I början av 50 -talet av förra seklet fanns det bara två stridsdesignbyråer i Sovjetunionen: A. I. Mikoyan och A. S. Yakovleva. Det verkar som att de borde ha blivit de viktigaste konkurrenterna i skapandet av en ny typ av stridsflygplan. Men, som beskrivs i den första delen, blev Yakovlev helt enkelt pressad ur tävlingen. Tävlingen visade sig dock fortfarande vara ganska spännande. Den främsta rivalen A. I. Mikoyan, den vanära P. O. Sukhoi, senast utsedd efter order från försvarsministeriets industri nr 223 den 14 maj 1953, chefsdesigner för OKB-1 istället för V. V. Kondratjev. Tidigare 1949 stängdes Pavel Osipovichs designbyrå på grund av hans konflikt med ministeren för de väpnade styrkorna i Sovjetunionen N. A. Bulganin. Enligt den officiella versionen likviderades denna designbyrå i samband med katastrofen för den erfarna Su-15-avlyssnaren och den allmänna "ineffektiviteten" av arbetet: trots allt, under designbyråns existens, var det bara en Su-2-maskin var adopterad.
Efter att ha accepterat materialbasen på den centrala flygplatsens territorium, P. O. Sukhoi började omedelbart rekrytera människor och lösa organisatoriska frågor. Och den 5 juli 1953 utfärdades det välkända dekretet från ministerrådet i Sovjetunionen, som beordrade "jaktplan" -designbyrån att börja utveckla nya typer av flygplan; konstruerad för hög supersonisk flyghastighet (minst 1750 km / h). Från nivån för de angivna egenskaperna var det klart att flygplanet som skapades inte bara skulle bli en ny maskin, utan att ge ett betydande genombrott i maximal hastighet. Minns att 1953 fanns det inga serieöverljudsflygplan i Sovjetunionen alls. Trots nyheten och komplexiteten i uppdraget började det nybildade teamet, som leddes av P. O. Sukhim, aktivt utveckla projektet. Basen för det var Su-17 (R) -projektet, som utarbetades 1948.
Su-17 (R) flygplansprojektioner
Arbetet gick åt två håll. Den första är en frontlinjejaktplan (det var han som blev huvudkonkurrenten för MiG-21), och den andra är en luftvärnsavlyssning. Båda flygplanen utvecklades i två versioner, olika i vingar: en med en traditionell svepad vinge, den andra med en ny triangulär vinge. En frontkämpe med en svepad vinge fick beteckningen S-1 (Strelka) och med en triangulär vinge-T-1. Interceptorerna namngavs i enlighet därmed: C-3 och T-3. Sukhoi ville testa båda typerna av vingen parallellt och ta det bästa alternativet i bruk. Efter redesignen av det inledande projektet "R" i enlighet med de senaste TsAGI -rekommendationerna använde C1 / C3 -flygplan en vinge med en svepning på 60 ° längs en 1/4 ackordlinje med en symmetrisk profil med en relativ tjocklek på 7% och en vridbar horisontell svans. Samtidigt installerades ett högtryckshydraulsystem, ett irreversibelt booster-styrsystem för alla kanaler, ett axelsymmetriskt justerbart luftintag med en infällbar central kropp och mycket mer. Antalet vapen ombord var begränsat till två - ett i varje vingplan. För att uppnå S-1 / S-3 högre flyghastigheter än "R" beslutade Pavel Osipovich också att använda en ny turbojetmotor (TRD) designad av A. M. Vagga AL-7F med en deklarerad dragkraft vid efterbrännare på 10 000 kgf. Det var sant att motorn ännu inte var klar, och som en tillfällig åtgärd kunde prototypen ha fått sin kraftlösa version av AL-7, som utvecklade en tredjedel mindre dragkraft. Beräkningar visade att även med en så svag turbojetmotor kommer flygplan "C" att nå supersoniska hastigheter.
