Състезатели на легендарния МиГ-21. Четвърта част. SM-12. Най -добрият враг на доброто

2024 Автор: Matthew Elmers | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 21:55

По време на разработването на МиГ-21, доста успешният изтребител МиГ-19 беше пуснат в производство. Той стана първият сериен свръхзвуков изтребител в света. МиГ-19 беше първият, който реши много проблеми, свързани със свръхзвукови полети. Единственият конструктивен недостатък на самолета беше дозвуковият въздухозаборник. Както знаете, устройството за всмукване на въздух влияе значително върху летателните характеристики на самолета. Колкото по -малка е общата загуба на налягане на въздуха, постъпващ в двигателя, толкова по -голяма е тягата му, а оттам и по -високи характеристики на самолета. При скорост на полет, съответстваща на 1, 5 Маха, загубата на тяга на двигател с дозвуков въздухозаборник достига 15%. Въздухозаборниците със заоблена черупка, използвани на МиГ-15, МиГ-17 и МиГ-19, които създават всмукателна сила при дозвукови скорости, значително увеличават съпротивлението при свръхзвукови скорости. Но трябва да се отбележи, че по времето на създаването на МиГ-19 световната наука все още опипваше основните закони на свръхзвуковата аеродинамика и затова първият създаден, МиГ-19, беше малко преди раждането на пълната теория на свръхзвуковите входни устройства. Като се има предвид бързото развитие на авиацията по това време, беше съвсем естествено да се поиска работата по подобряване на летателните технически данни на самолета МиГ-19С да се извърши от ОКБ-155 на 12 декември 1956 г. по заповед на Министерството на авиационната индустрия № 60 7. А през пролетта на 1957 г. изтребителят влезе в летателни изпитания SM-12 е друга модификация на МиГ-19С. Първото превозно средство, SM-12/1, е преобразувано в завод № 155 от високопланински МиГ-19СВ (№ 61210404). На него, на първо място, въздухозаборникът беше заменен с нов, с остра обвивка и централно тяло (конус). Планирано е също така да се доставят по-мощни експериментални двигатели RD-9BF-2 с перспектива за по-нататъшно инсталиране на RD-9BF-2 с инжектиране на вода. Радиодалемер SRD-1M, съчетан с оптичен мерник ASP-4N, беше поставен в централното тяло на въздухозаборника. Но поради забавяне на фината настройка на принудителните двигатели, беше необходимо да се задоволим със серийния RD-9BF.

В тази форма SM-12 започна фабричните полетни тестове през април. Очевидно първият полет и по -голямата част от тези тестове са извършени от пилота К. К. Кокинаки. След 15 полета тестовете на SM-12/1 бяха продължени с двигателите RD-9BF-2, но през есента колата беше върната за преработка. Този път той беше оборудван с, както изглеждаше тогава, по-обещаващи двигатели P3-26. Двигателят RZ-26 с повишена тяга на горелката (3800 кг) на голяма надморска височина, разработен в ОКБ-26, е модификация на двигателя RD-9B. Върху него бяха извършени конструктивни подобрения, за да се увеличи надеждността на включване на догарянето на големи надморски височини и да се увеличи стабилността на работа в променливи режими.

Първият екземпляр, означен като SM-12/1, който преди това е изпълнявал програмата за изпитване с двигатели RD-9BF и RD-9BF-2, е оборудван с нови двигатели и изпратен на фабрични летателни изпитания на 21 октомври 1957 г. Почти паралелно с тази машина се финализира вторият МиГ -19С за двигатели RD-9BF-2 със система за впръскване на вода. Като цяло тази машина, получила обозначението SM-12/2, е предназначена само за фина настройка на този двигател, но до лятото на 1958 г. тя не е влязла в експерименталния завод OKB, а вместо това са инсталирани двигателите P3-26.

