Альтернативные истребители МиГ-23 с несущими поверхностями схемы «биплан-тандем». СССР Часть 1

Перед тем как выложить первую часть данной статьи я хочу выразить слова благодарности уважаемым коллегам за неоценимую помощь в ее создании: redstar72 за редактирование текста и идеи, товарищу Сухову за идеи и 3d-модели и vasia23 за цветные профили. Без помощи этих уважаемых коллег данная статья не смогла бы состояться.

Содержание:

В июле 1967 года в новом московском аэропорту Домодедово состоялся грандиозный воздушный парад, посвященный полувековому юбилею Великого Октября. Он произвёл небывалое впечатление на тысячи зрителей: в параде приняли участие самолеты самого различного назначения, о существовании которых на западе стало известно только после показа в Домодедово. Среди этих машин был прототип сверхзвукового фронтового истребителя, пилотировал который шеф-пилот ОКБ-155 А. В. Федоров.

Выкрашенный в красный и серый цвета истребитель с полукруглыми боковыми воздухозаборниками, большим дельтавидным крылом и передним горизонтальным оперением выглядел настолько непохоже на типичный советский истребитель, что многие западные аналитики тут же окрестили самолет копией французского истребителя Dassault Mirage III, а особо упоротые ретивые из их числа (возможно, будущие трясуны пробирками в ООН) уже стали либо подсчитывать количество советских дивизий, в данный момент размещенных во Франции, либо число дней, за которое

«русские танки встретятся с ударившими в спину НАТО проклятыми лягушатниками» [1].

Несмотря на то, что иностранное влияние при создании советского истребителя было, Франция и компания Dassault к нему не имели никакого отношения. Заимствование концепции, несомненно, было, но не французское, а шведское. Но, впрочем, обо всем по порядку.

Опытный истребитель МиГ-23 (изделие 23-02; «23-02/1») с несущими поверхностями схемы «биплан-тандем»

Предыстория

История создания этого самолета началась в 1961 году, когда ОКБ А. И. Микояна приступило к работам над истребителем нового поколения, условно названным «МиГ-23» и призванным заменить МиГ-21, который в то время только начал поступать на вооружение ВВС СССР. Первоначально новый самолет предполагалось создать с использованием ряда элементов конструкции предшественника. Прототип такой машины Е-8/1, пилотируемый летчиком-испытателем Г. К. Мосоловым, впервые поднялся в воздух 17 апреля 1962 года.

Самолет был выполнен по схеме «продольный триплан». Его особенностями стали небольшое переднее горизонтальное оперение и подфюзеляжный регулируемый воздухозаборник. Истребитель предполагалось оснастить РЛС «Сапфир-21» (на первом опытном самолете она отсутствовала), а его вооружение должно было включать управляемые ракеты Р-13 с тепловой ГСН, которые в дальнейшем собирались дополнить ракетами средней дальности К-23 с радиолокационной полуактивной системой наведения. В соответствии с модой того времени, пушечное вооружение отсутствовало, т. к. считалось, что самолет будет применяться главным образом для сверхзвукового перехвата скоростных высотных целей, поражая противника ракетами в первой же атаке (при М > 1 вероятность выхода в повторную атаку была слишком мала). Ведению маневренного боя на дозвуковой скорости особого значения не придавали, считая, что сверхзвуковому ракетоносцу, действующему в соответствии с правилом «бей и беги», не нужно втягиваться в «карусель» на виражах.

Во время одного из испытательных полетов 11 сентября 1962 года произошла авария. Мосолов катапультировался и получил тяжелые травмы, а самолет был потерян. К тому времени уже почти два с половиной месяца летала вторая опытная машина Е-8/2, но после аварии Мосолова дальнейшие работы по теме Е-8 решили прекратить. Однако это отнюдь не означало отказ от создания более совершенного, чем МиГ-21, фронтового истребителя. К тому времени на вооружении ВВС США появился F-4C Phantom II – первый в мире серийный тактический истребитель, способный вести ракетный бой на средних дистанциях. Другие характеристики этого многоцелевого самолета также выглядели весьма внушительно, что побудило советских военных и Министерство авиационной промышленности (МАП) поспешить с «адекватным ответом».

