«Нестандартные» МиГи Часть 1
В начале 50-х годов в СССР рассматривалась угроза массированного ядерного удара по стране, что стало причиной бурного развития класса истребителей-перехватчиков. Работы по ним велись не только в "самолетных" КБ, но и в организациях, создававших радиолокационную технику, системы управления и наведения, ракеты и авиационные материалы.
"Чисто-истребительное" ОКБ-155 главного конструктора А. И. Микояна к этому времени уже создало самолеты МиГ-15 и МиГ-17, о которых заговорил весь мир. Заканчивалось проектирование нового сверхзвукового двухдвигательного фронтового истребителя СМ-9 (МиГ-19) и его собрата-перехватчика СМ-7 (МиГ-19П). Последний, хотя и имел радиолокационный прицел, не был лишен недостатка всех перехватчиков того времени — необходимости вести длительный самостоятельный поиск цели. Обнаружив ее, пилот сосредотачивал внимание на экране РЛС для ведения огня и отвлекался от управления машиной. Увеличить эффективность работы перехватчика в воздухе можно было путем создания единой замкнутой системы перехвата воздушных целей, включающей как наземные, так и бортовые средства информации и управления с максимальной автоматизацией процессов боевого полета истребителя.
Постановлением Совета Министров СССР от 3 июня 1953 года (соответствующий приказ МАП вышел 8 июня) ОКБ-155 было поручено спроектировать и построить опытный фронтовой истребитель И-3 (И-380) под новый мощный двигатель ВК-3, который создавался в ОКБ В. Я. Климова с 1949 года. Он предназначался для установки на новых советских перехватчиках, рассчитываемых на максимальную скорость полета порядка 2000 км/ч, и практически стал первым в СССР двухконтурным ТРД с форсажной камерой. Первый опытный экземпляр самолета, вооруженный тремя пушками НР-30, требовалось предъявить на госиспытаниях в I квартале 1956 года. По этому же Постановлению на базе И-3 следовало разработать и несколько позднее предъявить на испытания (в качестве второго летного прототипа И-3) вариант перехватчика с РЛС «Изумруд» и двумя пушками НР-30.
схемы И-3
Согласно эскизному проекту, утвержденному в марте 1954 года, максимальная скорость И-3 (И-380) на форсаже при взлетном весе 8954 кг могла составить у земли 1274 км/ч, а на высоте 10 000 м — 1775 км/ч. Расчеты велись с условием, что двигатель ВК-3 будет иметь тягу на номинальном режиме работы 5160 кг, на максимальном режиме — 6250 кг, на форсаже — 8400 кг.
Дальность и продолжительность полета можно было увеличить путем установки под крылом двух стандартных подвесных баков емкостью по 760 л. Предусматривалось бронирование кабины пилота: переднее бронестекло толщиной 65 мм, передняя бронеплита (12 мм), броне-заголовник (16 мм) и бронеспинка (16 мм). Общий расчетный вес брони составлял 87,5 кг. Вооружение самолета состояло из трех неподвижных крыльевых пушек НР-30 с общим боезапасом 195 снарядов (емкость патронных ящиков позволяла размещать до 270 штук). Прицеливание осуществлялось оптическим прицелом АСП-5Н, совмещенным с радиодальномером «Радаль-М». В перегрузку в фюзеляже могла устанавливаться выдвижная установка для стрельбы неуправляемыми снарядами АРС-57 (их запас составлял 16 штук). Вместо подвесных баков можно было устанавливать два крупнокалиберных снаряда типа ТРС-190 или АРС-212, а также две 250-килограммовые бомбы.
Опытный И-3 был построен, однако не был поднят в воздух по причине неготовности двигателя.
Одновременно со строительством опытного образца истребителя И-3 в 1954 году на его базе велась параллельная разработка перехватчика И-ЗП (И-410). На последний вместо заданной станции «Изумруд» планировалось установить новую самолетную РЛС «Алмаз». В том же году этот проект трансформировался в очередной вариант самолета И-3У (соответствующее Постановление Совета Министров СССР вышло 2 марта). Индекс «У» обозначал работу перехватчика в системе «Ураган-1», которая предназначалась для автоматизированного управления полетом и стрельбой. Она создавалась по этому же Постановлению Совмина и включала в себя три основных компонента: РЛС «Алмаз», счетно-решающий автомат и автопилот АП-36. Система «Ураган-1» позволяла обнаруживать цели на расстоянии порядка 17 км, автоматически сопровождать их и открывать огонь при сближении до определенной дистанции.
