Konkurenci legendarnego MiG-21. Część czwarta. SM-12. Najlepszy wróg dobra

2024 Autor: Matthew Elmers | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 22:29

Podczas prac rozwojowych nad MiG-21 wprowadzono do produkcji całkiem udany myśliwiec MiG-19. Stał się pierwszym seryjnym myśliwcem naddźwiękowym na świecie. MiG-19 jako pierwszy rozwiązał wiele problemów związanych z lotami naddźwiękowymi. Jedyną wadą konstrukcyjną samolotu był poddźwiękowy wlot powietrza. Jak wiadomo, wlot powietrza znacząco wpływa na charakterystykę lotu samolotu. Im mniejszy jest całkowity spadek ciśnienia powietrza wlatującego do silnika, tym wyższy ciąg, a co za tym idzie, wyższe charakterystyki samolotu. Przy prędkości lotu odpowiadającej Mach 1, 5 strata ciągu silnika z poddźwiękowym wlotem powietrza sięga 15%. Wloty powietrza z zaokrągloną powłoką stosowane w MiG-15, MiG-17 i MiG-19, które wytwarzały siłę ssania przy prędkościach poddźwiękowych, znacznie zwiększały opór przy prędkościach naddźwiękowych. Należy jednak zauważyć, że w momencie tworzenia MiGa-19 światowa nauka wciąż szukała podstawowych praw aerodynamiki naddźwiękowej i dlatego pierwszy stworzony, MiG-19, nieco wyprzedził narodziny kompletna teoria naddźwiękowych urządzeń wejściowych. Biorąc pod uwagę szybki rozwój lotnictwa w tym czasie, całkiem naturalne było żądanie, aby prace nad poprawą lotnych danych technicznych samolotu MiG-19S zostały wykonane przez OKB-155 w dniu 12 grudnia 1956 r. na polecenie Ministerstwa Przemysłu Lotniczego nr 60 7. A wiosną 1957 roku myśliwiec wszedł do prób w locie SM-12 to kolejna modyfikacja MiG-19S. Pierwszy pojazd, SM-12/1, został przebudowany w fabryce nr 155 z wysokogórskiego MiG-19SV (nr 61210404). Na nim przede wszystkim wlot powietrza został zastąpiony nowym, z ostrą skorupą i centralnym korpusem (stożkiem). Planowano również dostawę mocniejszych eksperymentalnych silników RD-9BF-2 z perspektywą dalszej instalacji RD-9BF-2 z wtryskiem wody. W centralnym korpusie wlotu powietrza umieszczono radiodalmierz SRD-1M sprzężony z celownikiem optycznym ASP-4N. Ale z powodu opóźnień w dostrajaniu silników wymuszonych trzeba było zadowolić się seryjnym RD-9BF.

W tej formie SM-12 rozpoczął w kwietniu fabryczne testy w locie. Podobno pierwszy lot i większość tych testów wykonał pilot K. K. Kokkinaki. Po 15 lotach kontynuowano testy SM-12/1 z silnikami RD-9BF-2, jednak jesienią samochód został oddany do rewizji. Tym razem był wyposażony w, jak się wówczas wydawało, bardziej obiecujące silniki P3-26. Silnik RZ-26 o zwiększonym ciągu dopalacza (3800 kg) na dużych wysokościach lotu, opracowany w OKB-26, był modyfikacją silnika RD-9B. Na nim przeprowadzono konstruktywne ulepszenia w celu zwiększenia niezawodności włączania dopalacza na dużych wysokościach i zwiększenia stabilności pracy w zmiennych trybach.

Pierwszy egzemplarz, oznaczony SM - 12/1, który wcześniej przeprowadzał program testowy z silnikami RD-9BF i RD-9BF-2, został wyposażony w nowe silniki i wysłany do fabrycznych prób w locie 21 października 1957 r. Niemal równolegle z tą maszyną finalizowano drugi MiG -19С dla silników RD-9BF-2 z systemem wtrysku wody. Ogólnie rzecz biorąc, ta maszyna, która otrzymała oznaczenie SM-12/2, była przeznaczona tylko do dostrajania tego silnika, ale do lata 1958 nie weszła do eksperymentalnej fabryki OKB, a zamiast niej zainstalowano silniki P3-26.

