛИИ в г. Жуковский открылась летно-испытательная станция (ЛИС) ОКБ П.О.Сухого - до завершения постройки С-1 оставалась всего пара недель. После опробования агрегатов и систем, самолёт в ночь с 15 на 16 июля 1955 года под чехлами с соблюдением всех режимных норм и с милицейским эскортом на мотоциклах, перевезли из Москвы на ЛИС. Испытательную бригаду возглавил ведущий инженер В.П. Балуев.
Поскольку у ОКБ ещё не было своих лётчиков-испытателей, для первых полётов на С-1 на время по договорённости с ВВС был приглашен А.Г. Кочетков из Государственного Краснознамённого научно-испытательного института военно-воздушных сил (ГК НИИ ВВС), ранее уже испытывавший первый реактивный самолет П.О. Сухого Су-9. 27 июля А.Г. Кочетков на С-1 выполнил первую рулёжку по бетону аэродрома. Затем последовали новые пробеги уже с отрывом носового колеса, но, несмотря на отсутствие замечаний по машине, дата первого полёта всё откладывалась. 6 сентября П.О. Сухой направил в МАП заявку на первый полёт С-1, но события следующего дня внесли свои коррективы.
7 сентября планировалась очередная рулёжка и небольшой подлёт (отрыв всеми шасси от бетона и обратное приземление), но как только машина оторвалась от полосы, она неожиданно взмыла на 15 метров!!! Длины полосы для посадки впереди уже явно не хватало. Лётчику ничего не оставалось делать, как помочь оказавшейся очень "летучей" машине. Увеличив до максимальных оборотов тягу двигателя, А.Г. Кочетков продолжил взлёт. Выполнив полёт по кругу, С-1 совершил посадку. За спасение опытной машины лётчику была объявлена благодарность и выдана премия в размере месячного оклада. Настроение самого Сухого не портило даже то, что конкурентам удалось его опередить - их машины встали на крыло в 1954 г. Первым отличился Микоян - его Е-2 под управлением Е.К. Мосолова взлетел 14 февраля, а через две с половиной недели оторвался от заводской полосы истребитель XF-104А Джонсона.
На этом первый этап заводских испытаний проекта С-1, оснащённого бесфорсажным ТРД АЛ-7, был завершен. К этому времени машина выполнила 11 полётов и налетала четыре часа и пять минут. При этом удалось перейти звуковой барьер в горизонтальном полёте и определить основные характеристики устойчивости и управляемости самолёта. Тем временем моторостроители подготовили лётный экземпляр двигателя АЛ-7Ф с форсажной камерой. После небольшой доработки он был установлен на С-1, и в марте 1956 года начался второй этап испытаний машины. Уже в первых полётах после включения форсажа самолёт легко разогнался до скорости М=1,3-1,4. Ещё один шаг, и был взят барьер в М=1,7. Теперь испытатели замахнулись на две скорости звука! В каждом новом полёте для уменьшения риска потерять единственную опытную машину скорость увеличивали на 0,1 числа Маха. 9 июня самолёт достиг скорости в 2070 км/ч (М=1,96), достигнутая скорость уже превосходила требуемую ТТТ (тактико-технические требования) ВВС, что вызвало воодушевление заказчика и руководства МАП, поскольку обещало резкий прирост максимальной скорости по сравнению с самым скоростным на то время советским истребителем МиГ-19. Однако, чуть позже были сделаны необходимые доработки и исправления, что позволило Махалину разогнаться до 2,03М (2170 км/ч) и наконец-то взять "второй звук".
Резкий прирост максимальной скорости по сравнению с предыдущим поколением машин (в частности МиГ-19) породил некую эйфорию как у заказчика - ВВС, так и у руководства МАПа. Поддержка шла на самом высоком уровне, так как совпадали интересы и МАПа (ведь ему для отчетности были нужны высокие показатели), и заказчика - ВВС (вполне обоснованно желавшего иметь на вооружении новую машину, которая стала бы достойным ответом на "американский вызов" в лице истребителей 100-й серии). Но и соперники Павла Осиповича Сухого в лице ОКБ А. И. Микояна, не дремали: летом 1955-го, даже раньше С-1, на испытания вышел опытный Е-4, а в начале 1956-го - и Е-5 со штатным двигателем Р-11. Весной 1956-го машины шли буквально нога в ногу по этапам программы заводских испытаний, постепенно наращивая скорость в негласном "социалистическом" соревновании.