схемы И-3У
Для ускорения процесса испытаний опытный перехватчик решили построить путем переделки из уже готового фронтового истребителя И-3. Крыло стреловидностью 60° почти не изменили, доработали носовую часть фюзеляжа, кабину, вместо трех пушек НР-30 установили две (по одной в корне крыла). Однако КБ В. Я. Климова все еще задерживало двигатель, и испытания самолета в 1955 году начать не удалось. Предвидя возможные проблемы с новым двигателем ВК-3 в ОКБ-155 под ту же систему «Ураган-1» начали проектировать новый истребитель-перехватчик, который получил название И-7У (соответствующее постановление Совета Министров СССР вышло 28 марта 1956 года, а приказ МАП был выпущен 6 июня того же года). Для него выбрали уже созданный в опытном образце мощный турбореактивный двигатель конструкции А. М. Люльки АЛ-7Ф. Летные испытания последнего уже проводились на новом опытном фронтовом истребителе С-1, созданном в ОКБ-51 главного конструктора П. О. Сухого.
Согласно вышеназванным постановлениям новый истребитель-перехватчик должен был строиться в двух вариантах — И-7У и И-7К. Первый требовалось предъявить на госиспытания в IV квартале 1956 года, второй — в I квартале следующего года. На первом опытном экземпляре (И-7У) предполагалось использовать пушечное и неуправляемое ракетное вооружение, на втором (И-7К) — только ракетное: два управляемых снаряда К-6 или вместо них два блока с восемью снарядами АРС-57 в каждом, кроме того в крыле дополнительно могли устанавливаться четыре автомата с четырьмя снарядами АРС-57 в каждом.
Здесь стоит напомнить, что еще в начале 50-х годов вышло несколько правительственных постановлении о создании управляемого ракетного авиационного вооружения для авиационных комплексов перехвата воздушных целей. Проектирование снарядов было поручено одновременно нескольким конструкторским бюро. Так в ОКБ-2 (Министерства оборонной промышленности) под руководством П. Д. Грушина создавались ракетные системы К-5, К-6 и К-51, в 0КБ-134 И. И. Торопова системы К-75 и К-7 (в вариантах К-7л с управлением по лучу радиолокатора и К-7с с головкой самонаведения), в ОКБ-4 (МОП) М. Р. Бисновата система К-8 (также в двух вариантах с управлением по лучу и самонаведением). Постановление Совета Министров СССР об испытании этих систем в составе ряда авиационных комплексов вышло 30 декабря 1954 года.
схемы И-7У
Эскизный проект И-7У был закончен 23 июля 1956 года и утвержден А. И. Микояном 21 августа. Самолет представлял собой среднеплан с крылом стреловидностью 55° и носовым цилиндрическим воздухозаборником с центральным телом в виде конуса, в котором размещалась антенна РЛС. Вооружение состояло из двух пушек НР-30 (с боезапасом по 80 снарядов на каждую), расположенных в корне крыла, но более «прижатых» к фюзеляжу. Самолет дополнительно мог нести 16 неуправляемых снарядов АРС-57 в четырех блоках под крылом. Под фюзеляжем мог подвешиваться дополнительный топливный бак. Пилот защищался бронеплитой, установленной спереди, бронезаголовником и передним бронестеклом (общий вес брони составлял 59,8 кг). В нижней части фюзеляжа (в районе стыка с крылом) на уровне передней кромки крыла устанавливались два тормозных щитка. Основное радиооборудование перехватчика состояло из радиолокационной станции «Алмаз», станции системы наведения на цель «Лазурь», радиостанции РСИУ-4В, аппаратуры системы слепой посадки ОСП-48 (в составе автоматического радиокомпаса АРК-5, сопряженного с аппаратурой управления полетом, радиовысотомера РВ-5 и маркерного приемника МРП-48П), аппаратуры «Глобус-2» и запросчика-ответчика СР30-2 («Хром-Никель»). Контроль за стрельбой осуществлялся фото-кинопулеметом СШ-45. Электропитание осуществлялось от генераторов ГС-12Т и СГО-8Г, а также преобразователя ПО-750 и двух аккумуляторов 15СЦС-45. Как и в самолете И-3У, на И-7У применялся автопилот АП-Зб, предназначенный специально для работы в системе «Ураган-1». Летные характеристики самолета рассчитывались под двигатель АЛ-7Ф с номинальной тягой 6300 кг, тягой на максимальном режиме 7500 кг и на форсаже 10000 кг.