Практически сразу же после прекращения работ по Е-8 конструкторы ОКБ-155 приступили к созданию совершенно нового фронтового истребителя. Перспективный истребитель должен был быть оснащен новой системой вооружения С-23 (данная система должна была включать радиолокационную станцию «Сапфир-23», теплопеленгатор ТП-23, автоматический стрелковый прицел АСП-23 и управляемые ракеты класса «воздух-воздух» средней дальности типа К-23, а также тактические управляемые ракеты «воздух-поверхность» Х-23) и иметь повышенные летно-технические характеристики. Максимальная скорость должна была достигать 2700 км/ч (почти как у МиГ-25), что предполагало применение новых конструкционных материалов и технологий. Следует заметить, что ранее все фронтовые истребители советских ВВС вооружались лишь пушками и УР малой дальности, а ракетами средней дальности оснащались лишь перехватчики ПВО, предназначенные для борьбы с неманевренными самолетами. Как и МиГ-21, новый истребитель должен был эксплуатироваться с грунтовых аэродромов или бетонных взлетно-посадочных полос 2-го класса.

Однако постоянно меняющиеся взгляды на боевое применение авиации привели к дальнейшему ужесточению требований к взлетно-посадочным характеристикам тактических самолетов, и в первую очередь в части обеспечения эксплуатации с коротких или поврежденных взлетно-посадочных полос. Последнему требованию придавалось особое значение, в связи с чем в конструкции самолета решено было решено предусмотреть специальные устройства для сокращения длины разбега и пробега.

Ужесточению требований к взлетно-посадочным характеристикам способствовало появление на рубеже 50-60-х годов как в США, так и в СССР тактических ядерных боеприпасов, которые можно было подвешивать под самолеты класса «истребитель-бомбардировщик», а также использовать в качестве БЧ тактических ракет. Стратеги обеих сторон считали, что в условиях полномасштабной войны крупные аэродромы с бетонированными взлетно-посадочными полосами станут слишком уязвимыми. Поэтому самолетам пришлось бы перебазироваться на запасные площадки ограниченных размеров или погибнуть на своих авиабазах.

Под влиянием таких взглядов ОКБ совместно с ЦАГИ подготовили предложения по второму этапу работ программы МиГ-23, в ходе которого предстояло создать более совершенный самолет, способный эксплуатироваться с укороченных взлетно-посадочных полос. Достичь этого можно было тремя путями: за счет применения подъемных двигателей, изменения компоновки или использования крыла с изменяемой стреловидностью. Два направления – применение подъемных двигателей и крыла изменяемой геометрии – в то время вошли в моду у нас и за рубежом.

Теперь нам следует сделать небольшое отступление и, встав на место конструкторов ОКБ-155, рассмотреть достоинства и недостатки каждого из вариантов.

Выбор схемы

Отказ от крыла с изменяемой геометрией

Теоретически крыло изменяемой геометрии выглядело очень заманчивым. Так, например, применяя малую стреловидность (10-15°) при крыле с большим удлинением и мощной механизацией, можно значительно улучшить взлетно-посадочные характеристики и уменьшить минимально допустимую полетную скорость. При стреловидности 35-45° обеспечивались хорошие маневренные характеристики и высокое аэродинамическое качество на околозвуковых режимах, а установив крыло на угол 60-70°, можно было достичь больших сверхзвуковых скоростей. Кроме того, этот режим оказался весьма благоприятным для полета на малых высотах при больших приборных скоростях.

Однако по результатам проведенных в ЦАГИ исследований председатель ГКАТ П. В. Дементьев в 1961 году сообщал заместителю председателя Совмина Д. Ф. Устинову:

«По Вашему поручению докладываю заключение ЦАГИ о работах по сверхзвуковым самолетам с изменяемой в полете геометрией крыла (проект «Суоллоу» фирмы «Викерс»…).

Оценка, проведенная в ЦАГИ, показала, что такая компоновка представляет большие конструктивные сложности на современных скоростях полета… Кроме технических трудностей создания крыла с изменяемой стреловидностью, оно имеет ряд других недостатков. Значительное ухудшение устойчивости и управляемости самолета, которые будут изменяться не только в связи со сдвигом средней аэродинамической хорды крыла из-за его поворота. Расчеты, проведенные в ЦАГИ, показали, что это ухудшение будет в 2-3 раза большим, чём на самолете обычной схемы, что приведет соответственно к большим потерям в подъемной силе и в качестве…»

Кроме того, у крыла с изменяемой геометрией были и другие серьезные недостатки, затруднявшие его использование в конструкции фронтовых истребителей. Поскольку машина задумывалась сравнительно недорогой (вследствие этого требования к максимальной скорости были пересмотрены в сторону снижения до M=2,2), способной эффективно применяться в малых войнах, решать задачи ПВО и широко поставляться странам Варшавского договора, дружественным странам (Индия, Югославия, Куба, Сирия, Монголия, Финляндия) и дружественным режимам (страны, вставшие на путь построения социализма), то крыло изменяемой геометрии было серьезным недостатком, усложнявшим конструкцию самолета и серьезно повышавшим его стоимость.

