Самолет третьего поколения в начале 60-х

Автор:

05 марта 2017 13:33

Метки: Е-8 истории история авиации миг факты

1845

Опытный истребитель-перехватчик МиГ Е-8 создавался как глубокая модификация серийного самолета МиГ-21ПФ, но имел столько конструктивной новизны, что ему уже на начальном этапе в 1960 году решили присвоить будущий индекс МиГ-23. Изначально предполагалось, что он заменит в производстве МиГ-21ПФ и станет массовым.

Самолет третьего поколения в начале 60-х

Разработка велась в соответствии с решением комиссии ВПК от 30 мая 1960 года о создании истребителя-перехватчика МиГ-23. Последний должен был представлять собой МиГ-21ПФ, оснащенный новой системой вооружения С-23 на основе РЛС «Сапфир-1», инфракрасного пеленгатора «Спектр» и 2 ракет К-23 с увеличенной дальностью.
Истребитель-перехватчик МиГ Е-8 предназначался для поражения целей в передней и задней полусферах днем и ночью в простых и сложных метеорологических условиях.
Становление аэродинамического облика самолета, которому присвоили заводской номер Е-8 (МиГ-21Ф имел индекс Е-6, а МиГ-21ПФ - Е-7), определялось сравнительно небольшим объемом теоретических и экспериментальных исследований. Особое внимание было уделено воздухозаборнику и его расположению с целью обеспечения равномерного поля скоростей и уменьшения потерь давления в широком диапазоне углов атаки и скольжения. В результате этих экспериментов были определены тип воздухозаборника, его геометрия, схемы оперения, механизации крыла и общая аэродинамическая компоновка нового истребителя. Еще одно существенное новшество - размещение в головной части фюзеляжа дестабилизатора - фактически переднего горизонтального оперения (ПГО), которое, однако, не имело механизма управления.

В то время ПГО, как орган управления, еще не нашло себе применения. Дестабилизатор - горизонтальное оперение, устанавливаемое перед крылом и предназначенное для улучшения продольной управляемости. В отличие от стабилизатора - дестабилизатор уменьшает запас продольной статической устойчивости (отсюда название). На дозвуковых скоростях "крылышки" ПГО находились во флюгерном (свободном) положении, на сверхзвуковых - механически фиксировались в нейтральном, относительно оси самолета. Раньше микояновцы проверили эффективность такого оперения на третьем экземпляре опытного МиГ-21Ф-13 (Е-6Т/3). Процесс фиксации происходил плавно и не усложнял пилотирование.
По расчетам, установка ПГО, размахом 2,6 м, увеличивала коэффициент подъемной силы на скоростях М=1,5-2,0 примерно в два раза. Кроме того, изменялось положение фокуса самолета с одновременным уменьшением запаса продольной устойчивости, который на сверхзвуке был избыточен. Благодаря этому удалось увеличить значение перегрузок. Например, на высоте 15000 м максимальная перегрузка возрастала до 5 единиц (на серийном МиГ-21 в аналогичных условиях только 2,5), что позволило значительно улучшить маневренные качества истребителя. Фактически для своего времени - начала 60-х годов - самолет Е-8 мог стать истребителем маневренного воздушного боя, какими сейчас являются наши МиГ-29 и Су-27 и американский F-16.Классика мирового самолетостроения - фронтовой истребитель МиГ-21 имел поистине неисчерпываемые потенциальные возможности. Он послужил отличной базой для модификаций различного назначения и модифицировался рекордное количество раз с 1959-го по 1972-й годы.