И-7К отличался конструкцией носовой части фюзеляжа (до рамы-шпангоута № 6), размещением оборудования и вооружения. С самолета снимались узлы крепления пушек (ниши под них закрывались обтекателями), а отсеки для патронных ящиков использовались для установки дополнительного оборудования. На этом варианте перехватчика предполагалось установить РЛС «Алмаз-3» и вычислитель ПВУ-67 (разработанный в ЦКБ-589 МОП). Как уже упоминалось выше, вооружение самолета состояло из двух ракет К-6, подвешиваемых на пусковых устройствах АПУ-9 (конструкции ОКБ-81). В крыле дополнительно могли устанавливаться четыре автомата с неуправляемыми снарядами АРС-57 (по четыре в каждом). Эскизный проект И-7К был завершен 23 августа и утвержден Микояном 28 августа.
Еще до завершения разработки И-7У опытный экземпляр двигателя ВК-3 для И-3У все же поступил, и самолет в 1956 году вышел на испытания. Летные качества перехватчика оказались довольно высокими для второй половины 50-х годов: при взлетном весе 9220 кг была достигнута максимальная скорость 1960 км/ч и потолок 18 000 м, высоту 15000 м истребитель набирал за 2,4 минуты.
В свою очередь, неожиданно сложилась судьба перехватчика И-7У. Первый полет совершил на нем 22 апреля 1957 года Г. К. Мосолов. 21 июня в 13-м полете при посадке было повреждено крыло, и самолет до середины января 1958 года находился в ремонте. В следующих шести полетах были сняты летные характеристики, которые просто озадачили конструкторов. Расчетной скорости в 2300 км/ч на высоте 11000 м получить не удалось. Более того, реальная максимальная скорость оказалась почти на 900 км/ч ниже и составляла 1420 км/ч. Причина оказалась простой: двигатель АЛ-7Ф недодавал заявленную мощность (эти двигатели, выпущенные малой серией, имели реальную тягу на максимальном режиме 6850 кг, а на форсаже 8800 кг), кроме того он имел большой расход топлива и невысокую надежность. Тем не менее, даже при таком двигателе, результаты испытаний можно расценивать как полную неудачу.
12 февраля по указанию Генерального конструктора летные испытания были прекращены, а машину отправили на завод для «хирургической» операции — переделки в другой тип. Второй опытный экземпляр перехватчика И-7К строить уже не стали.
Перехватчики И-3У и И-7У положили начало семейству «тяжелых» МиГов. Тяжелых по сравнению с более легкими фронтовыми истребителями типа Е-2, Е-4 и Е-5, вес которых не превышал 6300 кг. Остается удивляться разведслужбам НАТО, которые умудрились не заметить эти интересные изделия ОКБ А. И. Микояна и, соответственно, не присвоить им свои традиционные кодовые обозначения.
Во второй половине 50-х годов бомбардировочная авиация стран НАТО начала представлять еще более серьезную угрозу для Советского Союза, что было обусловлено не только ростом её численности, но и улучшением качественных показателей. На вооружение авиации США был принят средний бомбардировщик В-58 Hustler, скорость которого почти вдвое превышала скорость звука, а дальность достигала 5000 км. В этих условиях противовоздушная оборона страны остро нуждалась в современных средствах перехвата воздушных целей.
Поступающие на вооружение первые отечественные зенитно-ракетные комплексы имели серьезные недостатки, в частности, ограниченную дальность пуска ракет и потолок, не превышавший 20 км. Американские воздушные разведчики U-2 до середины 1960 года безнаказанно бороздили воздушное пространство страны. В СССР не существовало средств для их уничтожения. Истребители-перехватчики МиГ-19ПМ, как и специальные высотные МиГ-19СВ, имели слишком низкий практический потолок, для набора которого требовалось немалое мастерство. Ни один из опытных перехватчиков ОКБ А. И. Микояна, П. 0. Сухого и С. А. Лавочкина все еще не был запущен в серийное производство. Однако работа в этом направлении продолжалась.