В результате некоторое время игра шла, можно сказать, честно, и первому выигравшему (им, как уже было сказано, стало ОКБ Сухого) было предоставлено право запуска машины в серийное производство. Вскоре вышло постановление правительства, по которому С-1 под обозначением Су-7 запустили в малую серию на заводе № 126 в Комсомольске-на-Амуре (позднее - КНААПО, в настоящее время - КНААЗ "Концерна Сухой"). К описываемым мной событиям завод был вотчиной ОКБ Микояна: здесь выпускали МиГ-17 и готовились к производству МиГ-19. Но, в отличие от головных заводов МАПа № 21 в Горьком (сегодня - Нижний Новгород) и № 153 (сегодня - НАПО) в Новосибирске, он был как бы не "родным": и расположен далеко, и объемы производства поменьше, и оборудование похуже… А посему и отношение к тому, что его собирались передать Сухому, у "микояновцев" было достаточно спокойное. Ну, а "суховцам" выбирать не приходилось, и комплект рабочей документации в установленные сроки передали на серийный завод. В 1957-м, еще до окончания испытаний, там началась подготовка производства.
Государственные совместные испытания фронтового истребителя Су-7 завершились 28 декабря 1958 года. Су-7 имел тяговооруженность около единицы и нагрузку на крыло 290 кг/м2. Самолет развивал максимальную скорость в 2170 км/ч и имел потолок в 19100 метров, что являлось лучшим показателем для отечественных машин на то время. Фактически в 1959 году было изготовлено 96 самолетов Су-7.
Чем вооружались самолёты Су-7
Серийные машины несли вооружение, состоящее из двух 30-мм пушек НР-30, установленных в корневых частях консолей крыла с боезапасом по 65 патронов на ствол (при допустимой емкости патронного рукава в 80 патронов). На подфюзеляжных балочных держателях БДЗ-56Ф могли подвешиваться два ПТБ (дополнительные топливные баки) по 640 литров каждый или, в перегрузку, авиационные бомбы калибром до 250 кг. Поскольку из-за "прожорливого" двигателя большинство полетов выполнялось с ПТБ, в серии под крыло установили еще два БДЗ-56К для бомб калибра до 250 кг или блоков ОРО-57К с НУРСами (неуправляемыми реактивными снарядами). Первоначально ОРО-57К были разработаны в ОКБ А.И. Микояна для истребителя МиГ-19, но в дальнейшем нашли ограниченное применение и на Су-7 . Каждый блок снаряжался восемью 57-мм НАРС С-5М с фугасной БЧ (боевой частью). Подрыв снаряда осуществлялся механическим ударным взрывателем мгновенного действия В-5М. Прицеливание выполнялось с помощью авиационного стрелкового прицела АСП-5НМ, а для определения дальности до воздушных целей самолеты комплектовались радиодальномером СРД-5М, установленным в контейнере выдвижного конуса воздухозаборника.
А что же конкуренты?
А конкуренты в лице ОКБ А.И. Микояна все больше "наступали на пятки". Как уже говорилось, они первыми стартовали в гонке за лучший истребитель - 14 февраля 1955 года лётчик-испытатель ОКБ Г.К. Мосолов поднял в воздух опытный Е-2 со стреловидным крылом и двигателем РД-9Б с форсажной тягой 3250 кгс, ранее устанавливавшимся на МиГ-19. Это было временное решение, поскольку проектируемый истребитель Е-1 предполагалось оснастить новым ТРДФ А.А. Микулина АМ-11 тягой на форсаже 5110 кгс и треугольным крылом - последним "писком" авиационной моды тех лет. Из-за недобора тяги Е-2 сильно не дотягивал до заданной максимальной скорости в 1920 км/ч и потолка 19000 м. Вариант истребителя Е-4 с треугольным крылом и все тем же РД-9 тоже не "блистал" летными характеристиками - его максимальная скорость составляла всего 1290 км/ч, а потолок 16400 м. На этом фоне результаты, показанные суховским С-1, выглядели более предпочтительно. Не исправила положения и "треуголка" Е-5 с доработанным крылом и ТРДФ АМ-11 (в серии Р11-300). Самолет из-за все еще недостаточной мощности двигателя не дотягивал до ТТТ ВВС и тогда расценивался заказчиком как неудачный и бесперспективный. Начавшийся было серийный выпуск Е-5, получившего в серии обозначение МиГ-21 , на тбилисском авиазаводе №31 был быстро свернут.
Главком ВВС маршал авиации К.А. Вершинин 9 января 1958 года в письме в ЦК КПСС указывал, что "ВВС как заказчик заинтересованы в доводке большого количества опытных самолетов с тем, чтобы иметь возможность выбора... По летным характеристикам Су-7 имеет преимущество по сравнению с МиГ-21 в скорости на 150-200 км/ч и потолку - 1-1,5 км, при этом он может быть, после внесения небольших изменений, истребителем-бомбардировщиком. Доведенность Су-7 более обнадеживающая, чем МиГ-21".