Хотя возникшие в связи с применением нового крыла трудности обеспечения устойчивости и управляемости были успешно решены специалистами ЦАГИ благодаря обнаруженному ими эффекту (аэродинамический фокус крыла при изменении угла стреловидности мало изменялся в случае, если на нем имелся корневой наплыв, и было соответствующим образом подобрано место расположения оси поворота консоли), в то же самое время требования обеспечения технической надежности узла поворота консолей крыла вели к росту его массы и ограничению значения максимальной эксплуатационной перегрузки до 5,0g (первоначально вообще до 3,0g), делая данное техническое решение пригодным лишь для перехватчиков и бомбардировщиков.

Таким образом, основными достоинствами проектируемого советского истребителя с крылом изменяемой геометрии должны были стать высокие скорость и скороподъемность, большие дальность и продолжительность полета. Высокая маневренность не вошла бы в число его достоинств. Подобно экспериментальным самолетам Mirage G и Mirage G.8 новый самолет был бы ограниченно маневренным, серьезно проигрывая в этом плане Mirage III и F-4 Phantom II, которые (в зависимости от модификации) были рассчитаны на максимальную эксплуатационную перегрузку 7,0-8,5 [2].

Подъемные двигатели и отказ от них

После отказа от крыла с изменяемой геометрией в ОКБ-155 стали рассматривать два варианта: применение подъемных двигателей (основной) и нетрадиционная компоновка – схема «биплан-тандем» (запасной). Оба проекта, получивших обозначения «изделие 23-01» (23-01) и «изделие 23-02» (23-02), начали разрабатывать в соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 3 декабря 1963 года. Техническое руководство программой было возложено на А. А. Андреева.

Ведущим конструктором самолета «изделие 23-01» был B. А. Микоян, брат известного летчика-испытателя С. А. Микояна и племянник генерального конструктора. Самолет представлял дальнейшее развитие МиГ-21. Для применения ракет «воздух-воздух» средней дальности в носовой части фюзеляжа установили бортовую РЛС с антенной большого диаметра, обеспечивающей необходимую дальность обнаружения воздушных целей. Два регулируемых полукруглых воздухозаборника установили по бокам фюзеляжа за кабиной пилота. Крыло самолета и шасси повторяли основные решения, отработанные на МиГ-21.

Для сокращения взлетной дистанции машину оснастили комбинированной силовой установкой, состоявшей из основного и двух подъемных ТРД. Подъемные реактивные двигатели РД-36-35 с тягой по 2350 кгс, разработанные в ОКБ П. О. Колесова, скомпоновали вблизи центра тяжести истребителя под небольшим углом к вертикали. Подвод воздуха к РД-36-35 осуществлялся через воздухозаборник, образованный подвижной крышкой с перепускными жалюзи и боковыми стенками. Для повышения эффективности сопла подъемных двигателей оснастили поворотными решетками для отклонения реактивной струи в плоскости симметрии самолета. Направление векторов тяги РД-36-35, согласованное с траекторией набора высоты, и суммирование тяги трех двигателей существенно сократили взлетную дистанцию. Отклонение вектора тяги подъемных двигателей вперед создавало дополнительное тормозное усилие для сокращения пробега.

Комбинированная силовая установка позволила сократить разбег самолета на 300 метров. Основной турбореактивный двигатель Р-27-300 с максимальной тягой 5200 кгс и форсажной 7800 кгс, разработанный КБ завода «Красный Октябрь» под руководством главного конструктора К. Р. Хачатурова, обеспечивал самолету максимальную скорость на большой высоте, в 2,3 раза превышающую скорость звука. Двигатель создавался на базе серийного двухвального ТРД Р-11Ф2С-300.