Следващата проба CM - 12/3 вече беше стандарт за масово производство и затова върху нея беше извършен пълният обхват на всички промени в дизайна. Аеродинамиката на самолета беше подобрена чрез използването на свръхзвуков дифузер с автоматично контролиран конус за изключване на входа на канала за всмукване на въздух, във връзка с което носът на фюзелажа беше удължен с 670 мм. Също така бяха инсталирани хидравлични усилватели с полусвързани макари BU-14MSK и BU-13MK вместо BU-14MS и BU-13M, а за подобряване на надеждността беше подобрена системата за управление на хидравличните усилватели-те изключиха недублирани секции от хидравлични системи за усилватели и всички гумени маркучи бяха заменени със стоманени връзки без маркучи. В допълнение, SM-12/3 е оборудван с далекомер SRD-5 "Baza-6" вместо SRD-1M. Останалото оборудване на самолета и неговите компоненти останаха същите като на серийния МиГ-19С. Всички горепосочени модификации естествено доведоха до увеличаване на теглото на самолета, поради което конструкторите трябваше да оставят само две оръдия на крилото HP-30 с 73 патрона на самолета и удължаване на носа на фюзелажа също направи възможно премахването на локализаторите от тях. За да се запази подравняването на самолета SM-12/3, на него беше променена инсталацията на греди за окачване на блоковете ORO-57K, които бяха поставени в предната част на крилото, за да изместят центъра на тежестта на самолет напред. Излетното тегло на самолета SM-12/3, в резултат на структурните промени, дори при свалено оръдие на фюзелажа, се е увеличило с 84 кг в сравнение с излетното тегло на серийния МиГ-19С.

На 19 декември 1957 г. SM - 12/3 и SM - 12/1 бяха представени на Изследователския институт на ВВС на ВВС за държавни летателни изпитания с цел събиране на основни полетни технически данни и определяне на възможността за приемане на SM - 12 самолета за обслужване на ВВС. Съгласно заповедта на главнокомандващия ВВС, Институтът за научни изследвания на ВВС на 15 април 1958 г. представи предварително заключение относно възможността за пускане на самолета SM-12 в серийно производство. По време на държавните изпитания бяха извършени 112 полета на самолета SM -12/3 и 12/1 -40 полета на SM. По време на изпитанията на изтребителя SM-12/3 бяха монтирани двигатели RZ-26 с клапани за изхвърляне на гориво, за да се предотврати изключването на двигателите при изстрелване на ракети, а опашката на фюзелажа също беше променена, за да се подобрят температурните условия на нейната работа. По време на тестовете SM -12 показа отлични характеристики на скоростта, ускорението и височината. Максималната хоризонтална скорост на полета с двигатели, работещи на форсаж на височина 12 500 м, е 1926 км / ч, което е с 526 км / ч повече от максималната скорост на серийния МиГ-19С на същата височина (на височина 10 000 м), предимството в скоростта беше 480 км / ч.

Времето за ускорение на височина 14000 m от скорост, съответстваща на числото M = 0.90 до скорост от 0.95 от максимума, беше 6.0 min (разход на гориво 1165 kg), а времето за ускорение на същата надморска височина до 0.95 от максимума хоризонтална скорост Полетът на самолета МиГ-19С беше два пъти по-малък и възлиза на 1,5 минути вместо 3,0 минути за МиГ-19С. Разходът на гориво в този случай на самолетите SM - 12 е 680 кг, а на МиГ -19S - 690 кг.

При ускорение при хоризонтален полет с извънбордови резервоари за гориво с вместимост 760 литра, на височина 12 000 м, се достига числото M = 1, 31-1, 32, което на практика съответства на максималната скорост на самолета МиГ-19С без резервоари. Поведението на самолета SM-12 беше нормално. Вярно е, че по време на ускорението на самолета на височина под 10 000 м с двигатели, работещи на догаряне, последователността на производство на гориво от резервоарите е нарушена, което може да доведе до пълното изчерпване на горивото от първия резервоар в присъствието на гориво в третият и четвъртият танк, които нарушиха подравняването на самолета с всички произтичащи от това последици …

Практичният таван на SM -12 в форсаж с режим на изкачване при дозвукова скорост (M = 0,98) беше 17 500 m, което е с 300 m по -високо от практичния таван на серийния самолет MiG -19S в същия режим на изкачване. В същото време зададеното време и разход на гориво на SM-12 останаха почти същите като на MiG-19S. На практичния таван в дозвуковия режим на полет на самолета SM-12, както и на MiG-19S, беше възможен само хоризонтален полет. Извършването дори на малки маневри води до загуба на скорост или височина.