Utformningen av S-1-jaktplanen gick ganska snabbt, eftersom dess design till stor del upprepade det tidigare byggda "R". Naturligtvis, för sin tid, var Su-17 en revolutionerande och avancerad design, men 5 år har gått sedan dess design, och detta ignorerades ibland av KB-personalen. Detta ledde till det faktum att när konstruktionen var klar, stördes arbetsförloppet av chefen för brigaden för allmänna typer E. G. Adler. Han skrev om detta i sina memoarer enligt följande:”Driven av euforin i samband med Su-17, som förstördes 1948, såg jag passivt hur de unga anställda i skissdesignteamet Sizov, Ryumin, Ponomarev och Polyakov flitigt upprepade huvuddragen i detta ideal … Men när ritningarna från det preliminära designteamet flyttade till designteamets huvudteam växte gradvis en känsla av missnöje hos mig och en annan konstruktiv lösning föreslog sig. Jag undertecknade teckningarna med mer och mer avsky, jag kunde äntligen inte låta bli och gick till Sukhoi med ett skyldigt huvud …"
I sitt samtal med Sukhoi föreslog Adler att väsentligt revidera projektet. Den demokratiska och lugna Sukhoi godkände "revolutionen". Adler presenterade sina åsikter om att ändra projektet för laget några dagar senare. De viktigaste förändringarna påverkade placeringen av de viktigaste landningsställen - de skulle överföras från flygkroppen till vingen, och det lediga utrymmet skulle tas med bränsletankar. Den justerbara horisontella svansen med hissar bör ersättas med en vridbar stabilisator. Den måste flyttas från kölen till svansen på flygkroppen, eftersom kölen inte passade kraftfulla boosters.
Till en början var innovationerna av E. G. Adler fick inte avslag, och brigaderna började utarbeta en ny uppgift. Men omläggningen av landningsstället krävde en ändring av vingens kraftuppsättning och det kinematiska schemat för själva chassit. Det fanns några nyanser i styrsystemet etc. Arbetet bromsade. Adler själv spenderade mycket tid inte bara på att lösa de problem som uppstått, utan också på att övertyga de anställda om att de hade rätt, vilket i själva verket gjorde honom till många missnöjda. Konflikten växte, och E. G. Adler tvingades lämna Sukhoi i Yakovlev Design Bureau. Som ett resultat av denna berättelse skrev Adler:”Från en jämförande beräkning av vikterna för de två designvarianterna av Su-7 samtidigt fann man att total viktbesparing i den nya versionen var 665 kg … Jag ska inte dölja att det är trevligt det hördes när Sukhoi, som var snål med beröm, ändå kastade frasen på ett av mötena: "Enligt Adlers planer, strukturer är lättare att få."
Det slutförda S-1-projektet hade en opretentiös cylindrisk flygkropp med ett stort bildförhållande, ett främre luftintag med en central kon, en mittsvept vinge och en enfena svans. Alla dessa designlösningar syftade till att minska aerodynamiskt motstånd och uppnå höga hastigheter, särskilt eftersom ett sådant schema studerades så mycket som möjligt av TsAGI. Och om S-1-segelflygplanet var bekant och till och med klassiskt för inhemska flygplan, då var kraftverket unikt vid den tiden. När Arkhip Mikhailovich Lyulka utvecklade sin nya AL-7 turbojetmotor bestämde sig för att uppnå en ökning av dragkraften genom att öka luftkompressionsförhållandet i kompressorn. Detta problem kan lösas genom att helt enkelt lägga till steg, men samtidigt växte motorns vikt och dimensioner. Och det var möjligt att använda den så kallade supersoniska kompressorn. Tack vare bladens speciella profil rör sig luftflödet mellan dem snabbare än ljudets hastighet. Den har färre steg, men lufttrycket är högre. Följaktligen mindre vikt och mer dragkraft.
Det är dock mycket svårt att uppnå stabil prestanda från en supersonisk kompressor. Dessutom utsätts bladen för tung belastning, och även små hack på ytan kan leda till att de förstörs. Med tanke på dessa brister är vanligtvis inte alla steg supersoniska, men bara några, då är det lättare att få dem att fungera. Cradle bestämde sig för att bara göra den första etappen supersonisk. När det gäller dess effektivitet ersatte den 3-4 subsoniska.