В большой степени модернизация самолета проводилась, в основном, по пути установки новых двигателей семейства Р11-300 с повышенной тягой, позволявшей увеличивать массу машины, а соответственно запас топлива на борту и оснащать истребитель различным оборудованием и вооружением. Е-8 хотя и был построен на базе МиГ-21, но по своей конструктивной схеме и по измененному внешнему облику принципиально отличался от классического образца. Схема без обычного для тогдашних МиГов носовых воздухозаборников позволяла устанавливать в носовую часть самолета мощную РЛС - основной компонент системы вооружения перспективных истребителей.
Истребитель Е-8, рассматривавшийся первоначально, как модификация МиГ-21ПФ, по мере его конструктивной разработки постепенно все более удалялся от прототипа. В результате фактически от него машина унаследовала крыло, оперение, основные стойки шасси и некоторые системы бортового оборудования. При этом, по сравнению с прототипом, он претерпел существенные изменения. Так, например, для уменьшения возможности попадания посторонних предметов при рулении, взлете и посадке в расположенный довольно близко от поверхности аэродрома воздухозаборник переднюю опору шасси перенесли на 1,6 м назад. Она стала убираться в отсек между двумя каналами воздухозаборника. Соответственно, уменьшилась база шасси, и увеличился стояночный угол самолета. Поэтому для предотвращения касания ВПП при взлете и посадке подфюзеляжным гребнем, его решили выполнить складывающимся: при выпуске шасси он поворачивался вправо на 90 градусов, а при уборке - вставал в исходное положение. Поворот гребня сделал возможным увеличить его площадь, чем была дополнительно улучшена путевая устойчивость самолета.

Важно отметить, что цельноповоротный стабилизатор был опущен вниз от строительной горизонтали на 135 мм по сравнению с МиГ-21ПФ. На Е-8 установили новую переднюю стойку шасси рычажного типа с колесом КТ-108 размером 660x200 мм. Контейнер тормозного парашюта перенесли в корневую часть киля, что позволило выпускать его для уменьшения длины пробега непосредственно перед посадкой без появления опасного пикирующего момента. Шасси обеспечивало эксплуатацию самолета не только с бетонированных взлетно-посадочных полос, но и с грунтовых аэродромов. Еще одной новинкой истребителя Е-8 было то, что все топливные баки в фюзеляже были уже не резиновыми (вкладными) баками, как на всех существовавших до этого серийных модификациях МиГ-21. Новые баки входили в конструкцию самолета и в дальнейшем получили распространение на всех без исключения истребителях ОКБ «МиГ». В общей сложности экспериментальный истребитель Е-8 мог принять в свои баки – 5 фюзеляжных баков-отсеков, а также 4 крыльевых бака – 3200 литров топлива. Помимо этого на истребителе Е-8 была создана система сдува пограничного слоя с закрылков во время посадки.

На Е-8 планировалось применить новое катапультное кресло КМ-1 (СК-3). Соответственно сделали и фонарь кабины: он состоял из неподвижного переднего козырька и откидывающейся вправо створки. Напомним, что на МиГ-21 фонарь был цельным и при катапультировании прикрывал летчика от встречного потока воздуха. Как и большинство первых прототипов новых истребителей. Е-8/1 системой вооружения не оснащался. Вместо штатного радиолокатора в носовой части на опытной машине установили его габаритно-весовой макет и блоки контрольно-записывающей аппаратуры. Самолет предполагалось использовать для определения летно-технических характеристик, оценки устойчивости, управляемости, отработки совершенно новой силовой установки и другого оборудования. Приказом Минавиапрома СССР был назначен экипаж: ведущий летчик-испытатель Георгий Мосолов, дублер Александр Федотов, ведущий инженер Вано Микоян, его помощник Владимир Щеблыкин, техник (механик) Олег Кочкин. Этим же приказом был назначен и ведущий инженер от двигателестроительного ОКБ Виктор Веденев.

