Wundefwaffe

История создания

 

МиГ-15 американцы нарекли «корейским сюрпризом». Но, похоже, этот «сюрприз» их ничему не научил. Американский летчик-ис­пытатель Ф. Эверест назвал первый сверх­звуковой истребитель ВВС США F-100 «Супер Сейбр» самым быстрым и самым лучшим в мире самолетом тактической авиации. При этом он не подозревал, что по другую сторо­ну океана, на секретных советских аэродро­мах, полным ходом шли испытания новейших сверхзвуковых машин. Эверест тогда не ве­дал о существовании в Советском Союзе ис­требителя МиГ-19, по своим летным данным оставившего далеко позади «самый быст­рый» и одновременно самый аварийный са­молет F-100 (за 25 лет эксплуатации амери­канцы потеряли 69% этих машин).

Сверхзвуковые машины создавались не только в США. Советские конструкторы тоже времени даром не теряли. В соответствии с постановлением Совета Министров от 10 августа 1951 г. в ОКБ А.И. Микояна нача­лась разработка сверхзвукового истребите­ля сопровождения, получившего заводское обозначение СМ-2 (И-360). Заданием пре­дусматривались максимальная скорость 1220 км/ч на высоте 5000 м и 1180 км/ч — на 10 000 м, время набора высоты 10 000 м — 3 мин, практический потолок без подвесных баков — 16 000 м, а техническая дальность с подвесными баками и без них — 3500 и 2100 км соответственно. При этом нормаль­ный полетный вес должен был находиться в пределах 6500—7000 кг.

Возглавлял работы по этой машине заме­ститель главного конструктора А.Г. Врунов. В числе ведущих специалистов были аэроди­намик А.А. Чумаченко и прочнист Д.Н. Кургузов. Р.А. Беляков занимался системой управ­ления. Силовая установка проектировалась в бригаде Г.Е. Лозино-Лозинского.

На самолете собирались поставить два турбореактивных двигателя АМ-5А взлетной тягой по 2000 кг, не имевших форсажа. Такую силовую установку ранее опробовали на экс­периментальной машине СМ-1, представляв­шей собой модификацию МиГ-17 с двумя дви­гателями, которая была еще довольно «сы­рой» и в серию не пошла.

Несмотря на то, что СМ-2 создавался как сверхзвуковой истребитель, конфигурацию воздухозаборника выполнили со скругленной кромкой. Такую геометрию, очевидно, вы­брали из соображений достижения макси­мальной дальности при полете с дозвуковой скоростью.

К числу технических новинок, использованных в СМ-2, следует отнести, прежде всего, крыло с углом стреловидности 55° по линии фокусов, аэродинамическую компоновку ко­торого разработали в ЦАГИ.

Заданием предусматривалась установка на самолете трех пушек калибра 30 мм, но они еще не были готовы. Поэтому первую опытную машину, СМ-2/1, решили вооружить двумя 37-мм Н-37 с нормальным боезапасом 100 патронов и 150 — в перегрузку. Самолет мог нести две бомбы калибра 250 кг или 24 неуправляемые ракеты АРС-57. Бронезащита включала переднюю 18-мм бронеплиту, заголовник толщиной 16 мм и 64-мм лобовое бронестекло.

В проекте предусматривалось применение посадочного тормозного парашюта. На основ­ных опорах шасси установили тормозные ко­леса размерами 660x220 мм, а на носовой стойке — колесо 400x200 мм.

Еще при испытаниях МиГ-9 обнаружилось, что стрельба из пушек, расположённых вблизи воздухозаборников, сильно влияет на равномерность потока, поступавшего в дви­гатель. Воздушный поток, возмущенный по­роховыми газами и попадавший на лопатки осевого компрессора турбореактивного дви­гателя под углом атаки, отличном от расчет­ного, отрывался, приводя к помпажным яв­лениям — резким перепадам давления. На МиГ-15 и МиГ-17 использовались двигатели с центробежным компрессором, менее чув­ствительные к неравномерности потока, что и определило размещение артиллерийской установки в их носовой части. На СМ-2 эта проблема возникла снова. В результате обе пушки перенесли в корневую часть консолей крыла.