Весной 1967 года постройку прототипа «23-01», получившего обозначение МиГ-23ПД, завершили, и 3 апреля летчик-испытатель П. М. Остапенко выполнил на нем первый полет по программе заводских испытаний. Этими испытаниями руководил ведущий инженер В. М. Тимофеев. На машине выполнили несколько десятков полетов, в том числе два из них – А. В. Федотов. Однако еще до начала испытаний МиГ-23ПД стало ясно, что схема истребителя с дополнительными подъемными двигателями не имеет больших перспектив.

Экспериментальный самолет с укороченными взлетом и посадкой МиГ-21ПД

Экспериментальный истребитель с укороченными взлетом и посадкой МиГ-23ПД

Дополнительные двигатели занимали много места в фюзеляже, значительно сокращая грузоподъемность и полезные объемы для топлива, а использовались в полете всего несколько минут. В результате, учитывая требование увеличения дальности и продолжительности полета, для дальнейшей реализации программы создания истребителя МиГ-23 был принят другой вариант компоновки самолета – «тандем-биплан», предусматривающий применение основного крыла большой площади и относительно большого переднего горизонтального оперения с закрылками, отклоняемыми на взлете и посадке.

Ниже в качестве итога работ ОКБ-155 по машинам с подъемными двигателями приведен отрывок из книги Б. А. Орлова «Записки лётчика-испытателя».

«В те годы во всём мире интенсивно проводились работы по созданию самолётов с вертикальным взлётом-посадкой (СВПП) и самолётов с укороченными разбегом и пробегом (СКВП). Во Франции испытывался «Бальзак», построенный на базе известного истребителя Миpаж-3, с установленными на нём двигателями для создания вертикальной тяги, в Англии успешно летал «Хаpиеp», у которого один двигатель служит и для вертикального взлёта-посадки, и для горизонтального полёта. У нас КБ Яковлева создало Як-36, имевший маршевый двигатель для обычного полёта и подъёмные двигатели, работающие только на взлёте и посадке. Мы же и «сyховцы» исследовали возможность уменьшения взлётной и посадочной дистанций с помощью небольших двигателей вертикальной тяги, не могущих поднять самолёт вертикально, но как бы уменьшающих вес самолёта. С этой целью в КБ Сухого построили Сy-15ВД на базе обычного истребителя-перехватчика Сy-15, установив подъёмные двигатели, а мы на несколько изменённый МиГ-21 поставили два подъёмных двигателя и назвали этот экспериментальный самолёт «изделие 23-31». В июне 1966 г. П. М. Остапенко поднял эту машину в воздух.

Подъёмные двигатели на «23-31» располагались в средней части фюзеляжа, что значительно уменьшало ёмкость топливных баков, из-за чего летать на этом самолёте можно не больше 15-17 минут, шасси не убиралось, так как некуда его было yбиpать опять же из-за установки подъёмных двигателей, поэтому выше полyтоpа километров машина не поднималась. Да и нечего ей было делать на большей высоте – испытывалось в основном, поведение самолёта на взлёте и посадке. Выхлопные сопла подъёмных двигателей были снабжены специальными решетками, позволяющими отклонять газовую стpyю назад на угол 10 гpадyсов и вперед на угол 5 гpадyсов, что несколько увеличивало общую тягу на взлёте, а на посадке отклонённая вперед стpyю выполняла роль газового тормоза.

Взлёт и посадка на этом самолёте были непростыми. Выхлопная струя подъёмных двигателей у земли растекалась в стороны, создавая подсасывающий эффект; с изменением скорости и высоты влияние этого эффекта сказывалось по-разному и на подъёмной силе самолёта, и на его устойчивости и управляемости.

Если на взлёте проблем было меньше — небольшая перебалансировка, т.е. изменение угла продольного наклона самолёта при неподвижной ручке управление, — после отрыва от земли не представляла особенной трудности для лётчика, то на посадке, кроме перебалансировки, этот «подсос» вызывал энергичное снижение самолёта и такое же торможение. Поэтому непосредственно перед приземлением приходилось увеличивать тягу маршевого двигателя до максимала, а иногда даже включать форсаж… Как-то мы с Федотовым, перебирая полётные листы, наткнулись на лист с отчётом Остапенко о выполнении задания на «23-31», где Петро написал: «Взлёт на максимале, посадка на форсаже». Сначала мы подумали, что он ошибся, но Петр Максимович и не думал ошибаться – оказывается, так и было … Всё это усложняло выполнение взлёта и посадки на этой машине, а большого выигрыша в длине взлётно-посадочной дистанции за счёт кажущегося снижения веса не получилось.