För att öka tryckhuvudet ökades diametern på hjulet i det nya steget, men diametern på de gamla stadierna förblev densamma, på grund av detta bildades en karakteristisk puckel i luftbanan. Under testerna började motorn fungera och visade de beräknade egenskaperna, men dess puckel gav inte konstruktionsteamet vila. Men alla deras försök att rätta till "fulheten" har inte krönts med framgång. Smidig kompressor ville envist inte arbeta. Till slut lämnades han ensam, och den ovanliga formen på flödesbanan för AL-7-kompressorn blev hans kännetecken.
Cradle skämtade till och med om detta. En dag fick hans OKB besök av en amerikansk delegation från General Electric. Företagets ledande specialist, som såg kompressorn till "sju", frågade förvånat Lyulka: "Varför har din motor en kompakt kompressor?" Till vilket han skämtsamt svarade: "Han är så från födseln!"
Det supersoniska steget höjde kompressionsförhållandet för AL-7-kompressorn till 9, 1. Medan den tidigare AL-5 med en konventionell kompressor var det bara 4, 5. Den maximala dragkraften ökade med 1340 kgf jämfört med "fem".
Den konkurrerande motorn AM-11 (RIF-300), utvecklad för Mikoyans flygplan på Mikulin Design Bureau, hade en helt supersonisk sexstegskompressor. Men General Electric för sin motor avsedd för den amerikanska frontlinjeflygplanet F-104 (som ansågs vara huvudfienden i utformningen av sovjetiska maskiner) gick på ett enkelt sätt att öka antalet etapper. Konstruktörerna har staplat upp 17 av dem i J79 (Det bör erinras om att kostnaden för ett jetmotorblad är flera tiotals dollar, och kostnaden för motorn växer i proportion till antalet steg. Dessutom är dimensionerna och vikten på motorn växer.)
Konstruktörerna tog helt andra vägar både för att säkerställa stabiliteten i motordriften och i kampen mot stigande. Vaggan applicerade luftbypass från flödesbanan. "Överskottsluft" avlägsnades från fjärde och femte etappen och kastades ut i atmosfären genom hål i motorhuset, som var i linje med två avstängningar i den övre delen av flygplanskroppen. I normaltillstånd var hålen på motorn täckta med stålband. Bypasset var det enklaste och samtidigt det mest oekonomiska systemet. Vid öppnandet av hålen i turbojetmotorns hus minskade kraften och bränsleförbrukningen ökade.
Hos General Electric, för motorns stabilitet, användes roterande kompressorstyrskenor. Detta system hade praktiskt taget inga biverkningar, men det är en storleksordning mer komplicerad och dyrare än en bypass. På Mikulin-motorn användes en tvåstegskompressor, som inte krävde något alls, all reglering säkerställde rotation av låg- och högtrycksrotorerna vid olika hastigheter.
Om du jämför motorer måste du veta att en mer avancerad turbojetmotor är den som uppnår den kraft som kunden anger med minimal vikt, dimensioner och bränsleförbrukning. Varje extra kilo motormassa orsakar dessutom en ökning av flygplanets massa med cirka tre kilo.
Designmotorn för perfektion för en motor kan bestämmas av dess specifika vikt - förhållandet mellan massa och maximal dragkraft. Ju mindre den är, desto bättre: desto mer rationellt väljs dess konstruktiva system.
Som framgår av analysen av tabellen kan AM-11 (R11F-300) A. A.-motorn med rätta kallas den bästa av de tre turbojetmotorerna. Mikulin. Lyulkovs AL-7-motorer var inte de bästa av de bästa i sin klass, men deras dragkraft var oöverträffad och Sukhoi förlitade sig på den. Det var dock möjligt att placera en mycket stor motor, dess system och bränsle endast i ett tillräckligt omfattande flygkropp. Som ett resultat såg S-1 mycket imponerande ut mot bakgrunden av inhemska och utländska konkurrenter.
Su-7 såg också imponerande ut mot bakgrunden från den tidigare generationens krigare.