Общая компоновка самолета сохранила характерные черты предшествовавших кон­струкций— МиГ-17 и опытного самолета «М». По сравнению с последней машиной, на СМ-2 диаметр фюзеляжа возрос на 50 мм, что позволило увеличить запас горючего и тем самым обеспечить требуемую дальность полета.

В декабре 1951 г. представителям заказ­чика предъявили макет истребителя, а 26 апреля 1952 г. первую опытную машину, СМ 2/1, выкатили из сборочного цеха. Менее чем через месяц, 24 мая, летчик-испытатель ГА. Седов выполнил на СМ-2/1 первый по­лет. В ходе заводских летных испытаний, за­тянувшихся до января 1953 г., главным об­разом из-за низкой надежности двигателей, выявился бафтинг стабилизатора. Выясни­лось, что на некоторых режимах полета он оказывался в области возмущенного кры­лом воздушного потока.

28 февраля утвердили отчет о заводских испытаниях, а тремя днями ранее, 25 февра­ля, в ГК НИИ ВВС уже начались государствен­ные испытания. В дополнение к ранее выяв­ленным дефектам обнаружилось нарушение продольной устойчивости и управляемости на околозвуковых скоростях и больших углах атаки.

В одном из полетов в ходе госиспытаний летчик-испытатель В.Г. Иванов при выполне­нии виражей-спиралей вышел на угол атаки, близкий к предельному. Вдруг машину «под­хватило». Угол атаки самолета, не реагиро­вавшего на отклонение руля высоты, стал резко увеличиваться. Возникшая большая перегрузка неожиданно резко спала, и самолет вошел в штопор. Лишь потеряв почти 8000 м высоты, пилоту удалось вывести его в го­ризонтальное положение. Полет закончился благополучно, но машина явно требовала серьезного «лечения». Оно свелось к тому, что высоту крыльевых аэродинамических гребней увеличили почти в три раза (до 12% от хорды).

Надо сказать, что к «лечению» приступи­ли еще до окончания заводских испытаний. Время торопило, многие доводочные работы проводились конструкторами интуитивно, без предварительных продувок модели в аэроди­намической трубе. В результате на второй машине, СМ-2/2, впервые взлетевшей 28 сен­тября 1952 г., горизонтальное оперение пере­несли с вершины киля на фюзеляж, одновре­менно увеличив его площадь с 3,47 до 5,5 м2. Это, в свою очередь, вынудило перенести тормозные щитки вперед. Их площадь тоже возросла до 1,07 м2.

На пушки Н-37 установили новые четырехкамерные дульные тормоза, уменьшившие отдачу. Звенья патронной ленты стали соби­рать в звеньесборники, а не выбрасывать наружу. Место, занятое звеньесборниками, повлекло за собой сокращение запаса топ­лива на 70 л.

Самолет долго доводился. После серии полетов следовали доработки, а потом опять начинали летать. Заводские испытания шли почти год.

В одном из полетов на СМ-2 в 1953 г. у Г.А. Седова на высоте 500 м «зависли» обороты сразу обоих двигателей при значительном остатке топлива. Двигатели упорно не реаги­ровали на перемещение рукояток управления ими. Быстро развернувшись, летчик совер­шил посадку на своем аэродроме. Пробежав до конца полосы, машина выкатилась на пес­чаный грунт и, увязнув, получила поврежде­ния.

18 июля того же года СМ-2/2 поступил на государственные испытания в ГК НИИ ВВС. Самолет укомплектовали радиостанцией РСИУ-3, автоматическим радиокомпасом АРК-5, радиовысотомером РВ-2 и радиодаль­номером «Радаль-М», сопряженным с опти­ческим прицелом АСП-4НМ с расчетной при­цельной дальностью стрельбы 1500 м. На борту имелись также аппаратура системы слепой посадки ОСП-48, навигационный ин­дикатор НИ-50И и ответчик системы опозна­вания «Узел».

Ведущими по самолету были инженер В.В. Мельников и летчик-испытатель В.Г. Иванов. В облете машины участвовали В. Кипелкин, B.C. Котлов, Л.М. Кувшинов, А.К. Рогатнев и А.П. Супрун.