Несмотря на это, шла постройка ещё ранее заложенного опытного самолёта по такой схеме, и в марте 1967 г. Остапенко поднял МиГ-23-01, красивый самолёт с острым носом, боковыми полукруглыми воздухозаборниками, новым мощным двигателем. Остапенко выполнил на нём несколько десятков полётов, слетал на параде в Домодедово, и на этом история этого самолёта закончилась — отдали его куда-то, в музей, кажется, в МАИ. Кроме Петра, пару полётов на МиГ-23-01 сделал Федотов.

Подобная схема себя не оправдала, хотя разбег и пробег на МиГ-23-01 были сравнительно небольшими — возить двигатели, используемые только при взлёте и посадке, занимающие место топлива и оборудования, слишком накладно.

«Сyховцы», полетав на Сy-15ВД – в основном, летал замечательный лётчик-испытатель Евгений Степанович Соловьёв, – и испытав самолёт Т-6 с подъёмными двигателями, убедились, что и у них «овчинка выделки не стоит», и построили Т-6 с крылом изменяемой в полёте стреловидности – известный бомбардировщик Сy-24.

Я был назначен дублером к Остапенко, что весьма подняло меня в собственных глазах, несколько раз сопровождал его на МиГ-21 с кинооператором, а потом и сам вылетел на этом интересном самолёте. К сожалению, вскоре мне пришлось улететь в долгую командировку, и последующие полёты на «23-31» я выполнял поздней осенью, когда основная часть программы была закончена. Не обошлось без «вводных» – в одном полёте я взлетел, не убедившись в полном выходе одного подъёмного двигателя на «максимал». Дал маху, конечно, за что получил небольшой «втык» от Федотова, но уж очень плохо было видно зеленую лампочку сигнализации выхода двигателя на максимальный режим, особенно при ярком солнечном свете.

С появлением МиГ-23-01 первая экспериментальная машина с подъёмными двигателями на испытания летала мало, но её решили показать на параде в Домодедово, поэтому выполнили ещё пару десятков тренировочных полётов и демонстрационный полёт на параде, а потом она своё лётное существование закончила».

Схема «тандем-биплан»

Идея использовать в истребителе «23-02» схему «тандем-биплан» была заимствована советскими конструкторами из нейтральной Швеции. Дело в том, что если в равнинной Восточной и Центральной Европе сооружение полевых запасных аэродромов (даже для базирования сверхзвуковых самолетов) являлось хотя и трудоемкой, но относительно реальной задачей, то для Швеции это было практически неосуществимо.

Географическое положение родины викингов в значительной степени и определило «особенности национального авиастроения» применительно к истребителям третьего поколения. Важнейшим требованием ВВС Швеции к боевому самолету 1970-90-х годов являлось обеспечение высоких взлетно-посадочных характеристик – ландшафт даже южных, равнинных провинций страны изобиловал гранитными скалами, валунами, а также многочисленными озерами, реками и протоками, что препятствовало строительству полевых аэродромов в восточно- и центрально-европейском понимании этого слова. Проблему рассредоточения авиации в случае начала боевых действий можно было наилучшим образом решить за счет создания большого числа резервных ВПП на прямых участках автомобильных дорог (специально усиленных и снабженных боковыми ответвлениями для заруливания, организации технических позиций и стоянок).

Вследствие этого обязательными требованиями к истребителю третьего поколения командованием ВВС Швеции были названы улучшенные по сравнению с предшественниками взлетно-посадочные характеристики. ВВС поставили условием доведение минимально потребной длины ВПП до 500 метров (даже для самолета с боевой нагрузкой). В перегрузочном варианте самолет должен был взлетать с полосы обычной длины. В ответ на требования шведских ВВС конструкторы компании SAAB, проанализировав несколько вариантов с крылом изменяемой стреловидности, «не поддались соблазну» и в конечном итоге нашли свой, менее дорогостоящий и более простой путь, который, как выяснилось позднее, открыл новую страницу в развитии истребительной авиации.