Практическият таван на самолета SM-12 при свръхзвукова скорост на полет (M = 1, 2) също възлиза на 17 500 m, въпреки че разходът на гориво се увеличава с 200 литра. Но по време на полет на тавана в свръхзвуков режим, SM -12 вече имаше възможност да извършва ограничено маневриране в хоризонтални и вертикални равнини с наклон не повече от 15-25 °.

В допълнение, самолетът SM-12, в сравнение със серийния MiG-19S, имаше по-високи динамични качества поради факта, че можеше да достигне високи скорости на полет. Така че, при полет с изкачване и ускорение в процеса на изкачване до М = 1,5 на височина 15 000 м, самолет с намаление на скоростта може за кратко да достигне височина до 20 000 м при свръхзвукова скорост (М = 1,05). Останалото гориво при достигане на височина 20 000 м е 680 литра.

Естествено, „лакомията“на двигателите на RZ-26 при работа на догаряне и увеличеният разход на гориво доведоха до факта, че SM-12 загуби от MiG-19S в полетния диапазон, тъй като запасът от гориво (2130 литра) остана непроменен. В резултат на това максималният практически полет на полет без висящи резервоари на височина 12000 м намалява от 1110 км на 920 км, т.е. със 17%. Два 760-литрови извънбордови резервоара се напълниха с по 600 литра всеки, въпреки че направиха възможно увеличаването му до 1530 км, но това беше с 260 км по-малко, отколкото при самолетите от серийния МиГ-19С.

Освен това, след ускорение в полет на височина от 12000-13000 м до максимална скорост от 1900-1930 км / ч, запасът от гориво остава не повече от 600-700 литра, което намалява възможността за използване на скорости, близки до максималните.

При летене на догаряне далеч от летището с условие за кацане на собствено летище със 7% оставащо гориво (150 литра), самолетът SM-12 без извънбордови резервоари може да достигне скорост от 1840 км / ч на височина 14000 м (по -малко от максималната скорост на тази височина при 60 км / ч), но не можеше да продължи по -нататъшния полет с тази скорост. В същото време самолетът напусна излитащото летище на разстояние около 200 км.

Характеристиките за излитане и кацане (без извънбордови резервоари и с прибрани клапани) не са се променили към по -добро. Дължината на излитащото разстояние и разстоянието на излитане (до изкачване на 25 м) на самолета SM-12 с включен форсаж по време на излитането беше съответно 720 мили 1185 м срещу 515 м и 1130 м за МиГ-19С, и с включване на максимума при излитане - 965 м и 1645 м за SM - 12 и 650 м и 1525 м за МиГ -19С.

Поради високотемпературния режим в опашната част на фюзелажа, техническият персонал, обслужващ самолета, трябваше да провери по -задълбочено опашната част на фюзелажа за изгаряния, изкривявания и да следи за наличието на еднакви празнини между удължителната тръба на двигателя и фюзелажа екран.

Въпреки това самите двигатели на RZ-26 показаха най-добрата си страна през целия период на тестване. По време на изкачване, при равен полет и по време на планиране те работеха стабилно в целия работен диапазон на промени във височините и скоростите на полета на самолета SM-12, както и при извършване на висш пилотаж, включително с краткосрочно действие на отрицателни и близки до нулеви вертикални претоварвания (без признаци на маслено гладуване).

Запасът от стабилност при пренапрежение при режими на изгаряне и максимални режими по време на изпитванията е най-малко 12, 8-13, 6%, което съответства на най-доброто световно ниво. Въпреки това, във връзка с използването на остриета от алуминиева сплав на 2-5 степени на компресор на двигатели RZ-26, военните изискват от главния конструктор на OKB-26 да предприеме конструктивни мерки, за да осигури стабилността на нарастващите характеристики на двигателите RZ-26 тъй като ресурсът е изчерпан.

Двигателите RZ-26 също са работили стабилно по време на тестовете за реакция на дросела от режим на празен ход до номинален, максимален или режим на горене, както и при дроселиране от тези режими в режим на празен ход на земята и при полет на височина до 17000 м с гладки и остри (за 1, 5 -2, 0 сек) движения на лостовете за управление.