Kolejna próbka CM - 12/3 była już standardem do masowej produkcji i dlatego przeprowadzono na niej pełen zakres wszystkich zmian konstrukcyjnych. Aerodynamika samolotu została poprawiona poprzez zastosowanie naddźwiękowego dyfuzora z automatycznie sterowanym stożkiem na wejściu do kanału wlotowego powietrza, w związku z czym nos kadłuba został wydłużony o 670 mm. Zainstalowano również hydrauliczne dopalacze z półpołączonymi szpulami BU-14MSK i BU-13MK zamiast BU-14MS i BU-13M, a dla poprawy niezawodności poprawiono układ sterowania hydraulicznego dopalacza - wykluczono niezduplikowane sekcje układów hydraulicznych do doładowania a wszystkie węże gumowe zostały zastąpione stalowymi połączeniami bezwężowymi. Ponadto SM - 12/3 został wyposażony w radiodalmierz SRD-5 „Baza-6” zamiast SRD-1M. Pozostałe wyposażenie samolotu i jego komponenty pozostały takie same jak w seryjnym MiG-19S. Wszystkie powyższe modyfikacje w naturalny sposób doprowadziły do zwiększenia masy samolotu, przez co projektanci musieli pozostawić na samolocie tylko dwa działa skrzydłowe HP-30 z 73 nabojami oraz wydłużyć nos kadłuba umożliwiło również usunięcie z nich lokalizatorów. Aby zachować wyrównanie samolotu SM-12/3, zmieniono na nim montaż belek do zawieszenia bloków ORO-57K, które umieszczono w przedniej części skrzydła w celu przesunięcia środka ciężkości samolotu. samolot do przodu. Masa startowa samolotu SM-12/3 w wyniku zmian konstrukcyjnych, nawet po usunięciu działa kadłubowego, wzrosła o 84 kg w stosunku do masy startowej seryjnego MiGa-19S.

W dniu 19 grudnia 1957 r. SM - 12/3 i SM - 12/1 zostały przedstawione Instytutowi Badawczemu Sił Powietrznych Sił Powietrznych do państwowych prób w locie w celu zebrania podstawowych danych technicznych lotu i ustalenia możliwości przyjęcia SM - 12 samolotów do służby w Siłach Powietrznych. Zgodnie z zarządzeniem Naczelnego Dowódcy Sił Powietrznych Instytut Badawczy Wojsk Lotniczych w dniu 15 kwietnia 1958 r. przedstawił wstępne wnioski dotyczące możliwości wprowadzenia do produkcji seryjnej samolotu SM-12. Podczas prób państwowych wykonano 112 lotów na samolocie SM-12/3 i 12/1-40 na SM. Podczas testów na myśliwcu SM-12/3 zainstalowano silniki RZ-26 z zaworami zrzutu paliwa, aby zapobiec wyłączaniu silników podczas odpalania rakiet, a także zmodyfikowano sekcję ogonową kadłuba, aby poprawić warunki temperaturowe jego pracy. Podczas testów SM - 12 wykazał się doskonałą charakterystyką prędkości, przyspieszenia i wysokości. Maksymalna prędkość lotu poziomego z silnikami pracującymi na dopalaczu na wysokości 12500 m wynosiła 1926 km/h, czyli o 526 km/h więcej niż maksymalna prędkość seryjnego MiGa-19S na tej samej wysokości (na wysokości 10 000 m, przewaga prędkości wyniosła 480 km/h.