В декабре 1962 года министерство обороны Швеции совместно с руководством компании SAAB провело первую официальную, с участием журналистов презентацию нового авиационного комплекса. Информация о новой разработке компании SAAB сразу же привлекла внимание инженеров ОКБ-155. Примененная шведскими конструкторами, репутация которых после создания истребителя-бомбардировщика J-32 Lansen и истребителя J-35 Draken была очень высокой, схема «биплан-тандем» заинтересовала главного конструктора ОКБ-155 А. И. Микояна.

В 1963 году в ЦАГИ по заданию ОКБ-155 были проведены аэродинамические испытания моделей самолетов схемы «биплан-тандем», которые показали, что система двух несущих плоскостей различной площади дает комбинацию, которая наиболее рациональна с точки зрения сочетания хороших взлетно-посадочных характеристик и крейсерских летных данных при сверхзвуковых скоростях. Кроме того, самолет, выполненный по схеме «биплан-тандем», не очень чувствителен к воздействию турбулентности атмосферы, что особенно важно во время полетов на малых высотах с большими скоростями.

Следует сказать, что использованный в конструкции этого самолета принцип создания дополнительной подъемной силы за счет использования дополнительной несущей поверхности перед основным крылом не нов, но ввиду тенденции быстрого отрыва потока на передней плоскости он не находил широкого применения, поскольку это явление вызывает ухудшение летных качеств самолета при малых скоростях (больших углах атаки).

Однако эксперименты в аэродинамической трубе, проведенные специалистами ЦАГИ, показали, что если обе несущие плоскости имеют треугольную форму с надлежащими характеристиками и оптимально взаиморасположены, то отрыв потока на передней плоскости не возникает даже при углах атаки, превышающих эксплуатационные. Кроме того, размещение переднего крыла выше плоскости главного обеспечивает не только высокую эффективность переднего, но также и полезное взаимодействие обоих крыльев при возникновении вихрей на больших углах атаки.

Очень хорошие летные характеристики «23-02» были достигнуты также благодаря применению треугольного крыла с профилями малой относительной толщины и с большим углом стреловидности по передней кромке. Переднее крыло имело постоянную стреловидность по передней кромке 55°, а основное – 56°.

Благодаря достоинствам схемы «биплан-тандем» оказалось возможным оснастить «23-02» крыльями с площадью и размахом, значительно меньшими, чем у треугольных крыльев обычных самолетов-бесхвосток. Это позволило существенно уменьшить аэродинамическое сопротивление, особенно при высоких скоростях.

Испытания прототипов

Артем Иванович хорошо представлял себе все трудности создания самолета с крылом изменяемой геометрии [3] и видел проблемы и недостатки «23-01» и потому дал указание А. А. Андрееву и В. А. Микояну активировать работы по «23-02» с несущими поверхностями схемы «биплан-тандем». В начале 1965 года эти работы получили официальное одобрение: вышел приказ Минавиапрома по форсированию работ и постройке второго прототипа МиГ-23 с одним двигателем Р-27Ф-300 и несущими поверхностями схемы «биплан-тандем». Имевшийся к этому времени научно-технический задел позволил в декабре 1965 года подготовить эскизный проект истребителя.

Для ускорения работ конструкторы ОКБ-155 воспользовались наработками как своей бригады («23-02» позаимствовал фюзеляж «23-01», в котором были удалены подъемные двигатели), так и бригады ведущего инженера И. В. Хрумкина, занимавшегося разработкой на базе МиГ-21С самолета-аналога А-144, аэродинамическая компоновка крыла которого повторяла форму несущей поверхности сверхзвукового пассажирского лайнера Ту-144.

В июле 1967 года завершили сборку первого прототипа «23-02/1» и 26 июля его перевезли в ЛИИ, где началась подготовка к первому вылету. После проверки систем и взвешивания 10 августа А. В. Федотов взлетел на самолете с ПГО, закрылки которого не были отклонены. Во втором полете, состоявшемся через два дня, взлет и посадка были выполнены с полностью отклоненными закрылками. В третьем полете «23-02» превысил на 20% скорость звука, а в шестом разогнался до скорости M=2,0.

Испытания в ЛИИ показали, что даже при углах атаки около 30° нет опасности срыва потока, и сохраняется достаточная продольная и поперечная устойчивость. В результате «23-02», будучи сверхзвуковым самолетом, имеет посадочные характеристики хорошего дозвукового самолета. Использование устройства реверса тяги и форсажной камеры даже обеспечивает «23-02» свойства самолета короткого взлета и посадки.

