СМ-12 — последняя попытка
В 1957 г. конструкторы сделали попытку существенно улучшить скоростные характеристики МиГ-19. Так появился опытный самолет СМ-12.
Как известно, воздухозаборное устройство существенно влияет на летные характеристики самолета. Чем меньше потери полного давления воздуха, поступающего в двигатель, тем выше его тяга, а значит, и выше характеристики летательного аппарата. При скорости полета, соответствующей числу Маха 1,5, потери тяги двигателя с дозвуковым воздухозаборником достигают 15%. Использованные на МиГ-15, МиГ-17 и МиГ-19 воздухозаборники со скругленной обечайкой, создававшие подсасывающую силу при дозвуковых скоростях, при сверхзвуковых скоростях значительно увеличивали лобовое сопротивление.
Американцы на своем истребителе F-100 применили воздухозаборник с острой передней кромкой, позволившей в сочетании с высокими аэродинамическими характеристиками планера и тяговооруженностью у земли, равной 0,495, развивать скорость до 1390 км/ч, в то время как у МиГ-19С с тяговооруженностью 0,86 этот параметр не превышал 1452 км/ч на высоте 10 000 м.
Еще в феврале 1954 г., когда появилось предложение установить на МиГ-19 рекорд скорости, А.А. Микулин в письме Председателю Совета Министров Г.М. Маленкову отмечал, что мировое достижение станет возможным лишь на специально подготовленной машине СМ-9-РС с двигателем АМ-9-РС, если с самолета снять лишний груз, уменьшить оперение и доработать воздухозаборник, установив коническое центральное тело. Но от идеи до воплощения последнего предложения прошло три года. По меркам тех лет дистанция огромная.
Весной 1957 г. на летные испытания поступил истребитель СМ-12 — очередная модификация МиГ-19С. Первую машину, СМ-12/1, переоборудовали на заводе № 155 из высотного МиГ-19СВ (№ 61210404). На нем прежде всего заменили воздухозаборник на новый, с острой обечайкой и центральным телом (конусом). Планировалось поставить более мощные опытные двигатели РД-9БФ-2 с перспективой дальнейшей установки РД-9БФ-2 с впрыском воды. В центральном теле воздухозаборного устройства разместили радиодальномер СРД-1М, сопряженный с оптическим прицелом АСП-4Н. Но из-за задержек с доводкой форсированных двигателей пришлось довольствоваться серийными РД-9БФ. В таком виде СМ-12 в апреле начал заводские летные испытания. Судя по всему, первый полет и основной объем этих испытаний выполнил летчик К.К. Коккинаки. После 15 полетов испытания СМ-12/1 продолжили с двигателями РД-9БФ-2, но осенью машину вновь поставили на доработку. На этот раз ее оснастили, как тогда казалось, более перспективными, двигателями Р3-26.
Почти параллельно с этой машиной дорабатывали второй МиГ-19С под двигатели РД-9БФ-2 с системой впрыска воды. В общем-то, СМ-12/2 как раз и предназначался для доводки этого двигателя, но к лету 1958 г. он так и не поступил на опытный завод ОКБ, и вместо него установили двигатели Р3-26. Однако и с ними самолет так и не поднялся в воздух. Причиной тому стал соответствующий приказ Государственного комитета по авиационной технике.
Построили лишь четыре экземпляра СМ-12. Третий, СМИ2/3, переделанный из серийного МиГ-19С (№ 0915331) с самого начала оснастили двигателями Р3-26, разработанными в ОКБ-26 под руководством В.Н. Сорокина (с тягой на форсаже по 3800 кг) и представлявшими собой модификацию РД-9Б. На СМ-12/3 впоследствии выполнили основную программу летных испытаний.
На третьей и четвертой машинах, по сравнению с МиГ-19С, сняли фюзеляжную пушку НР-30, что привело к смещению центра масс назад на 3,1%. Для компенсации этого пилоны (балки) для подвески блоков АРС-57М разместили в передней части крыла. В связи с удлинением носовой части фюзеляжа со стволов крыльевых орудий демонтировали локализаторы — устройства, снижающие влияние пороховых газов, истекавших из орудий, на работу двигателей.
На машине установили новый воздухозаборник с острой передней кромкой обечайки и двухпозиционным центральным телом.