Форсажът на двигателя беше надеждно включен на височина от 15500 м при скорост от 400 км / ч на инструмента и повече, което разшири бойните възможности на самолета SM-12 на голяма надморска височина в сравнение с самолета МиГ-19С. По този начин основните работни параметри на двигателите във всички случаи бяха в рамките на техническите спецификации. Военните нямаха особени оплаквания от работата на двигателите, което не може да се каже за системата за стартирането им. Така изстрелването на двигателите RZ-26 на земята се оказа много по-лошо от RD-9B на самолета МиГ-19С. При температури под -10 C изстрелването беше възможно само от летищния блок APA -2. Автономното стартиране на двигателя при минусови температури е практически невъзможно, а стартирането на двигателя, по-специално стартирането на втория двигател с първия работещ двигател, от бордовата батерия 12SAM-28, както и от стартовата талига ST-2M, беше дори ненадеждно при положителни температури на околната среда. В тази връзка военните изискват от ОКБ-26 и ОКБ-155 да предприемат мерки за подобряване на надеждността, гарантиране на автономност и намаляване на времето за пускане на двигатели РЗ-26 на земята. Двигателите бяха пуснати по време на полет надеждно на височина 8000 m при скорост на инструмента над 400 km / h и на височина 9000 m при скорост на инструмента над 500 km / h.

На самолета SM-12 е осигурена стабилна работа на двигателите RZ-26 при стрелба от оръдия NR-30 без локализатори на височина до 18 000 m и изстрелване на ракети C-5M без използване на клапани за изпускане на гориво на височина до 16 700 m. За да се провери стабилността на двигателите RZ-26, при изстрелване на снаряди S-5M от блокове ORO-57K, стрелбата се извършва при всички възможни условия на полет. Във всички полети със сериен залпов стрелба с снаряди S-5M и стрелба от оръдия NR-30 без локализатори, двигателите RZ-26 с деактивирани клапани за изпускане на гориво работят стабилно. Броят на оборотите и температурата на газовете зад турбината на двигателите практически не се променят по време на изпичане. Това свидетелства за нецелесъобразността на инсталирането на клапани за изхвърляне на гориво на двигатели RZ-26 при използване на 12 ракети S-5M от 4 блока ORO-57K на самолета SM. Техническите характеристики на разпръскване при стрелба по стрелбището и стабилността на нулирането на въоръжението на оръжието съответстваха на изискванията на ВВС и не надвишаваха две хилядни от обхвата. Въпреки това, при стрелба от оръдията при номера M = 1, 7, самолетът SM -12 имаше значителни колебания на търкаляне и малко по -малки ъгли на височина, които не можеха да бъдат противодействани от отклонението на органите за управление, тъй като самолетът започна да се клати още повече. Естествено, това се отрази негативно на точността на стрелбата.

Реактивното въоръжение също работи надеждно по време на изпитанията. Силата на откат по време на серийно-залпово изстрелване с 32 ракети S-5M (4 патрона във всеки залп) се усеща много по-малко, отколкото при стрелба от оръдия NR-30. Прицелът ASP-5N-V4, инсталиран на самолета, обаче не може да осигури необходимата точност на стрелба с снаряди S-5M, което намалява ефективността на бойното използване на реактивни оръжия.

Радиусът на действие на далекомера SRD-5A не гарантира използването на целия обхват на обхвата, разработен от прицела (до 2000 м). Ако радиусът на действие на далекомера на самолета МиГ-19 по време на атаки от ъгъл 0/4 е бил 1700-2200 м, то по време на атаки от ъгъл 1/4 или повече, само 1400-1600 м. При в същото време проследяването по обхвата се извършва постоянно. Не са отбелязани фалшиви улавяния от радио далекомера в момента на стрелба от оръдията. Радиодалемерът също работеше стабилно на земята от надморска височина от 1000 м. Обхватът на опашната станция за опашка „Сирена-2“при атака от самолет Як-25М с радарна прицел RP-6 от задното полукълбо с ъгъл 0/4 беше 18 км, което отговаряше на изискванията на ВВС.