Однако в процессе летных испытаний первого прототипа «23-02/1» выявился ряд серьезных проблем, связанных как с аэродинамикой, так и с эргономикой самолета. Так, например, обзор из кабины серьезно уступал обзору истребителей МиГ-21, и Федоров сказал, что

«у него сложилось ощущение, что он сидел не в кабине истребителя, а в танке».

Обзор был улучшен на втором прототипе «23-02/2» путём увеличения высоты фонаря кабины пилота и более высокой его посадки.

Кроме того, обнаружилась тенденция к внезапному кабрированию при разгоне на сверхзвуковых скоростях, что было связано с различием в перемещении скачков уплотнения на верхней и нижней поверхностях основного крыла. Этот недостаток удалось устранить за счет некоторого увеличения площади поперечного сечения самолета. Начиная со второго прототипа «23-03/2» на машинах устанавливался оригинальный подфюзеляжный киль, складывающийся при посадке (впервые такая конструкция появилась на опытном Е-8).

Другой проблемой, выявленной в ходе испытаний, стало взаимодействие струи газа от реверса с воздушным потоком, обтекающим крыло и вертикальное оперение, что приводило к значительному изменению продольного момента и момента рыскания. Проблема была решена после установки в эжекторе небольших турбулизаторов.

В то же время аэродинамическая схема самолета обеспечила сохранение устойчивости и управляемости вплоть до угла атаки, равного 40°. В одном из испытательных полетов прототип «23-03/1» продемонстрировал одиннадцативитковый штопор, на протяжении половины которого истребитель находился в перевернутом положении. Машина легко вышла из штопора при постановке органов управления в нейтральное положение.

Схемы опытного истребителя «23-02/1» с несущими поверхностями схемы «биплан-тандем»

Опытный истребитель МиГ-23 (изделие 23-02; «23-02/1») с несущими поверхностями схемы «биплан-тандем»

Поскольку замечания к машине не носили характер неустранимых, то первый прототип «23-02/1» стали готовить к воздушному параду в Домодедово. До 9 июля на «23-02/1» Александр Васильевич Федотов выполнил 37 полетов. Полет на воздушном параде стал тридцать восьмым. В этом параде приняли участие оба прототипа и экспериментальный самолет «23-31». Прототип «23-01» пилотировал П. М. Остапенко, а экспериментальную машину – летчик-испытатель ОКБ М. М. Комаров.

После выполнения 45 полетов опытный образец ТРД Р-27Ф-300 выработал назначенный 25-часовой ресурс, и самолет отправили на доработку. На машине заменили двигатель и установили трехканальный автопилот АП-155. В начале декабря 1967 года «23-02/1» перегнали в НИИ ВВС, где испытания продолжили. На этом этапе предстояло оценить устойчивость работы силовой установки истребителя при пуске ракет Р-3С и Р-23.

Незадолго до этого во время испытаний ракеты Р-23 заместителем начальника НИИ ВВС С. А. Микояном на самолете МиГ-21 на большой высоте после пуска первой ракеты заглох двигатель самолета. Летчик продолжил выполнение задания и запустил вторую ракету, после чего на снижении на высоте 9 км запустил двигатель и успешно завершил полет.

Вскоре к первому самолету присоединились еще два самолета: второй прототип «23-02/2» (ведущий инженер Ю. Н. Федулов), также как и первый выполненный на основе планера экспериментального самолета «23-01», и третий прототип «23-02/3» (ведущий инженер А. Н. Сошин), доработанный с учетом дополнительных исследований ЦАГИ и ГосНИИ АС.

Схемы опытного истребителя «23-02/2» с несущими поверхностями схемы «биплан-тандем». Высота фонаря кабины и посадка пилота были немного увеличены, установлен складывающийся подфюзеляжный киль

Третий прототип «23-02/3» отличался от своего предшественника меньшей длиной фюзеляжа, а также упрощением и облегчением конструкции (если в прототипах «23-02/1» и «23-02/2» были только сняты двигатели, то в данном самолете было демонтировано все связанное с подъемными двигателями оборудование с соответствующими перекомпоновкой и перепроектированием внутрифюзеляжного пространства). На третьем прототипе «23-03/3», впервые установили РЛС «Сапфир-23». Работа по испытанию сложного и капризного радиолокационного комплекса велась с большим напряжением в три смены. Одновременно «Сапфир» отрабатывался в ЛИИ на летающей лаборатории, созданной на базе опытного пассажирского самолета Ту-110. В дальнейшем к испытаниям подключились самолеты «23-02/4», «23-02/5», «23-02/6» и «23-02/9».