Пробные полёты показали, что двигатель Р-21Ф-300 ещё не готов полностью к лётным испытаниям. В нескольких десятках полётов произошло одиннадцать остановок двигателя, которым почти всегда предшествовал помпаж компрессора — явление для лётчика и самолёта неприятное и опасное, так как при этом начинались сильные боковые колебания самолёта. Конструкторы ОКБ в процессе лётных испытаний пытались улучшить слишком малые запасы газодинамической устойчивости компрессора, однако им не удалось добиться надёжной работы. Компрессор так и остался очень чувствительным к изменению режимов на больших скоростях.
Также на истребителе была смонтирован система спасения «СК», созданная в ОКБ А. И. Микояна. Но, если на первых серийных истребителях МиГ-21 в процессе катапультирования выход кресла из кабины пилота осуществлялся таким образом, что летчик защищался от встречного воздушного потока фонарем кабины, то на Е-8 фонарь уже не защищал пилота (он откидывался набок и сбрасывался отдельно). По этой причине катапультирование было ограничено скоростью в 800 км/ч.
Ко времени завершения заводских испытаний Е-8 налетал 16 часов 22 минуты. Но 11 сентября 1962 г. при полёте на разгон на высоте 15 км и скорости 2000 км/ч произошло разрушение диска шестой ступени компрессора двигателя. Часть диска, как фреза, мгновенно пропилила корпус двигателя и обшивку фюзеляжа с последующим разрушением обеих гидросистем и топливного бака, вызвав потерю управления и пожар. Ударив по правой консоли крыла в зоне элерона, она вызвала его разрушение. Это, в свою очередь, привело к винтовому (в бочке) падению. В спиральном снижении самолёт стал практически неуправляемым. Катапультировавшись на сверхзвуковой скорости из кабины быстро вращающегося самолёта, лётчик-испытатель Г. Мосолов получил тяжёлые травмы.

К тому времени был построен и совершил 13 полётов под управлением лётчика-испытателя А. Федотова второй экземпляр Е-8, но после аварии 11 сентября, несмотря на хорошие лётно-тактические характеристики, обоих самолётах, полёты были прекращены.
Новый истребитель можно было довести до требуемого уровня надежности, но в тот момент времени в ОКБ уже полным ходом велась работа по проектированию совершенно нового истребителя МиГ-23, который оснащался крылом изменяемой стреловидности. В то же время фактически в самом начале 1960-х годов новый истребитель Е-8 мог стать машиной маневренного воздушного боя, аналогичной современным истребителям F-16 и МиГ-29

Основные отличия истребителя Е-8 от МиГ-21ПФ:

- новая силовая установка на основе Р-21Ф-300 со всережимным двухстворчатым соплом;
- новые головная и хвостовая часть фюзеляжа, топливные баки самолета (впервые в практике ОКБ) были частью конструкции фюзеляжа;
- наличие плоского подфюзеляжного воздухозаборника с регулируемым вертикальным клином;
- хвостовое оперение и крыло с серийного истребителя МиГ-21ПФ с доработками под новый фюзеляж и стыковку с ним;
- фонарь козырькового типа с открытием в сторону, смонтировано сидение СК-3, система спасения пилота реализована без защиты фонарем кабины;
- установлено переднее горизонтальное оперение (дестабилизатор), горизонтальное оперение опущено на 150 мм;
- один тормозной щиток снизу;
- отклоняемый подфюзеляжный гребень;
- на пилоне под фюзеляжем мог устанавливаться 1 ПТБ емкостью 600 л.

Лётно-технические характеристики

Технические характеристики

Экипаж: 1 пилот
Длина: 16,24 м
без ПВД: 14,9 м
Размах крыла: 7,154 м
Высота:
Площадь крыла: 23 м²
База шасси: 3,35 м
Масса пустого: 5105 кг
Максимальная взлётная масса: 8200 кг
Масса топлива во внутренних баках: 2655 кг
Объём топливных баков: 3200 л
Силовая установка: 1 × ТРДФ Р-21
Бесфорсажная тяга: 1 × 4700 кгс (46,1 кН)
Форсажная тяга: 1 × 7200 кгс (70,6 кН)

Лётные характеристики

Максимальная скорость: 2230 км/ч (М=2,1) на высоте
Практический потолок: 20 300 м
Время набора высоты: 18000 м за 5,9 мин
Нагрузка на крыло: 356,5 кг/м²
Тяговооружённость: 0,57 / 0,88 (без форсажа / на форсаже)
Длина разбега: 835 м
Длина пробега: 850 м