Dekretem Rady Ministrów ZSRR z 3 czerwca 1953 r. (odpowiednie rozporządzenie Ministerstwa Przemysłu Lotniczego wydano 8 czerwca) OKB-155 otrzymał polecenie zaprojektowania i zbudowania doświadczonego myśliwca pierwszej linii I- 3 (I-380) dla nowego potężnego silnika VK-3, który był tworzony w OKB V. Ya. Klimova od 1949 roku. Był przeznaczony do instalacji na nowych radzieckich myśliwcach przechwytujących, zaprojektowanych do maksymalnej prędkości lotu około 2000 km / h, i praktycznie stał się pierwszym dwuobwodowym silnikiem turboodrzutowym ZSRR z dopalaczem. Pierwszy prototyp samolotu, uzbrojony w trzy armaty HP-30, musiał zostać zaprezentowany na próbach państwowych w pierwszym kwartale 1956 roku. Zgodnie z projektem projektu, zatwierdzonym w marcu 1954 r., maksymalna prędkość I-3 (I-380) na dopalaczu o masie startowej 8954 kg mogła osiągnąć 1274 km/h przy ziemi i 1775 km/h przy wysokość 10 000 m. Obliczenia przeprowadzono pod warunkiem, że silnik VK-3 będzie miał ciąg w nominalnym trybie pracy 5160 kg, w trybie maksymalnym 6250 kg, przy dopalaczu 8400 kg.
Zasięg i czas lotu można było zwiększyć, instalując pod skrzydłem dwa standardowe zbiorniki zaburtowe o pojemności 760 litrów. Przewidywano uzbrojenie kokpitu: przednią szybę pancerną o grubości 65 mm, przednią płytę pancerną (12 mm), pancerny zagłówek (16 mm) i pancerny tył (16 mm). Całkowita szacunkowa masa pancerza wynosiła 87,5 kg. Uzbrojenie samolotu składało się z trzech dział stałopłatowych NR-30 o łącznej amunicji 195 nabojów (pojemność skrzynek amunicyjnych pozwalała na umieszczenie do 270 sztuk). Celowanie odbywało się za pomocą celownika optycznego ASP-5N połączonego z dalmierzem radiowym Radal-M. W przeciążeniu kadłuba można było zainstalować wysuwaną instalację do wystrzeliwania niekierowanych pocisków ARS-57 (ich zapas wynosił 16 sztuk). Zamiast wiszących czołgów można było zainstalować dwa pociski dużego kalibru typu TRS-190 lub ARS-212, a także dwie 250-kilogramowe bomby. Zbudowano doświadczony I-3, ale nie wzniesiono go w powietrze z powodu niedostępności silnika. Jednak wiele elementów i rozwiązań konstrukcyjnych na nim opracowanych zostało zastosowanych w kolejnych samolotach OKB-155.
Kolejna seria prototypów, stworzona w ramach prac nad myśliwcem na froncie, miała kod „E”. Istnieje opinia, że samoloty serii „E” zaczęły być opracowywane pod indeksem „X”, zaczynając od X-1. Nie znaleziono jednak potwierdzenia tego w raportach zakładu pilotażowego nr 155 oraz w korespondencji OKB-155 z klientem i ministerstwem; jedyną rzeczą, która wyszła na jaw, był projekt X-5. Załóżmy, że był to jedyny projekt o takim oznaczeniu, a cyfra 5 to nic innego jak ciąg silnika w tonach. Najwyraźniej ktoś był zdezorientowany oznaczeniem „X”, charakterystycznym dla amerykańskich samolotów eksperymentalnych. „X” jest oznaczone w transkrypcji jako „eks”; całkiem możliwe, że to wyjaśnia wybór litery „E” na oznaczenie obiecujących maszyn OKB-155.
Samoloty z rodziny „E” zaczęto tworzyć zgodnie z dekretem Rady Ministrów ZSRR z dnia 9 września 1953 r. (Tego samego dnia wydano dekret o stworzeniu silnika turboodrzutowego AM-11) i rozporządzenie Ministerstwa Przemysłu Lotniczego z 11 września „W sprawie stworzenia myśliwca na linii frontu o konstrukcji skrzydła delta itp. Mikojan”, które w szczególności mówi:
„W celu dalszego doskonalenia danych technicznych lotu i opanowania nowego schematu myśliwca Rada Ministrów ZSRR uchwałą z 9 września 1953 r.:
1. Zobowiązany IAP (t. Dementiewa) i głównego projektanta, towarzysza Mikojana, zaprojektują i zbudują jednomiejscowy myśliwiec linii frontu ze skrzydłem delta, z jednym silnikiem turboodrzutowym AM-11 zaprojektowanym przez towarzysza Mikulina o ciągu 5000 kgf z dopalaniem …”.