По сравнению с предшественником, обра­тимую бустерную систему управления рулем высоты и элеронами заменили на необратимую, снимавшую все усилия с ручки управ­ления. Для имитации усилий ручку управле­ния загрузили двумя специальными пружина­ми: с одной осуществлялось пилотирование при убранном шасси, с другой — при выпу­щенном. Переключение пружин имело блоки­ровку по положению шасси и осуществлялось автоматически.

«Такой характер загрузки управления, — вспоминал А.Г. Солодовников, — был прием­лем для летчика на скорости, близкой к зву­ковой, где требовался повышенный расход рулей, и при полете с выпущенным шасси, где расход рулей мал. При полете со скоростью 700—900 км/ч от летчика требовалось повы­шенное внимание к сохранению заданного ре­жима. Самолет становился очень чутким на отклонение ручки в продольном отношении, и его можно было легко раскачать по верти­кали.

В одном из полетов летчик А. Рогатнев, закончив выполнение задания в зоне, развер­нулся в сторону аэродрома и выпустил тор­мозные щитки. Истребитель слегка «вспух» и поднял нос. Стремясь удержать его в пря­молинейном полете, летчик слегка отклонил ручку управления от себя, но самолет вдруг резко клюнул вниз и вышел на отрицатель­ную перегрузку. Рогатнев, отделившись от сидения, оказался на какой-то момент в со­стоянии невесомости. Стремясь выйти из это­го положения, он инстинктивно взял ручку на себя. Истребитель снова взмыл с большой по­ложительной перегрузкой. Летчика букваль­но вдавило в сиденье. Как ему казалось, он чуть-чуть отдал ручку от себя, но машина сно­ва резко пошла вниз. Ручка на себя — само­лет вверх. Ударившись головой об остекле­ние фонаря, Рогатнев невольно ухватился руками за борта кабины, освободив ручку управления. Мгновение — и машина застыла в горизонтальном полете. Пилот осторожно взял ручку управления и, стараясь не раска­чать истребитель, плавно уменьшил скорость, чтобы снизить эффективность руля высоты.

СМ-2 в горизонтальном полете так и не вышел на сверхзвук, но с небольшим сниже­нием была достигнута скорость, соответству­ющая числу Маха, равному 1,19. Полеты на СМ-2 показали, что сверхзвуковые самолеты должны оснащаться принципиально новыми системами управления».

В ходе летных испытаний выяснилось так­же, что высота аэродинамических перегородок на крыле явно недостаточна. Увеличившаяся толщина пограничного слоя на законцовках снижала эффективность элеронов и приводи­ла к преждевременному срыву потока.

Весной 1954 г. на СМ-2/2 установили до­работанные двигатели АМ-9 с форсажными камерами и эжекторами, получившие обозна­чение РД-9Б, и в июне приступили к его лет­ным испытаниям. Истребитель СМ-2 факти­чески стал летающей лабораторией по отра­ботке технических решений, заложенных в будущий МиГ-19.

Спустя семь месяцев после принятия ре­шения о создании истребителя сопровожде­ния Совет Министров принял постановление о разработке фронтового истребителя И-1 (И-370) с двигателем ВК-7 с центробежным ком­прессором (взлетная тяга на режиме форса­жа 5200 кг). Описание машины выходит за рамки этой публикации, но, тем не менее, хо­чется отметить, что к моменту предъявления заказчику ее макета удалось выявить многие дефекты СМ-2. Большинство ошибок испра­вили. В итоге получился истребитель с во­оружением по типу МиГ-17, но с цельноповоротным горизонтальным оперением, располо­женным на фюзеляже, и крылом стреловид­ностью 55°, так что самолет полностью пред­восхитил аэродинамическую компоновку бу­дущего МиГ-19С. Однако он так и остался в разряде опытных из-за недостаточной надеж­ности двигателя ВК-7, который все же не смог­ли довести до стадии серийного производ­ства. В результате нишу фронтового истре­бителя заняла машина, созданная на основе СМ-2.

15 августа 1953 г. вышло постановление Совета Министров № 2181-887 «О создании фронтового истребителя и истребителя пере­хватчика... с двигателями АМ-9... на базе ис­требителя сопровождения». Этим докумен­том предусматривалось переоборудовать СМ-2/2 в вариант фронтового истребителя, установив на нем два двигателя АМ-9 тягой по 3300 кг с дожиганием. Максимальная ско­рость машины на форсажном режиме задавалась не ниже 1500 км/ч, а на максималь­ном режиме без форсажа — 1210 км/ч при потолке 17 500 м. Практическая дальность полета на высоте 15 000 м должна была рав­няться 1380 км, а с подвесными баками — 1800 км, длина разбега и пробега — 600 и 900 м соответственно.