Според водещите пилоти-пилоти и пилоти с прелитане, изтребителят SM-12 практически не се различава от самолета МиГ-19С по техниката си на пилотиране в целия диапазон на работни скорости и височини на полета, както и по време на излитане и кацане.

Стабилността и управляемостта на самолета SM-12 в диапазона на експлоатационни скорости и височини на полета е по същество подобна на стабилността и управляемостта на МиГ-19С, с изключение на нестабилността при претоварване, която е по-изразена в сравнение с МиГ-19С при трансзвукови скорости на полет при високи ъгли на атака. Нестабилността при претоварване се проявява в по -голяма степен при наличието на външни окачвания или при освободени въздушни спирачки. В същото време изпълнението на вертикален и хоризонтален пилотаж на самолета SM-12 е подобно на изпълнението им на самолета МиГ-19С. Координираното плъзгане може да се извърши в целия диапазон от скорости и M числа, докато ролката при високи посочени скорости и M числа не надвишава 5-7 °.

Полетите за проверка на аварийното електрическо управление на стабилизатора бяха извършени при инструментални скорости до 1100 км / ч на височина 2000-10000 м и до М = 1, 6 на височина 11000-12000 м. Пилотиране на самолета на същото време изискваше по-точни движения от пилота.контролната пръчка, особено в диапазона от числа М = 1, 05-1, 08. Неточността на движението на контролната пръчка може да доведе до люлеене на самолета. Според пилотите-изпитатели, като се вземат предвид всички горепосочени предимства и недостатъци на самолета SM-12 в сравнение с MiG-19S, беше препоръчително той да бъде препоръчан за приемане от частите на ВВС вместо самолета MiG-19S, при условие на отстраняване на установените дефекти.

В тази връзка GK NII VVS поиска от председателя на Държавния комитет на Съвета на министрите на СССР за самолетостроенето да задължи OKB-155 да изработи образец от самолета SM-12 за серийно производство и да го представи за контрол тестове преди пускането в серия, с необходимите модификации, които да бъдат направени върху нея.

Но не трябваше да се прави. Ръководството на MAP неоснователно смята, че резервите на превозното средство вече са изчерпани и няма смисъл да се подобрява.

Освен това по това време прототипът на изтребителя МиГ-21 вече беше успешно тестван, който имаше по-високи характеристики от самолетите от семейство "SM". Като цяло всичко подсказва, че работата по SM-12 и неговите модификации са извършени от съображения за безопасност, в случай на повреда с бъдещия МиГ-21.

Въпреки това, историята на бойците SM - 12 не свършва дотук. Впоследствие самолетите SM - 12/3 и SM - 12/4 имат значителен принос за разработването на управляемите ракети К -13, които впоследствие са били на въоръжение с изтребители дълго време.

Както можете да видите, единственият недостатък на самолета SM-12 беше краткият обхват на полета, особено в режим на изгаряне. Този недостатък е следствие от лакомия на двигателите RZ-26, използвани върху него. Трябва обаче да се отбележи, че много по-късно в Китай на МиГ-19 е инсталиран и свръхзвуков въздухозаборник с фиксирано централно тяло. Самолетът получава името J-6HI и с двигатели RD-9 развива скорост до 1700 км / ч.

Китайски J-6HI

В сравнение с китайския си колега, SM-12 имаше по-прогресивно входно устройство, както и подобрена аеродинамика. Следователно може да се твърди, че със стандартните двигатели RD-9, SM-12, той може да достигне скорост от около 1800 км / ч, като същевременно поддържа обхват от 1300 км. Така на базата на МиГ-19 ОКБ-155 успя да създаде доста успешен изтребител, способен да издържи на всякакви американски машини от „стотната“серия, т.е. отговарят на основните изисквания за МиГ-21.

Характеристиките на производителността на SM-12/3

Размах на крилата, м 9.00

Дължина, м 13,21

Височина, m 3,89

Площ на крилото, м2 25,00

- празен самолет

- максимално излитане 7654

- гориво 1780

Тип двигател 2 TRD R3M-26

Тяга, kgf 2 x 3800

Максимална скорост, км / ч 1926

Практически обхват, км