Система «Ураган-5» (или «У-5»), которую начали разрабатывать в еще 1954 году, стала первой в СССР единой замкнутой системой автоматизированного перехвата воздушных целей. В ее наземную часть входили несколько обзорно-следящих РЛС, канал активного запроса-ответа для определения координат наводимого на цель перехватчика, цифровая управляющая машина наведения (главный конструктор — Базилевский), а также пункт наведения (главный конструктор — А. Ф. Федосеев).
Перехватчики в системе «Ураган-5», проектировавшиеся в ОКБ-155 А. И. Микояна и ОКБ-51 П. О. Сухого, согласно Постановлениям Совмина должны были оснащаться управляемыми ракетами нового поколения К-б или К-7с (в процессе их разработки решили предусмотреть и варианты с ракетами К-8), новым типом бортовой РЛС с увеличенной по сравнению с системой «Ураган-1» дальностью действия и улучшенными динамическими характеристиками (ее разработка велась в НИИ-17), счетно-решающим прибором (главный конструктор В. И. Ланердин) для управления средствами вооружения и автопилотом (последний разрабатывался под руководством главного конструктора И. А. Михалева).
7 и 21 марта 1957 года вышли соответственно Постановление Совета Министров СССР и Приказ МАП, где ряду опытных КБ (в том числе ОКБ-155 А. И. Микояна и ОКБ-51 П. 0. Сухого) в очередной раз уточнялось задание и корректировались сроки изготовления и предъявления на испытания отдельных элементов системы «Ураган-5» и самого комплекса в целом1. В частности, требовалось построить пять истребителей-перехватчиков (два самолета с ракетной системой К-7с, два самолета с подвижными пушечными установками и один с системой К-6в) и предъявить их на совместные с Министерством Обороны испытания в IV квартале 1958 года. Перед этим автономные заводские летные испытания истребителя с системой К-6в требовалось провести в I квартале 1958 года, а с пушечными установками — во II квартале. Продолжительность полета самолетов должна была обеспечивать поражение бомбардировщика противника на расстоянии не менее 100-120 км от места вылета при использовании предварительного оповещения от системы ПВО.
К этому времени создателям радиолокационного оборудования на базе бортовых станций, применявшихся в системе «Ураган-1», удалось спроектировать более совершенную РЛС «Ураган-5Б» с автопилотом «Ураган-5В» и бортовым вычислителем «Ураган-5Д». Поэтому в ОКБ-155, еще до передачи на испытания И-7У, для работы в составе модернизированного комплекса перехвата воздушных целей начали проектировать целый ряд новых самолетов. Перехватчики рассчитывались под различные варианты силовой установки (под дорабатываемые двигатели АЛ-7Ф с тягой на форсаже до 10 т и под новый двигатель ОКБ-300 С. К. Туманского Р15-300 с форсажной тягой до 11 т) и ракетного вооружения. В частности, под люльковский ТРД проектировался самолет И-75 (что вполне могло означать И-7 5-й вариант) со стреловидным крылом, а под двигатель Туманского Е-150 с треугольным. Оба истребителя отличались носовым воздухозаборником увеличенного диаметра с большим центральным телом-конусом. Суховцы же сосредоточили свою работу на одном проекте тяжелого перехватчика Т-37, предполагая достичь наилучшего результата с более мощным двигателем Р15-300 (взлетный вес самолета, возросший из-за установки более тяжелого оборудования, пожалуй, и не позволял рассчитывать на другой) и треугольным крылом, успешно отработанным на опытном истребителе Т-3.
схемы И-75
И-75 стал, практически, первым проектом ОКБ-155, предназначенным для уничтожения воздушных целей только управляемым ракетным вооружением. В данном проекте две ракеты К-8 (вес 275 кг, дальность 12 км) направлялись на цель по лучу локатора. С подвесными баками тактический радиус нового перехватчика по проекту составлял 720 км, максимальная скорость на высоте 18 000 м — 2360 км/ч, динамический потолок до 24 200 м, а статический с ракетами — 20100 м.