Dokument przewidywał, że maksymalna prędkość podczas pracy silnika turboodrzutowego w trybie dopalacza przez pięć minut nie była niższa niż 1750 km/h na wysokości 10 000 m, czas wznoszenia do tej wysokości wynosił 1,2 minuty, pułap praktyczny 18 000 m -19000 m. Zasięg ustalono na co najmniej 1800 i 2700 km podczas lotu na wysokości 15000 m bez użycia dopalania w silniku turboodrzutowym, a długość startu i przelotu nie przekracza 400 i 700 m.
Samolot miał umożliwiać równomierne pionowe nurkowanie za pomocą klap hamulcowych ze wszystkich wysokości lotu i skrętu w tym trybie. Należało zapewnić możliwość obsługi myśliwca z nieutwardzonych lotnisk.
W samolocie wymagane było zainstalowanie trzech armat NR-30, celownika optycznego sprzężonego z dalmierzem radiowym; ponadto pojazd miał przewozić 16 rakiet ARS-57. Nie było jeszcze mowy o uzbrojeniu bombowym. Pierwszy egzemplarz planowanych dwóch prototypów musiał zostać przedstawiony do prób państwowych w marcu 1955 r., tj. mniej niż rok po wydaniu zamówienia.
Silnik przeznaczony do nowego samolotu nie dojrzał jednak na czas, poza tym główny konstruktor OKB-ZOO został wkrótce wymieniony. W rezultacie konieczne było zainstalowanie słabszego silnika AM-9, co oczywiście było denerwującą okolicznością, ale nie krytyczną, ponieważ przy starym silniku można było zbadać zachowanie maszyny w locie, a następnie dostosuj projekt.
Projektanci nie mieli wątpliwości co do silnika wybranego do obiecującej maszyny; kontrowersje wybuchły w sprawie określenia kształtu skrzydła. Wskazane w dekrecie trójkątne skrzydło, choć uważane za bardzo obiecujące, jednocześnie kryło w sobie wiele niewiadomych i wiązało się z dużym ryzykiem projektowym. Generalny projektant postanowił postawić na bezpieczeństwo, rozpoczynając prace w dwóch kierunkach – strzałkowatym i trójkątnym.
Sądząc po przydziale, maszyna była przeznaczona do zwalczania celów o niskim stopniu manewrowania - bombowców, ponieważ ani szybkostrzelność, ani ładunek amunicji dział planowanych do zainstalowania na samolocie nie umożliwiały skutecznego zwalczania myśliwców wroga. Wydaje się, że doświadczenie wojny w Korei niczego nie nauczyło „twórcy trendów” – krajowych sił powietrznych. A może ktoś „nad” widział główne zagrożenie w bombowcach. Tak czy inaczej OKB-155 przewidywał instalację tylko dwóch dział na myśliwcu.
Do lipca 1954 roku w dokumentach przemysłu lotniczego można jeszcze spotkać oznaczenie X-5, ale już w sierpniu pojawia się wzmianka o projekcie samolotu E-1, ustalonym dekretem Rady Ministrów z 9 września, 1953, aczkolwiek z silnikiem AM-9B, który był używany w samolotach MiG-19. Jednak E-1, zaprojektowany ze skrzydłem typu delta, nigdy nie wyszedł z fazy projektowej. Powodem były trudności w rozwoju i badaniach skrzydła delta. Podobne opóźnienie miało miejsce w P. O. Suchoj podczas tworzenia myśliwca T-3. Z tego powodu w pierwszej kolejności zaproponowano opracowanie samolotu ze skośnym skrzydłem. Tak więc E-2 stał się protoplastą nowej rodziny samolotów.
W lutym 1955 r. zarządzeniem Ministra Przemysłu Lotniczego pilot doświadczalny G. K. Mosołow (dubbing V. A. Nefedov) i inżynier A. S. Izotowa.
Pierwszy lot E-2 odbył się 14 lutego 1954 roku. Samolot był wyposażony w skrzydło skośne o 57° wzdłuż krawędzi natarcia i względną grubość 6%. Aby poprawić charakterystykę startu i lądowania, zastosowano klapy szczelinowe i dwusekcyjne listwy. Sterowanie przechyłem odbywało się za pomocą lotek dwusekcyjnych. Następnie, aby wyeliminować odwrotność lotek, która występowała w niektórych trybach lotu, na skrzydle zamontowano spoilery. Krawędzie natarcia pocisków przedniego wlotu powietrza (VCU), analogicznie do maszyn poddźwiękowych, zostały wykonane półokrągłe, co wytworzyło dodatkową siłę ssania.