Казалось, судьба МиГ-21 повисла на волоске, но на следующий день К.А. Вершинин вместе с председателем ГКАТ П.В. Дементьевым отправляет в тот же адрес еще одно письмо, но уже с просьбой выпустить из имеющегося задела 10-15 МиГ-21. Понять тайны "мадридского двора" очень трудно. Последняя просьба так и осталась без внимания. Однако МиГ-21 кто-то "выручил"; вполне возможно, что свое слово сказало и ОКБ-300, вовремя подоспевшее с предложением по форсированному варианту двигателя Р11Ф-300. И уже 24 июля 1958 года вышло постановление Совета министров No. 831-398, а спустя девять дней - приказ ГКАТ № 304 о постройке самолета МиГ-21Ф (Е-6, изделие "72" завода No. 21) с двигателем Р11Ф-300 на базе МиГ-21. Новый Р11Ф-300, выпуск которого начался в 1958 году, имел форсажную тягу 6120 кгс, приемлемую надежность и позволил существенно улучшить практически все летные характеристики истребителя. 20 мая 1958 года В.А. Нефедов оторвал от земли Е6-1, первый опытный образец истребителя, получившего в дальнейшем обозначение МиГ-21Ф. С форсированным ТРДФ, острой передней кромкой ВЗ, двухскачковым конусом и другими улучшениями МиГ-21Ф развивал максимальную скорость 2100 км/ч, достигал высоты 20700 м и имел дальность полета с одним ПТБ 1800 км.
Между тем продолжавшиеся проблемы с АЛ-7Ф на фоне нового конкурента не прибавляли сторонников суховской машине. Из приведенных ниже таблиц совершенно очевидно, что у Сухого получился большой истребитель. Тем не менее, сравнивая самолеты его и Микояна, видно, что характеристики маневренности Су-7 получились неплохими. Наблюдается значительное преимущество Су-7 в радиусе виража, которое сохраняется с ростом высоты. Но есть небольшое отставание в скороподъемности. Командование ВВС было удовлетворено новой машиной П.О. Сухого. Однако военные поддерживали и альтернативный проект Микояна, который в качестве фронтового истребителя подходил лучше. Естественно, что проблемы возникали и с МиГ-21, но число этих самолетов в частях ВВС росло. В 1959 году самолет был запущен в серию на горьковском авиазаводе №21, дав старт выпуску одного из самых массовых и знаменитых реактивных истребителей "всех времен и народов". А к началу 1960 г. заводы построили уже более 200 (!) машин. Концепция легкого фронтового истребителя для воздушного боя побеждала. МиГ-21 отличался более простой в эксплуатации силовой установкой, меньшим расходом топлива, был менее заметен в воздухе, обладал лучшими взлетно-посадочными характеристиками, и для принятия его на вооружение не требовалось увеличивать взлетные полосы по всей стране, что в итоге и предопределило выбор военных.
МиГ-21 стал "рабочей лошадкой" фронтовой авиации, а Су-7, как и предлагал в своем письме Главком, начали переделывать в бомбардировщик. Последние "чистые" Су-7 12-й серии покинули сборочный цех в декабре 1960 года. Всего построили 133 истребителя, из них 10 предсерийных и первые 20 серийных самолетов имели двигатели АП-7Ф. Учитывая огромную потребность ВВС в подобных истребителях, число построенных Су-7 просто мизерное - они находились на вооружении только двух истребительных авиаполков - 523-го и 821-го. Обе части базировались в Приморском крае, поближе к заводу-изготовителю. Часть самолетов поступила в Ейское ВВАУЛ, где было развернуто обучение летчиков. Официально на вооружение Су-7 так и не был принят.
Список литературы:
- Адлер Е.Г. Земля и небо. Записки авиаконструктора.
- Марковский В.Ю., Приходченко И.В. Первый сверхзвуковой истребитель-бомбардировщик Су-7Б. «Выйти из тени!»
- Авиация и время // 2011. №5. «Самолет эпохи реактивного классицизма». АвиО. Антология Су-7.
- Крылья Родины // Адлер Е.Г. Как зарождался Су-7.
- Цихош Э. Сверхзвуковые самолеты.
- Крылья Родины // Агеев В. На пороге «второго звука».
- Астахов Р. Фронтовой истребитель Су-7.
- История конструкций самолетов в СССР 1951-1965 гг.
- О. Микоян:: Миг жизни. Воспоминания об авиаконструкторе А. И. Микояне
© Павел Мовчан (Colorad)