схемы И-7У и И-75
Как уже упоминалось выше, созданием первой советской самонаводящейся ракеты К-8 в 1955 году занялось ОКБ-4 под руководством главного конструктора М. Р. Бисновата и его заместителя В. Н. Елагина. Ракету спроектировали в довольно короткие сроки. Она предназначалась для поражения всех видов воздушных целей с задней полусферы. При этом цель должна быть несколько выше перехватчика, чтобы исключить влияние земли на головку самонаведения. В целях повышения помехозащищенности комплекса перехвата от естественных и организованных помех ракету разработали в двух вариантах: с радиолокационной головкой самонаведения и с тепловой (инфракрасной) головкой. Ракеты обоих вариантов были аналогичны по конструкции и различались только передним отсеком, в котором размещалась головка. На перехватчики можно было подвешивать одновременно ракеты обоих вариантов.
РЛС «Ураган-5Б», разработанная в ОКБ-339 под руководством Ф. Ф. Волкова, также оказалась самой совершенной станцией того времени (фактически, она стала базой для РЛС третьего поколения). В ней были реализованы все последние достижения в электронике и радиолокации, включая новую элементную базу, применены легкие сплавы, а также новые принципы построения привода антенны и повышения помехозащищенности. Для повышения надежности и упрощения эксплуатации был разработан ряд легкосъемных типовых узлов и блоков. Станция «Ураган-5Б» была выполнена в виде единого моноблока, вдвигаемого в носовую часть самолета. Это был настоящий прорыв в самолетных РЛС. При меньших габаритах и весе, большей помехозащищенности и надежности эта РЛС имела дальность действия в 2,5 раза большую, чем бортовые радиолокаторы второго поколения (группы «Алмаз»).
Создание систем нового авиационного вооружения, в том числе перехватчиков нового поколения, привело к кооперации конструкторских коллективов различных отраслей промышленности (этот принцип разработки авиационной техники, заложенный в середине 50-х годов, является основополагающим и поныне).
Самолет И-75 строился в двух экземплярах. На первый опытный экземпляр пришлось установить имевшийся двигатель АЛ-7Ф (конструкция самолета была рассчитана именно под этот тип ТРД). Второй опытный экземпляр, получивший обозначение И-75Ф уже проектировался под установку двигателя АЛ-7Ф-1 (также с расчетной форсажной тягой до 10 т). В связи с полной неудачей на испытаниях И-7У для сокращения сроков постройки И-75Ф последний решили строить путем переделки «семерки».
Из вышесказанного следует, что в варианте И-75Ф ставка была сделана на модифицированный двигатель АЛ-7Ф-1 с увеличенной на 50% степенью форсирования. Эта модификация ТРД рассчитывалась для полета на высотах до 20-22 км и скоростях М=2,1-2,2. Заданный постановлением Совета Министров СССР в августе 1956 года со сроком предъявления на испытания в конце того же года, новый вариант двигателя к концу 1957 года все еще оставался недоведенным. Низкой была его надежность. Так, тяга на максимальном режиме достигала 6240 кг, на форсаже — 9200-9215 кг (позднее, в процессе серийного производства, ее удалось довести до 9600 кг). Прирост тяги обеспечила новая форсажная камера увеличенного диаметра. Для устойчивой работы компрессора в новых условиях полета впервые применялся постоянный кольцевой перепуск воздуха над рабочими лопатками сверхзвуковой ступени.
Здесь следует отметить, что, все-таки, первым ставку на люльковский двигатель сделал главный конструктор ОКБ-51 П. О. Сухой. На разрабатываемый ТРД АЛ-7 суховцы обратили внимание еще в 1953 году, остановив на нем свой выбор и установив его в 1955 году на опытных образцах фронтового истребителя С-1 и перехватчика Т-3. Из-за небольшого числа выпускаемых двигателей сроки передачи прототипов самолетов на испытания в какой-то мере зависели и от того, кому раньше достанутся опытные экземпляры люльковских моторов.