Схемы опытного истребителя «23-02/3» с несущими поверхностями схемы «биплан-тандем»

Всего в программе заводских и Государственных испытаний МиГ-23 – такое обозначение вскоре получил самолет – было задействовано девять машин. В полетах участвовали «фирменные» летчики-испытатели: П. М. Остапенко, М. М. Комаров, Б. А. Орлов и А. Г. Фастовец, а также испытатели ЛИИ и ГК НИИ ВВС. Как писал Б. А. Орлов, МиГ-23 произвел на него в целом хорошее впечатление. Самолет понравился своей «летучестью» и неплохим обзором из кабины. Однако управляемость истребителя оставляла желать лучшего. Кроме уже названных ведущих инженеров, выполнение испытаний обеспечивали: А. М. Герасименко, В. Д. Троицкий, В. С. Романычев. В. Н. Уткин, А. С. Вьюшков и многие другие специалисты. Был задействован практически весь штат авиатехников летной станции ОКБ в Жуковском.

С 8 по 24 января 1968 года летчики-испытатели П. М. Остапенко и М. М. Комаров выполнили 16 пусков ракет Р-23 с прототипа «23-02/1» в диапазоне высот 5-17 км и скоростей М=0,7…1,8. Полностью заводской этап летных испытаний прототипов «23-02» закончился в середине весны 1968 года, при этом состоялось около ста полетов. Большую часть из них провел П. М. Остапенко. Акт по результатам первого этапа испытаний генеральный конструктор А. И. Микоян утвердил 6 мая 1968 года.

Из-за увеличения взлетной массы на пятый прототип «23-02/5», который одновременно был первым предсерийным самолетом, установили более мощную модификацию двигателя Р-27Ф2РТ-300, отличавшегося от своих предшественников увеличенной максимальной тягой (6 900 кгс на режиме «максимал» и 10 000 кгс на форсажном режиме) и встроенным устройством реверса тяги. Оснащенный новым двигателем истребитель прибыл в ЛИИ в конце января 1969 года. Через неделю его облетал шеф-пилот А. В. Федотов, и 10 февраля самолет перегнали в НИИ ВВС, где до конца августа на нем выполнили три десятка полетов по испытанию системы вооружения, в том числе и установленной на нем пушки ГШ-23. Систему автоматического управления САУ-23 проверили только в режиме стабилизации.

Схемы опытного истребителя «23-02/5» с несущими поверхностями схемы «биплан-тандем»

Опытный истребитель «23-02/5» в ходе испытаний системы вооружения

• [1] в это время президентом Франции был генерал Шарль де Голль, выведший Францию из военной организации НАТО (правда Франция осталась в политической организации НАТО), объявивший об «обороне по всем направлениям» и выступавший против войны во Вьетнаме
• [2] в случае отказа (нередкого в те годы) или промаха ракет средней дальности (в 1960-х годах истребители благодаря резким маневрам могли обмануть головку самонаведения и «стряхнуть её с хвоста») истребитель с крылом изменяемой стреловидности мог стать легкой добычей более маневренных истребителей
• [3] как говорят знающие люди, в реальной истории создание и доводка истребителя МиГ-23 с крылом изменяемой геометрии отняли у Артема Ивановича Микояна несколько лет жизни

источники:

• http://www.airwar.ru/enc/fighter/mig23.html
• http://www.airwar.ru/enc/xplane/mig23pd.html
• http://www.airwar.ru/enc/fighter/mig23m.html
• https://ru.wikipedia.org/wiki/МиГ-23
• http://www.airwar.ru/enc/fighter/aj37.html
• https://en.wikipedia.org/wiki/Saab_37_Viggen
• http://paralay.com
• Н. Сойко «МиГ-23: истребитель третьего поколения» // Моделист-конструктор № 9/2005
• В. Молочков «Плетка для Фантомов» // Крылья Родины № 5/1998
• Н. Бобошин, Н. Якубович «Воздушный патруль. Рассказ о самолете Ту-126» // Крылья Родины № 2/1996

​Часть 2