До прохождения государственных испыта­ний пушек калибра 30 мм разрешалось уста­новить на этом самолете три орудия калиб­ра 23 мм. Машину предписывалось предъ­явить на госиспытания в апреле 1954 г. В том же постановлении шла речь о постройке тре­тьего экземпляра самолета — в варианте ис­требителя-перехватчика с такими же двига­телями АМ-9, но оснащенного РЛС «Изум­руд».

Первую машину сначала строили под обо­значением СМ-2Б. Отсюда впоследствии и появилась инструкция ГК-151 по балансиров­ке серийного самолета СМ-2 в войсковых ча­стях, вызывающая путаницу у историков. Прежде чем первый опытный фронтовой ис­требитель поднялся в воздух, проект пере­именовали в СМ-9, а первую опытную маши­ну—в СМ-9/1.

5 января 1954 г. летчик-испытатель ГА. Седов впервые поднял СМ-9/1 в небо. Всего Григорий Александрович выполнил на этой машине 132 полета. Ведущим инженером на этапе заводских испытаний был В.А. Архипов.

К тому времени конструкторы изменили форму перегородки в воздухозаборнике, раз­делявшей его на два канала (как у МиГ-17). Пушки Н-37 заменили на три НР-23 с суммар­ным боекомплектом 340 патронов: одно ору­дие размещалось в фюзеляже, а два — в кры­ле. Для предупреждения помпажных явлений ввели блокировку рычага управления правым двигателем.

В состав оборудования самолета входили, в частности, радиостанция РСИУ-3М «Клен» с дальностью радиосвязи до 350 км при по­лете на высоте 13 000 м, ответчик «Узел-1» (замененный впоследствии на «Хром») и ра­диодальномер СРД-1М «Конус», сопровождающий цели на дистанциях 300 — 2000 м с ошибкой не более 25 м. Два тормозных щит­ка по бокам фюзеляжа могли отклоняться на угол 50°.

Общая гидросистема предназначалась для управления уборкой и выпуском шасси, закрылков, тормозных щитков, створок реак­тивных сопел двигателей и для управления рулем высоты и элеронами. В жесткую сис­тему управления рулем высоты и элеронами включили по необратимой схеме гидроусили­тели БУ-14М и БУ-13М соответственно. Регу­лирование усилий при разных положениях ручки управления осуществлялось изменени­ем положения загрузочного устройства с по­мощью электромеханизма триммерного эф­фекта УТ-6Д. Впервые на советском истре­бителе в магистрали наддува кабины появил­ся турбохолодильник с автоматической регу­лировкой температуры воздуха в кабине.

Результаты заводских испытаний СМ-9/1 были настолько многообещающими, что на­чали вырисовываться перспективы его серий­ного производства. 16 июня 1954 г. заведую­щий отделом авиационной промышленности ЦК КПСС М. Лукин писал Председателю Со­вета Министров Г.М. Маленкову:

«В январе — феврале текущего года, пос­ле получения первых результатов летных ис­пытаний нового фронтового истребителя (была получена Скорость около 1400 км/ч) и окончания государственных испытаний истре­бителя сопровождения, Совет Министров принял решение (постановления № 11-13 от 16 января и № 286-133 от 17 февраля — Прим, авт.) о запуске в серийное производ­ство истребителя СМ-9..., присвоив самоле­ту наименование МиГ-19 ...

Один из самолетов (СМ-7 — Прим, авт.) построен в варианте перехватчика, а другой по существу является летающей лаборатори­ей для отработки двигателя АМ-9».

29 июня в адрес Маленкова ушло еще одно письмо, на этот раз от министра авиа­ционной промышленности Дементьева. В нем говорилось:

«Опытный фронтовой истребитель МиГ-19 с двумя двигателями Микулина АМ-9 изготов­лен на заводе № 155 в трех экземплярах.

Первый... является образцом самолета, запущенного в серийное производство, дол­жен быть предъявлен на госиспытания в ап­реле 1954 г.