Испытания первого опытного экземпляра И-75 без РЛС начались 28 апреля 1958 года. В воздух машину поднял Г. К. Мосолов. Была достигнута максимальная скорость 2050 км/ч на высоте 11 400 м без подвески ракет К-8, с ракетами — 1670 км/ч на высоте 12 400 м. Потолок самолета составил со снарядами 16 000 м, без снарядов — 18 700 м.
В декабре на машину установили станцию «Ураган-5Б» и испытания продолжили до середины мая 1959 года. Полетный вес полностью оборудованного перехватчика с подвеской ракет и крыльевых баков составил 11 470 кг. В целом испытания комплекса прошли успешно и перехватчик получил положительную оценку.
Однако конкурирующие самолеты ОКБ П. О. Сухого оказались удачнее. Суховцам удалось раньше провести государственные испытания своих машин (и, вдобавок, очень успешно), после чего правительство в 1958 году приняло решение строить оба типа самолетов под марками Су-7 и Су-9 серийно.
И хотя комплекс перехвата воздушных целей Су-9-51 был рассчитан на применение ракет с ограниченной дальностью полета К-5 (позднее К-5М, а в серии РС-2-УС) и, вроде бы, уступал комплексу И-75К-8 в системе «Ураган-5Б» по дальности обнаружения и пуска снарядов, тем не менее был принят на вооружение как более отработанный. Непрекращавшиеся полеты американских разведчиков над территорией СССР заставили принять такое безусловно правильное решение. Ведь к моменту завершения заводских испытаний И-75 первые серийные двухмаховые Су-9 уже сходили со стапелей завода…
Летом 1957 года было завершено эскизное проектирование перехватчика Е-150 — первого из «тяжелых МиГов» серии «Е» (заключение Управления по опытному строительству авиационной техники ВВС — УОСАТ ВВС — было подписано в июле). Одновременно прорабатывался его второй вариант (Е-151) с подвижной пушечной установкой в фюзеляже. Самый ранний вариант эскизного проекта был разработан еще в 1956 году. Основные задачи Е-150 в системе «У-5» формулировались так: автоматическое наведение на цель и автоматическая атака, перехват и уничтожение бомбардировщиков противника на сверхзвуковых скоростях в любых метеоусловиях и при отсутствии оптической видимости. Самолет должен был строиться в двух экземплярах со следующим вооружением:
- — первый опытный с двумя управляемыми по лучу бортового локатора ракетами типа К-6в или К-7в;
- — второй опытный с подвижной в двух плоскостях стрелковой установкой (главный конструктор Фонаков), состоящей из двух пушек ТКБ-495 калибра 30 мм.
Е-150 даже внешне резко отличался от всех ранее построенных машин. Самолет представлял собой среднеплан с треугольным крылом и фюзеляжем круглого сечения. Фюзеляж напоминал трубу из элементарных тел вращения с практически одинаковым диаметром по всей длине (цилиндр диаметром 1600 мм переходил в хвостовой части в зоне форсажной камеры двигателя и его эжектора в цилиндр диаметром 1650 мм). В носовой части фюзеляжа устанавливался «многоскачко-вый» конус из диэлектрического материала, состоявший из трех ступеней. В нём располагалась антенна радиолокационной станции «Ураган-5Б». Трехступенчатое регулирование служило для дивергенции ударной волны перед воздухозаборником. Регулировка входного сечения осуществлялась подвижной обечайкой, которая имела два фиксированных положения. При достижении скорости, равной М=1,б5, обечайка автоматически сдвигалась. С уменьшением скорости она возвращалась в исходное положение. По бортам фюзеляжа в районе кабины размещались противопомпажные створки. Цельнолитой фонарь, открывавшийся вверх-вперед, не имел лобового стекла и плавно переходил в гаргрот, тянущийся к основанию киля. Остекление фонаря выполнялось из 12-миллиметрового стекла Т2-55, способного выдерживать температуру аэродинамического нагрева до 170 °С. В кабине летчика устанавливалось шторочное катапультное кресло. Для улучшения путевой устойчивости на больших скоростях под фюзеляжем в хвостовой части монтировался аэродинамический гребень. В нижней части фюзеляжа также располагались три тормозных щитка. Для сокращения длины пробега применялся тормозной парашют ПГ-5605-58 площадью 18 м².