Prasa wielokrotnie wspomina, że samolot z silnikiem RD-9B osiągnął prędkość 1950 km/h. To głębokie nieporozumienie. Podobno prędkość ta jest obliczona dla samolotu z silnikiem turboodrzutowym AM-11 i pochodzi z przypisania dla tego samolotu. A elementarne obliczenia pokazują niemożność osiągnięcia takiej prędkości. Aby czytelnik nie miał wątpliwości, podam przykład: samolot SM-12/3, mając w przybliżeniu taką samą masę lotu i dwukrotnie większy stosunek ciągu do masy, rozwinął prędkość maksymalną 1930 km/h. W styczniu 1956 r. do testów fabrycznych przekazano pierwszy samolot E-2A/1 (w 1957 r. ktoś z GAKT lub OKB nadał mu oznaczenie MiG-23) z silnikiem turboodrzutowym R11-300. Przerobiony z E-2 samolot stał dokładnie przez rok, czekając na silnik. Charakterystyczną cechą tej maszyny były przegrody aerodynamiczne (grzbiety) na skrzydle, których nie było u poprzednika. Pierwszy lot na tej maszynie wykonał pilot testowy OKB G. A. Siedow 17 lutego 1956 r. A. S. Izotow.
Testy E-2A były bardzo trudne. Maszyna charakteryzowała się wahaniem wzdłużnym spowodowanym wadami układu sterowania, zwiększoną wrażliwością na małe odchylenia drążka sterowego w rolce przy dużych prędkościach indykowanych. Wyeliminowanie usterek elektrowni zajęło dużo czasu, dlatego samochód był w stanie nielotnym przez 11 miesięcy. Ponadto konieczne było radzenie sobie z drganiami wykrytymi podczas lotu z dużą prędkością na niskich wysokościach oraz z kołysaniem bocznym.
Sześć miesięcy później przyleciał z zakładu nr 21 drugi samolot E-2A/2, który ostatniego dnia grudnia OKB-155 przedstawił Instytutowi Badawczemu Sił Powietrznych do państwowych testów. W latach 1956-1957 wykonano na tym samolocie 107 lotów (co najmniej 165 lotów na obu samolotach), co pozwoliło na usunięcie wszystkich głównych cech. Piloci przemysłowi V. A. Nefiedov i A. P. Bogorodski. Po zakończeniu eksploatacji silnika i sprzętu samoloty wycofano z eksploatacji jako niepotrzebne. Podczas testów na E-2A o masie lotu 6250 kg osiągnięto następujące wskaźniki: prędkość maksymalna 1950 km/h (M=1,78), pułap – 18000 m, czas wznoszenia 10000 m – 1,3 minuty, zasięg – 2000 km. Uzbrojenie składało się z dwóch działek NR-30 i dwóch dział odrzutowych podwieszonych pod skrzydłem z niekierowanymi pociskami lotniczymi ARS-57. Do strzelania użyto celownika ASP-5N. Przewidywano także uzbrojenie bombowe.
Trzecim typem samolotu z serii „E” był E-4 ze skrzydłem delta, który przed wydaniem dokumentu rządowego był rozwijany, jak wspomniano powyżej, pod oznaczeniem X-5. W kwietniu 1954 roku projekt został obroniony.
Podobnie jak w przypadku E-2 i E-50, zamiast standardowego P11-300, w samolocie musiał zostać zainstalowany silnik RD-9, a rozpoczęcie prób w locie ze standardowym silnikiem turboodrzutowym zostało przesunięte na marzec 1955 do sierpnia 1956. Zrobiono to w celu przyspieszenia testów i określenia charakterystyk lotu przyszłego E-5. 9 czerwca 1955 roku na rozkaz GKAT na E-4 wyznaczyli pilota G. A. Sedov (dubbing V. A. Nefedov) i inżynier V. A. Mikojan. Tydzień później Grigorij Aleksandrowicz wykonał pierwszy lot na E-4.
Początkowo samolot, podobnie jak T-3, miał czyste skrzydło, rekrutowane z profili TsAGI-S9, ale z przegrodami aerodynamicznymi - po jednej na dolnych powierzchniach konsol, mniej więcej pośrodku. Najwyraźniej TsAGI nadal słabo przedstawiał prawdziwy obraz przepływu wokół skrzydeł delta, więc posuwali się do przodu metodą „prób i błędów”. E-4 faktycznie stał się latającym laboratorium, w którym badano wpływ różnych grzbietów na właściwości aerodynamiczne skrzydła (badania kontynuowano na E-5). Podczas testów samolot osiągnął prędkość maksymalną zaledwie 1290 km/h. W latach 1956-1957 wykonano 107 lotów na E-4, po całkowitym wyczerpaniu zasobów silnika i wyposażenia.