Обновили и состав оборудования. Радиодальномер СРД-1М заменили на СРД-5 («База-6»), а ответчик «Хром» — на «Барий». Вместо гидроусилителей БУ-14МС и БУ-13М поставили БУ-14МСК и БУ-13МК. Электромеханизм аварийного привода стабилизатора АПС-4 поменяли на АПС-4МД, позволявший увеличить скорость перекладки горизонтального оперения до 9 град/с вместо 4 град/с, а отогнутая вверх задняя кромка стабилизатора способствовала уменьшению его шарнирного момента.
С 17 марта по 27 августа 1958 г. СМ-12/3 прошел государственные испытания. Ведущим инженером был К.М. Осипов; ведущими летчиками-испытателями — Кувшинов, Микоян и Котлов, летчиками облета — Благовещенский, Молотков, Антипов, Береговой, Твеленев и Захаров. На двух машинах (СМ-12/1 и СМ-12/3) было выполнено свыше 150 полетов.
На СМ-12/3 удалось получить максимальную скорость 1930 км/ч. Возможная продолжительность горизонтального полета без подвесных баков со скоростью', соответствующей числу Маха 1,2, при условии возвращения на свой аэродром, составляла около одной минуты. В полете с набором высоты и разгоном до числа Маха, равного 1,5 на высоте 15 000 м, истребитель мог кратковременно подниматься на 20 000 м со сверхзвуковой скоростью, соответствовавшей числу Маха 1,05.
Кабина пилота оказалась тесной и не соответствовала требованиям ВВС. По технике пилотирования СМ-12 практически не отличался от МиГ-19С, за исключением более выраженной неустойчивости по перегрузке в вертикальной плоскости на больших углах атаки. Вместе с тем, выявилась и валежка при полете на больших числах Маха, особенно при создании перегрузки. Очень возросли усилия на органах управления при парировании крена в случае отказа гидроусилителей на сверхзвуковых скоростях, что делало полет небезопасным.
В состав вооружения СМ-12, кроме двух пушек НР-30 в корне крыла с боезапасом по 73 патрона, входили четыре реактивных орудия ОРО-57К, представлявшие собой блоки с восемью неуправляемыми ракетами АРС-57М (С-5) в каждом, при стрельбе которыми удалось обеспечить устойчивую работу двигателей без применения локализаторов и клапанов сброса топлива. В то же время радиодальномер СРД-5А обеспечивал устойчивый захват цели на удалении не выше 1400—1600 м (при ракурсе 1/4), чего было явно недостаточно, поскольку АСП-5Н мог отрабатывать упреждение на дальности до 2000 м.
В ходе государственных испытаний на СМ-12/1 выполнили 40 полетов, а на СМ-12/3 — 112.
В заключении Акта по результатам государственных испытаний отмечалось, в частности, что «СМ-12 имеет те же основные недостатки, что и ... МиГ-19С:
— недостаточная надежность гидросистемы самолета из-за частых отказов агрегатов системы, разрушения трубопроводов в местах их заделки, перетирание трубопроводов об элементы конструкции самолета вследствие неудовлетворительного монтажа;
— перегруженность колес главного шасси при взлете самолета с двумя подвесными баками емкостью по 760 л (при заправке по 600 л);
— перегрев и обгорание элементов конструкции хвостовой части фюзеляжа (оплавление и прогар внутреннего дюралевого экрана над третьим топливным баком между 24 и 26 шпангоутами) и электропроводов, проложенных в зоне форсажных камер двигателей».
Специалисты ГК НИИ ВВС рекомендовали решить вопрос о запуске в серию и принятии на вооружение самолета СМ-12 по результатам контрольных испытаний его образца, подготовленного для серийного производства, и только после устранения выявленных недостатков. Но делать это не пришлось. Резервы машины уже были исчерпаны, и совершенствовать ее не имело смысла, прежде всего из-за ограничений по прочности планера.
В это время проходили испытания прототипа истребителя МиГ-21, обладавшего более высокими характеристиками, чем самолеты семейства «СМ». Очевидно, что работы по СМ-12 и его модификациям велись для подстраховки, на случай неудачи с будущим МиГ-21.
Последней из машин семейства стала СМ-12/4, переоборудованная из серийного МиГ-19С №0915334 в 1959 г.