схемы Е-150
Треугольное крыло малого удлиннения, аэродинамика которого уже была хорошо отработана на опытных истребителях Е-4 и Е-5, имело тонкий профиль с относительной толщиной 3,5%, выдвижные закрылки Фаулера и элероны с аэродинамической компенсацией. Его стреловидность по передней кромке составляла 60°. На нижней поверхности каждой консоли крыла предусматривалась установка по одному пилону для подвески ракет.
Силовая установка состояла из одного двигателя Р15-300. Этот ТРД, развивавший тягу на максимальном режиме 6840 кг и на форсаже 10 150 кг, имел специальный эжектор, который позволял развивать суммарное тяговое усилие до 19 800 кг на скоростях полета в диапазоне чисел М=2,4-2,5 и существенно уменьшить донное сопротивление.
схемы Е-150
В всех каналах системы управления истребителя использовались необратимые бустеры. Аварийное управление осуществлялось электромеханизмами. На самолете применялись две автономные гидросистемы — общая и бустерная. Общая гидросистема обслуживала шасси, закрылки, тормозные щитки, обечайку конуса воздухозабоника, противопомпажные створки и дублировала бустерную систему в случае ее отказа.
Основные стойки шасси при уборке укладывались в консоли крыла параллельно строительной плоскости, а колеса убирались в фюзеляж под углом 55° к строительной плоскости крыла. Передняя стойка с тормозным колесом убиралась против потока.
При втором варианте вооружения перехватчика (Е-151) в носовой части фюзеляжа перед кабиной располагалась подвижная пушечная установка.
В связи с высоким аэродинамическим нагревом самолета на больших скоростях, наиболее теплонапряженные элементы конструкции должны были выполняться из термостойких материалов (например, из нержавеющей стали).
Окончательный вариант эскизного проекта Е-150, утвержденный в 1957 году, был несколько доработан. Первый вариант вооружения состоял из двух ракет К-6в, К-7в или самонаводящихся К-8 (последние были более отработаны по сравнению с К-7с), во втором пушки ТКБ-495 в подвижной стрелковой установке ДБ-66 заменили на ТКБ-539 того же калибра. На самолете планировалось использовать модернизированный двигатель Р15-300М и автопилот АП-39.
Согласно последнему варианту эскизного проекта топливная система Е-150 состояла из пяти мягких фюзеляжных и двух крыльевых баков. Общая емкость топливной системы составляла 4750 л. Энергоснабжение систем самолета осуществлялось генератором ГСР-СТ-105/18 и двумя аккумуляторами 15СЦС-50.
К сентябрю 1958 года в цеху опытного производства ОКБ-155 стоял уже готовый первый опытный экземпляр перехватчика Е-150. Бортового номера он не имел. К декабрю его вывези на аэродром ЛИИ для наземных испытаний. Объем доработанной топливной системы самолета уменьшился до 4210 л.
Более шести месяцев (до июня 1959 года) производились наземные проверки системы управления и других систем истребителя. После установки на заводе летного двигателя машина вновь поступила на аэродром 30 декабря. В процессе наземных испытаний двигатель пришлось заменить, и перехватчик оказался готовым к полетам лишь к середине 1960 года (из-за непоставки качественного двигателя он простоял около 18 месяцев)! 8 июля летчик-испытатель ОКБ-155 А. В. Федотов поднял его в воздух. С этого дня начались заводские испытания, продолжавшиеся до 25 января 1962 года. В четвертом полете (26 июня) была обнаружена тряска элеронов на скорости, соответствующей числу М=0,925. Эту проблему удалось быстро решить введением демпферов в систему управления элеронами. После пятого полета испытания были прерваны из-за разрушения коробки двигательных агрегатов.
Из-за задержки с поставкой нового двигателя они возобновились лишь 18 января 1961 года. С 21 января по 30 марта было выполнено восемь полетов, в которых скорость достигала величины М=2,1, а высота полета — 21 000 м. После этого снова пришлось менять двигатель, и Е-150 выполнил еще 20 полетов. В 28-м полете на высоте 19 100 м удалось достичь максимальной скорости 2890 км/ч (М=2,65), причем еще оставался запас тяги двигателя. Взлетный вес перехватчика в этом полете составлял 10 175 кг. Наибольший потолок, достигнутый при испытаниях, составил 22 500 м. После замены эжектора и теплоизоляции кабины пилота испытания продолжились с 14 ноября 1961 года. Всего на машине выполнили 42 полета. Элементы системы вооружения не проверялись.