Заводские летные испытания этого само­лета... затянулись в связи с трудностями, встретившимися при доводке нового двигате­ля Микулина АМ-9... 2 июня самолет сделал вынужденную посадку из-за остановки дви­гателей и получил повреждения.

В настоящее время самолет МиГ-19 вос­станавливается... и к 5 июля будет выведен на аэродром... На госиспытания будет предъявлен в июле 1954 г.

Второй... изготовлен в варианте истреби­теля-перехватчика. На нем установлена ра­диолокационная станция «Изумруд», а также подвижной стабилизатор. Этот самолет пред­назначен для испытания и отработки радио­локационной станции и стабилизатора. Под­вижной стабилизатор установлен для провер­ки возможности повышения устойчивости и маневренности самолета. В настоящее вре­мя самолет находится на аэродроме и прохо­дит наземные испытания. В июле сего года будут начаты летные испытания...

Третий экземпляр — в варианте фронтово­го истребителя, но с более мощным воору­жением: две пушки калибра 37 мм, вместо трех калибра 23 мм. На этом экземпляре... проводятся испытания по проверке характе­ристик двигателя АМ-9 в летных условиях...

Двигатель АМ-9, запущенный в серийное производство, на государственные испытания в установленный срок не предъявлен вслед­ствие поломки лопаток компрессора и повы­шения температуры газов перед турбиной в процессе летных испытаний...

С целью уменьшения этих недостатков заводом № 300 заменены лопатки компрес­сора и уменьшена тяга двигателя на макси­мальном режиме с 2750 до 2600 кгс и на фор­сажном режиме с 3300 до 3250 кгс. При этих условиях тяга на форсажном режиме обеспечивает получение заданной максимальной скорости самолета».

Когда отсылалось это письмо, второй эк­земпляр фронтового истребителя, СМ-9/2, укомплектованный пушками калибра 37 мм, еще не летал. Он впервые поднялся в воздух в июле.

1 сентября 1954 г. руководство МАП в док­ладе заместителю Председателя Совета Ми­нистров В.А. Малышеву сообщало: «В целях ускорения проведения государственных ис­пытаний самолета МиГ-19 ГК НИИ ВВС при­ступил к приемке самолета... и разработал план, которым предусматривалось окончание этих испытаний в 2,5-месячный срок.

Одновременно МАП и главные конструк­торы т.т. Микоян и Микулин приняли на себя обязательство — в течение сентября — ок­тября сего года провести следующие дора­ботки по самолету и двигателю:

— отработать и установить систему опо­знавания «Узел»;

— испытать подвесные баки и бомбовое вооружение на новых бомбодержателях;

— установить реактивное вооружение;

— отработать устойчивую работу форсаж­ной камеры на высотах более 16 500 м, что должно обеспечить (заданный — Прим, авт.) потолок самолета МиГ-19.

Указанные работы будут проверены летными испытаниями на втором экземпляре самолета МиГ-19 и предъявлены ВВС в про­цессе госиспытаний первого экземпляра...».

В том же месяце СМ-9/1 предъявили на государственные испытания. Ведущими на этом этапе были летчики-испытатели ГК НИИ ВВС В.Г. Иванов и Н.А. Коровин и инженер Ю.М. Калачев. В испытаниях самолета при­нимал участие также летчик Ю.А. Антипов.

А.Г. Солодовников, участвовавший в этих испытаниях в качестве летчика облета, рас­сказывал: «Двигатели РД-9Б с форсажными камерами обеспечивали самолету более вы­сокие вертикальную и горизонтальную скоро­сти, улучшили разгонные характеристики. Включение форсажа на скорости 700 км/ч давало прирост тяги на 1000 кг, а на скорости 1400 км/ч — 1870 кг. По тем временам такая тяга двигателей была довольно велика и поч­ти равнялась весу самолета. Машина на сверхзвуковых скоростях становилась какой-то инертной и непослушной, на отклонение ручки управления реагировала слабо».

Как это ни печально, но эффективность рулей высоты истребителя оставалась преж­ней и на некоторых режимах полета при маневрировании. При снижении скорости от сверхзвуковой до околозвуковой резко изме­нялись перегрузки. Тем не менее, самолет запустили в серийное производство.