Впоследствии третий и четвертый экземпляры, оснащенные пусковыми устройствами АПУ-26, под обозначениями СМ-12/3Т и СМ-12/4Т использовали в ЛИИ для испытаний самонаводящихся ракет К-13. 21 октября 1959 г. с этих самолетов выполнили первый пуск телеметрической ракеты, а 1 декабря с обеих машин стреляли боевыми ракетами по радиоуправляемой мишени МиГ-15, летевшей на высоте 12 400 м. На СМ-12/3Т и СМ-12/4Т стояли радиодальномер «Квант», инфракрасный визир СИВ-52, вычислительное устройство разрешенной дальности и прицел АСП-4НВЛ/1, использовавшийся только днем в пределах визуальной видимости как коллиматор. Опыт испытаний показал, что истребители СМ-12 с ракетами К-13 нельзя использовать на высотах свыше 16 км, а это сильно ограничивало их боевое применение.
После установки на СМ-12 целеуказателя-дальномера ЦД-30 (радиолокационного прицела), аппаратуры «Лазурь», системы наведения «Воздух-1», двигателей Р3-26 с режимом «частичный форсаж», включавшимся на номинале (планировалась позднее установка ускорителя с ЖРД), появился комплекс СМ-12П-51 (СМ-12-51) —перехватчик СМ-12П с двумя ракетами РС-2-УС (К-5МС). На самолете разместили также активный ответчик СОД-57М и два подвесных топливных бака, позволявших летать со скоростью, соответствовавшей числу Маха 1,6. Колеса основных стоек из-за возросшей массы заменили на КТ-61, а носовой — на КТ-87, и, кроме того, улучшили охлаждение хвостовой части машины.
В ноябре 1958 г. завершились заводские испытания СМ-12П № 101 (без ускорителя), но впоследствии на нем продолжили исследования скоростных подвесных баков. Ведущими по самолету были инженер В.А. Архипов и летчик-испытатель Г.К. Мосолов. Чаще всего в печати эта машина проходит под обозначением СМ-12ПМ, по аналогии с МиГ-19ПМ. В конце 1950-х гг. в правительстве СССР рассматривался вопрос о лицензионном производстве СМ-12ПМ в странах народной демократии, в частности, в Чехословакии.
Вслед за СМ-12ПМ завод № 21 выпустил четыре перехватчика СМ-12ПУ (СМ-12ПМУ) с ускорителями одноразового действия У-19Д с ЖРД РУ-013 конструкции Л.С. Душкина и двумя ракетами К-5М. Самолет должен был перехватывать скоростные цели в радиусе 150 км на высотах до 20 000 м.
Первая такая машина, № 66210102, прибыла на аэродром ЛИИ 21 июля 1958 г. Спустя десять дней после замены ускорителя с двигателем Душкина на аналогичный, но с двигателем Севрука, начались ее летные испытания. Ведущими по машине были инженер В.А. Архипов и летчик К.К. Коккинаки. В испытаниях перехватчика участвовал также летчик М.М. Котельников. В полете 5 марта 1959 г. у него сложилась аварийная ситуация (какая, в документах не говорится), но все завершилось благополучно с посадкой на свой аэродром.
В те годы в Подмосковье испытания проводились только с использованием основных, турбореактивных, двигателей, а «огневые», с запуском ЖРД, — во Владимировке. Последние проходили в два этапа, с июня по 15 июля и с сентября по октябрь 1958 г.
На самолете № 66210104 установили доработанную РЛС ЦД-30М, а переднюю кромку обечайки воздухозаборного устройства скруглили. На этой машине испытывался ускоритель с ЖРД конструкции Л.С. Душкина.
Возросшее лобовое сопротивление перехватчика значительно ухудшило его летно-технические характеристики. Так, например, максимальная скорость СМ-12ПМ снизилась до 1720 км/ч, а практический потолок — до 17 400 м. На СМ-12ПМУ предполагалось достигнуть скорости 2000 км/ч и высоты 22 000 м. Прорабатывался вариант установки модифицированного вспомогательного двигателя РУ-013М с турбонасосным агрегатом (у всех предыдущих ускорителей подача топлива была вытеснительного типа).
В 1960 г. на СМ-12ПМУ испытывали управляемые ракеты К-8М8, разработанные в ОКБ-4.
По данным Государственного комитета по авиационной технике, завод № 21 построил в общей сложности пять машин СМ-12 ПМ и СМ-12ПМУ.
В летных испытаниях самолетов серии СМ-12 участвовали летчики-испытатели: от ОКБ— ГА. Седов, К.К. Коккинаки, В.А. Нефедов, ГК. Мосолов и от ЛИИ — В.П. Васин, В.Г. Мухин, РФ. Захаров.