Czas przyspieszania na wysokości 14000 m od prędkości odpowiadającej liczbie M = 0,90 do prędkości 0,95 od maksymalnej wynosił 6,0 min (zużycie paliwa 1165 kg), a czas przyspieszania na tej samej wysokości do 0,95 maksymalnego prędkość pozioma Lot samolotu MiG-19S był dwukrotnie mniejszy i wyniósł 1,5 minuty zamiast 3,0 minuty dla MiGa-19S. Zużycie paliwa w tym przypadku na samolocie SM - 12 wynosi 680 kg, a na MiG-19S - 690 kg.

Podczas przyspieszania w locie poziomym z zewnętrznymi zbiornikami paliwa o pojemności 760 litrów, na wysokości 12 000 m osiągnięto liczbę M=1, 31-1, 32, co praktycznie odpowiadało maksymalnej prędkości samolotu MiG-19S bez zbiorników. Zachowanie samolotu SM-12 było normalne. To prawda, że podczas przyspieszania samolotu na wysokości poniżej 10 000 m z silnikami pracującymi na dopalaczu, sekwencja produkcji paliwa ze zbiorników została zakłócona, co mogło doprowadzić do całkowitego wyczerpania paliwa z pierwszego zbiornika w obecności paliwa w trzeci i czwarty czołg, które naruszyły ustawienie samolotu ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami …

Pułap praktyczny SM-12 w dopalaczu z trybem wznoszenia przy prędkości poddźwiękowej (M = 0,98) wynosił 17 500 m, czyli o 300 m więcej niż pułap praktyczny samolotu produkcyjnego MiG-19S w tym samym trybie wznoszenia. Jednocześnie ustawiony czas i zużycie paliwa SM-12 pozostały prawie takie same jak w MiG-19S. Jednak na pułapie praktycznym w trybie lotu poddźwiękowego na samolocie SM-12, podobnie jak na MiG-19S, możliwy był tylko lot poziomy. Wykonywanie nawet niewielkich manewrów powodowało utratę prędkości lub wysokości.

Pułap praktyczny samolotu SM-12 przy prędkości lotu naddźwiękowego (M=1, 2) również wyniósł 17500 m, chociaż zużycie paliwa wzrosło o 200 litrów. Ale w locie na suficie w trybie naddźwiękowym SM - 12 miał już zdolność do wykonywania ograniczonego manewrowania w płaszczyźnie poziomej i pionowej z przechyłem nie większym niż 15-25°.

Ponadto samolot SM-12, w porównaniu z seryjnym MiG-19S, miał wyższe właściwości dynamiczne ze względu na możliwość osiągania dużych prędkości lotu. Tak więc w locie ze wznoszeniem i przyspieszaniem w procesie wznoszenia do M = 1,5 na wysokość 15 000 m samolot ze spadkiem prędkości może na krótko osiągnąć wysokość do 20 000 m przy prędkości naddźwiękowej (M = 1,05). Pozostałe paliwo po osiągnięciu wysokości 20 000 m wyniosło 680 litrów.

Oczywiście „obżarstwo” silników RZ-26 podczas pracy na dopalaczu i zwiększone zużycie paliwa doprowadziły do tego, że SM-12 przegrał z MiG-19S w zasięgu lotu, ponieważ zapas paliwa (2130 litrów) pozostał bez zmian. W efekcie maksymalny praktyczny zasięg lotu bez wiszących czołgów na wysokości 12000 m zmniejszył się z 1110 km do 920 km, tj. o 17%. Dwa 760-litrowe zbiorniki zaburtowe o pojemności 600 litrów każdy, co prawda pozwoliły zwiększyć go do 1530 km, ale było to o 260 km mniej niż w seryjnych samolotach MiG-19S.

Dodatkowo po przyspieszeniu w locie poziomym na wysokości 12000-13000 m do prędkości maksymalnej 1900-1930 km/h, zapas paliwa pozostał nie większy niż 600-700 litrów, co ograniczyło możliwość stosowania prędkości zbliżonych do maksymalnych.