9 stycznia 1956 r. pilot doświadczalny Niefiedow wykonał pierwszy lot na kolejnym prototypie ze skrzydłem delta, samolocie E-5 z silnikiem turboodrzutowym P11-300 - samolocie, który rok później otrzymał oznaczenie MiG-21. V. Mikoyan pozostał głównym inżynierem samochodu. Podobno Dementiew i Mikojan donieśli Chruszczowowi 2 kwietnia 1956 r., że prędkość 1810 km/h na wysokości 10 500 m osiągnięto 30 marca, a KC KPZR i rząd przywiązywali do tego dużą wagę. Ale ta wartość okazała się nie być ograniczeniem: 19 maja, w locie na wysokości 11 000 m, prędkość osiągnęła 1960 km/h, co odpowiadało liczbie M = 1,85.
Tak więc wyniki testu zdumiewały nawet najbardziej doświadczonych, najbardziej doświadczonych: skrzydło delta nie przyniosło dużych korzyści, oczywisty zysk, a mimowolnie pojawiło się pytanie, czy warto budować ogród próbując opanować to skrzydło? W biurze Mikojana zebrali się liderzy biura projektowego. Główny projektant dał pierwsze słowo testerom. Jednak dla pilotów nie ma wątpliwości na razie niewiele – samolot delta rozpędzał się nieco szybciej i ze względu na większy zapas paliwa miał nieco większy zasięg.
Nawet mając zbudowane i jednocześnie przetestowane samoloty o różnych skrzydłach, nie można było od razu podjąć decyzji. Artem Iwanowicz przyjechał oglądać loty obu samolotów więcej niż raz, rozmawiał z pilotami, inżynierami, zagłębiał się we wszystkie drobiazgi. Każda z tych drobiazgów może przechylić szalę w tym czy innym kierunku.
Jednocześnie projektanci badali sytuację w światowym lotnictwie, analizowali materiały prasy lotniczej, identyfikując trend, główny kierunek rozwoju.
Amerykanie reklamowali F-104 Starfighter z ogłuszającym hałasem. Jego główny projektant - Clarence Johnson z Lockheed, twórca niesławnego samolotu szpiegowskiego U2 - wybrał dla Starfightera pozornie całkowicie wyrzucony z lotnictwa dużych prędkości, proste skrzydło trapezowe o bardzo małej powierzchni i wydłużeniu wynoszącym zaledwie 2,45, o niezwykle cienkim profilu i spiczastej krawędzi natarcia (promień zaokrąglenia czubka 0,041 cm). Takie skrzydło ma wyjątkowo niską siłę nośną. Aby zapewnić mniej lub bardziej akceptowalną charakterystykę startu i lądowania, Johnson wyposażył samolot w uchylne końcówki skrzydeł na całej rozpiętości i duże, szczelinowe klapy z dużą cięciwą. Mniej więcej w tym samym czasie, trzeci szybki myśliwiec, którego rozwój został szeroko dyskutowany w specjalistycznych magazynach – Mirage z trójkątnym, podobnym do skrzydła przyszłego MiG-a – zaczął się rozwijać francuski konstruktor Marcel Dassault. Więc kto ma rację? Amerykanie czy Dassault, których stanowisko pokrywało się z stanowiskiem Mikojana?
Po zbadaniu możliwości samolotu z prostym skrzydłem Mikojan nie wierzył w jego perspektywy. Wybór pozostał tylko między skrzydłem zamiatanym a deltą. Ostatecznego wyboru między nimi na korzyść tego ostatniego dokonał klient. Podsumowując wyniki testów, przystąpili do budowy ostatniego prototypu przyszłego MiG21. Ten przedprodukcyjny samochód nazywał się E6. A E-2 pozostał w kategorii eksperymentalnych, ponieważ seryjna fabryka w Gorkim zbudowała tylko siedem samolotów E-2A.
Lista wykorzystanej literatury:
Michaił Arlazorow „Ten ponadczasowy MiG-21”
Efim Gordon „Niestandardowe MiGi”
Nikołaj Jakubowicz. Narodziny legendy
Historia konstrukcji samolotów w ZSRR 1951-1965
Efima Gordona. Narodziny długiej wątroby
Rostislav Vinogradov, Alexander Ponomarev „Rozwój światowych samolotów”