Е-150 и по другим летно-тактическим характеристикам резко отличался от своих предшественников. Статический потолок достигал 23 250 м, время набора высоты 15000 м — 2,5 минуты, а 20000 м — 4,5 минуты.
Интересно, что в отчете по заводским испытаниям приводилась таблица сравнения летных данных Е-150 и легкого фронтового истребителя МиГ-21Ф, запущенного в крупносерийное производство. Скороподъемность «тяжелого МиГа» была лучше вдвое. Да и максимальная скорость, полученная в 28-м полете, впоследствии многократно достигалась на высотах до 22500 м. Федотов в своем отзыве отмечал высокие разгонные характеристики самолета, столь важные для перехватчика, а также быстрый набор практического потолка.
Казалось, наконец-то создана машина, которая так необходима ПВО. Однако, на испытаниях опять возникали проблемы с силовой установкой.
Здесь следует сказать, что двигатель Р15-300, летные испытания которого проводились на беспилотном самолете-снаряде «121» конструкции ОКБ-156 А. Н. Туполева (они начались только 21 августа 1959 года), изначально имел совсем небольшой ресурс, достаточный лишь для стендовых и наземных отработок с последующей установкой на летательный аппарат для единственного полета. В серийное же производство перехватчик можно быдло запускать только с хорошо отработанным и надежным двигателем.
Как уже отмечалось выше, в рамках реализации программы испытаний системы «Ураган-5» в ОКБ-155 проводились проектные работы по созданию опытного самолета Е-151 с подвижной двухпушечной установкой, расположенной на встроенной в головной части фюзеляжа (перед кабиной) конструкции. Имевшиеся и испытанные до этого подвижные пушечные установки оснащались в лучшем случае пушками калибра 23 мм, что было явно недостаточно для уничтожения крупноразмерных целей. Поэтому для самолета была специально разработана уникальная установка ДБ-66.
Основным ее элементом являлось кольцо, вращающееся вокруг оси воздухосборника. На кольце на двух подвижных шайбах крепились 30-миллиметровые пушки ТКБ-495 (или ТКБ-539). Кольцо могло вращаться на 360°, а оси пушек относительно диаметра кольца на 30°, в результате при малом лобовом сопротивлении обеспечивался конус обстрела в 60° относительно строительной оси самолета.
Боезапас первоначально располагался внутри кольца в рукавах, а звенья собирались в те же рукава. Из-за расположения стрелковой установки носовая часть фюзеляжа Е-151 стала длиннее, чем у Е-150, но размеры воздушного канала остались в тех же габаритах, так как в процессе проектирования блок боепитания с лентами подвода патронов был перенесен за кабину пилота. Внутренняя аэродинамика удлиненного входного канала, как подтвердили продувки, оказалась более выгодной для работы ТРД. Поэтому эта схема сохранилась на всех последующих самолетах этого семейства (начиная с Е-152А).
После изготовления макета головной части фюзеляжа Е-151 с элементами вооружения на этапе проверки работы подвижной пушечной установки выяснилось, что при небольших углах поворота пушек, ось вращения которых была перпендикулярна оси опорного кольца, возникали некоторые моменты, способные дестабилизировать полет по всем трем осям (в зависимости от положения плоскости качания пушек) и мешавшие вести прицельную стрельбу. По этой причине опытный экземпляр перехватчика Е-151, который согласно Постановлению Совмина должен был стать вторым прототипом самолета Е-150, строить не стали.
В процессе проектирования и постройки макета рассматривался и вариант самолета Е-151-2, на котором предполагалось расположить подвижные пушки и кольцевую опору за кабиной летчика ближе к центру масс самолета.
- Предыдущие Постановление Совмина и Приказ МАП, касавшиеся разработок новых авиационных комплексов в системе «Ураган», были выпущены (как упомянуто в материале по И-7У) соответственно 28 марта и 6 апреля 1956 года.
источники:
- Ефим Гордон "«Нестандартные» МиГи" «Авиация» 01-1999
- Ефим Гордон "«Тяжелые» «МиГи»" «Крылья Родины» 07,08-1992