Lecąc na dopalaczu z dala od lotniska przy warunku lądowania na własnym lotnisku z pozostałym paliwem 7% (150 litrów), samolot SM-12 bez zbiorników zaburtowych mógł osiągnąć prędkość 1840 km/h na wysokości 14000 m (mniej niż prędkość maksymalna na tej wysokości przy 60 km/h), ale nie mógł kontynuować dalszego lotu z tą prędkością. W tym samym czasie samolot opuścił lotnisko odlotów w odległości około 200 km.

Charakterystyki startu i lądowania (bez zbiorników zaburtowych i ze schowanymi klapami) zmieniły się nie na lepsze. Długość rozbiegu i długość startu (do wznoszenia 25 m) samolotu SM-12 z włączonym dopalaczem podczas startu wynosiła odpowiednio 720 mi 1185 m, wobec 515 m i 1130 m dla MiG-19S, a z uwzględnieniem maksimum na rozbiegu - 965 m i 1645 m dla SM - 12 i 650 m oraz 1525 m dla MiG-19S.

Ze względu na wysoki reżim temperaturowy w części ogonowej kadłuba, personel techniczny obsługujący samolot musiał dokładniej zbadać część ogonową kadłuba pod kątem przepaleń, wypaczeń i monitorować obecność jednolitych szczelin między rurą przedłużającą silnika a kadłubem ekran.

Niemniej jednak same silniki RZ-26 pokazały swoją najlepszą stronę przez cały okres testów. Podczas wznoszenia, w locie poziomym i podczas planowania pracowały stabilnie w całym zakresie operacyjnym zmian wysokości i prędkości lotu samolotu SM-12, a także przy wykonywaniu akrobacji, w tym z krótkotrwałym działaniem ujemnym i bliskim. zero przeciążeń pionowych (bez oznak głodu olejowego).

Margines stabilności udarowej w trybach dopalania i maksymalnych podczas testów wynosił co najmniej 12, 8-13, 6%, co odpowiadało najlepszemu światowemu poziomowi. Jednak w związku z zastosowaniem łopatek ze stopu aluminium o 2-5 stopniach sprężania w silnikach RZ-26 wojsko zażądało od głównego projektanta OKB-26 podjęcia konstruktywnych działań w celu zapewnienia stabilności wznoszących się charakterystyk silników RZ-26 ponieważ zasób został wyczerpany.

Silniki RZ-26 pracowały stabilnie również podczas testów reakcji przepustnicy z biegu jałowego na nominalny, maksymalny lub z dopalaczem oraz podczas dławienia z tych trybów do biegu jałowego na ziemi i w locie na wysokościach do 17000 m z płynnym i ostrym (dla 1, 5 -2,0 s) ruchy dźwigni sterujących.

Dopalacz silnika był niezawodnie włączany do wysokości 15500 m przy prędkościach 400 km/h na przyrządzie i więcej, co rozszerzyło możliwości bojowe samolotu SM-12 na dużych wysokościach w porównaniu z samolotami MiG-19S. W ten sposób główne parametry eksploatacyjne silników we wszystkich przypadkach mieściły się w zakresie specyfikacji technicznych. Wojsko nie miało specjalnych skarg na działanie silników, czego nie można powiedzieć o systemie ich uruchamiania. Tak więc start silników RZ-26 na ziemi okazał się znacznie gorszy niż RD-9B na samolocie MiG-19S. W temperaturach poniżej -10 C start był możliwy tylko z jednostki lotniskowej APA-2. Autonomiczny rozruch silnika w temperaturach ujemnych jest praktycznie niemożliwy, a rozruch silnika, w szczególności rozruch drugiego silnika przy pracującym pierwszym silniku z akumulatora pokładowego 12SAM-28, jak również z wózka startowego ST-2M, był zawodny nawet w dodatnich temperaturach otoczenia. W związku z tym wojsko zażądało, aby OKB-26 i OKB-155 podjęły działania w celu poprawy niezawodności, zapewnienia autonomii i skrócenia czasu uruchamiania silników RZ-26 na ziemi. Silniki zostały uruchomione w locie niezawodnie na wysokości 8000 m przy prędkości przyrządów ponad 400 km/h oraz na wysokości 9000 m przy prędkości przyrządów ponad 500 km/h.

Na samolocie SM-12 zapewniono stabilną pracę silników RZ-26 podczas strzelania z armat NR-30 bez lokalizatorów na wysokości do 18 000 m oraz odpalania rakiet C-5M bez użycia zaworów wylotowych paliwa na wysokości do 16 700 m. Aby sprawdzić stabilność silników RZ-26, podczas strzelania pociskami S-5M z bloków ORO-57K strzelanie odbywało się we wszystkich możliwych warunkach lotu. We wszystkich lotach z seryjnym strzelaniem salwą pociskami S-5M i strzelaniem z armat NR-30 bez celowników, silniki RZ-26 z wyłączonymi zaworami zrzutu paliwa pracują stabilnie. Liczba obrotów i temperatura gazów za turbiną silników praktycznie nie zmieniła się podczas odpalania. Świadczyło to o niecelowości instalowania zaworów zrzutowych paliwa w silnikach RZ-26 przy użyciu 12 rakiet S-5M z 4 bloków ORO-57K na samolocie SM. Techniczne właściwości rozrzutu podczas strzelania na strzelnicy oraz stabilność zerowania uzbrojenia działa odpowiadały wymaganiom Sił Powietrznych i nie przekraczały dwóch tysięcznych zasięgu. Jednak podczas strzelania z armat o numerach M = 1, 7 samolot SM - 12 miał znaczne wahania przechyłu i nieco mniejsze kąty pochylenia, którym nie można było przeciwdziałać odchyleniem sterów, ponieważ samolot zaczął się jeszcze bardziej chybotać. Oczywiście wpłynęło to negatywnie na dokładność strzelania.

Uzbrojenie odrzutowe działało również niezawodnie podczas testów. Siła odrzutu podczas strzelania seryjną salwą 32 rakietami S-5M (4 pociski w każdej salwie) była znacznie mniejsza niż podczas strzelania z dział NR-30. Jednak celownik ASP-5N-V4 zainstalowany na samolocie nie mógł zapewnić wymaganej celności strzelania pociskami S-5M, co zmniejszało skuteczność bojowego użycia broni odrzutowej.

Zasięg radiodalmierza SRD-5A nie zapewniał wykorzystania całego zasięgu opracowanego przez celownik (do 2000 m). Jeżeli zasięg radiodalmierza na samolocie MiG-19 podczas ataków pod kątem 0/4 wynosił 1700-2200 m, to podczas ataków pod kątem 1/4 lub więcej tylko 1400-1600 m. w tym samym czasie śledzenie wzdłuż zasięgu było prowadzone w sposób ciągły. Nie odnotowano żadnych fałszywych zdobyczy przez dalmierz radiowy w momencie strzelania z armat. Dalmierz radiowy pracował również stabilnie na ziemi z wysokości 1000 m. Zasięg stacji ochrony ogona Sirena-2 przy ataku samolotu Jak-25M z celownikiem radiolokacyjnym RP-6 z tylnej półkuli pod kątem 0/4 to 18 km, co spełniało wymagania Sił Powietrznych.

Zdaniem czołowych pilotów testowych i pilotów nalotów, myśliwiec SM-12 praktycznie nie różnił się od samolotu MiG-19S w technice pilotażu w całym zakresie prędkości operacyjnych i wysokości lotu oraz podczas startu i lądowania.

Stabilność i sterowność samolotu SM-12 w zakresie prędkości operacyjnych i wysokości lotu jest w zasadzie podobna do stabilności i sterowności MiG-19S, z wyjątkiem niestabilności w przeciążeniu, która jest bardziej wyraźna w porównaniu z MiG-19S przy transsoniczne prędkości lotu przy dużych kątach natarcia. Niestabilność w przeciążeniu przejawiała się w większym stopniu w obecności zewnętrznych zawieszeń lub przy zwolnionych hamulcach pneumatycznych. Jednocześnie realizacja akrobacji pionowych i poziomych na samolocie SM-12 jest zbliżona do ich osiągów na samolocie MiG-19S. Skoordynowane przesuwanie mogło być wykonywane w całym zakresie prędkości i liczb M, natomiast przetaczanie przy wysokich prędkościach indykowanych i liczbach M nie przekraczało 5-7°.

Loty w celu sprawdzenia awaryjnego sterowania elektrycznego stabilizatora wykonano przy prędkościach przyrządowych do 1100 km/h na wysokościach 2000-10000 m oraz do M=1,6 na wysokościach 11000-12000 m. Pilotowanie samolotu na jednocześnie wymagało od pilota dokładniejszych ruchów drążkiem sterowym, zwłaszcza w zakresie liczb М = 1, 05-1, 08. Niedokładność ruchu drążka sterowego może prowadzić do kołysania się samolotu. W opinii pilotów testowych, biorąc pod uwagę wszystkie powyższe zalety i wady samolotu SM-12 w porównaniu z MiG-19S, wskazane było zarekomendowanie go do przyjęcia przez jednostki Sił Powietrznych zamiast samolotu MiG-19S., z zastrzeżeniem usunięcia stwierdzonych wad.

W związku z tym GK NII VVS zwrócił się do Przewodniczącego Państwowego Komitetu Rady Ministrów ZSRR ds. Inżynierii Lotniczej o zobowiązanie OKB-155 do opracowania próbki samolotu SM-12 do produkcji seryjnej i przedstawienia jej do kontroli testy przed uruchomieniem w serii, z niezbędnymi modyfikacjami, które należy wprowadzić.

Ale nie trzeba było tego robić. Kierownictwo MAP bezpodstawnie uznało, że rezerwy pojazdu zostały już wyczerpane i nie ma sensu go ulepszać.

Ponadto w tym czasie pomyślnie przetestowano już prototyp myśliwca MiG-21, który miał wyższe parametry niż samoloty z rodziny „SM”. Ogólnie wszystko wskazuje na to, że prace nad SM-12 i jego modyfikacjami prowadzono ze względów bezpieczeństwa, na wypadek awarii przyszłego MiG-21.

Na tym jednak historia myśliwców SM - 12 się nie skończyła. Następnie samoloty SM - 12/3 i SM - 12/4 wniosły znaczący wkład w rozwój pocisków kierowanych K-13, które następnie przez długi czas służyły w samolotach myśliwskich.

Jak widać, jedyną wadą samolotu SM-12 był krótki zasięg lotu, zwłaszcza w trybie dopalania. Ta wada była konsekwencją obżarstwa zastosowanych w nim silników RZ-26. Należy jednak zauważyć, że znacznie później w Chinach w MiG-19 zainstalowano również naddźwiękowy wlot powietrza ze stałym korpusem centralnym. Samolot otrzymał nazwę J-6HI i z silnikami RD-9 rozwijał prędkość do 1700 km/h.

chiński J-6HI

W porównaniu do swojego chińskiego odpowiednika SM-12 miał bardziej progresywne urządzenie wejściowe, a także lepszą aerodynamikę. Można więc argumentować, że przy standardowych silnikach RD-9, SM-12 mógł osiągnąć prędkość około 1800 km/h, zachowując zasięg 1300 km. W ten sposób na bazie MiG-19 OKB-155 udało się stworzyć całkiem udany myśliwiec, zdolny wytrzymać wszelkie amerykańskie maszyny z serii „setnej”, tj. spełniają podstawowe wymagania dla MiG-21.

Charakterystyka działania SM-12/3

Rozpiętość skrzydeł, m 9,00

Długość, m 13,21

Wysokość, m 3,89

Powierzchnia skrzydła, m2 25,00

- pusty samolot

- maksymalny start 7654

- paliwo 1780

Typ silnika 2 TRD R3M-26

Ciąg, kgf 2 x 3800

Prędkość maksymalna, km/h 1926

Zasięg praktyczny, km