Ett utkast till design av en frontlinjejaktplan med en svepad vinge (variant "S-1") försvarades i november 1953, och i februari 1954 antogs en mockup-kommission. På order av karta nr 135 av den 26 oktober 1953 överfördes OKB-1 som produktionsbas till en filial av anläggning nr 51 MAP.
Den 1 juni 1955 öppnades en flygprovstation (LIS) av anläggning nr 51 vid LII i Zhukovsky - bara ett par veckor återstod tills byggandet av S -1 var klart. Efter att ha testat sammansättningarna och systemen transporterades flygplanet från Moskva till LIS under täckning i enlighet med alla säkerhetsföreskrifter och en poliseskort på motorcyklar natten till 15-16 juli 1955. Testteamet leddes av den ledande ingenjören V. P. Baluev. Eftersom OKB-51 ännu inte hade några egna testpiloter har A. Kochetkov från State Red Banner Scientific Testing Institute of the Air Force (GK NII VVS), som tidigare hade testat det första jetflygplanet P. O. Sukhoi Su-9. 27 juli A. G. Kochetkov utförde den första taxibilen i C-1. Detta följdes av nya körningar redan med lossning av näshjulet, men trots avsaknad av kommentarer om bilen skjuts datumet för den första flygningen fortfarande. 6 september P. O. Sukhoi skickade en ansökan till MAP för den första C-1-flygningen, men händelserna nästa dag gjorde sina egna justeringar. Den 7 september planerades ytterligare en taxering och en liten inflygning, men så snart bilen släppte från remsan, steg den plötsligt 15 meter. Landningslistans längd framför räckte uppenbarligen inte. Piloten hade inget annat val än att hjälpa den mycket "flygande" maskinen. Efter att ha ökat dragkraften hos turbojetmotorn till maximal hastighet, A. G. Kochetkov fortsatte sin flykt. Efter att ha gjort en flygning i en cirkel, gjorde C-1 en landning. För prototypens frälsning berömdes piloten och fick en bonus på en månadslön. Chiefens humör förstördes inte ens av att konkurrenterna lyckades överträffa honom - deras bilar tog sig till vingen 1954. Mikoyan var den första som utmärkte sig - hans E -2 under kontroll av E. K. Mosolov tog fart den 14 februari och två och en halv vecka senare lyfte Johnsons jaktplan XF-104A från fabriksbanan.
Den första etappen av fabrikstester av S-1, utrustad med en efterbrännare turbojetmotor AL-7, slutfördes den 23 januari 1956. Vid den här tiden hade bilen genomfört 11 flygningar och flög fyra timmar och fem minuter. Samtidigt var det möjligt att korsa ljudspärren vid planflygning och att fastställa de viktigaste egenskaperna hos flygplanets stabilitet och kontrollerbarhet. Under tiden förberedde motorbyggarna en flygkopia av AL-7F-motorn med en efterbrännare och ett justerbart munstycke med två lägen. Motorns maximala dragkraft var 6850 kg och efterbrännaren 8800 kg. Efter mindre modifieringar installerades den på C-1, och i mars 1956 började den andra etappen av att testa maskinen. Redan i de första flygningarna, efter att ha slagit på efterbrännaren, accelererade planet lätt till en hastighet av M = 1, 3-1, 4. Ett steg till och barriären vid M = 1, 7. togs. Nu svängde testarna med två ljudhastigheter!
För varje ny flygning, för att minska risken att förlora den enda prototypen, ökades hastigheten med Mach 0,1. Den 9 juni nådde flygplanet en hastighet på 2070 km / h (M = 1, 96), men plötsligt började luftintaget öka, åtföljt av en skakning av flygkroppsnosen, pop och "bubblande" i luftintagskanalen, samt periodiska förändringar i motorns dragkraft. Makhalin stängde av efterbrännaren och saktade ner. Ökningen har slutat. Nästa flygning slutade densamma. Det blev klart att flygningar för att uppnå maximal hastighet måste stoppas tills orsakerna till ökningen har klargjorts och sätten att övervinna det utvecklats. Men även då överskred den uppnådda hastigheten den nödvändiga TTT för flygvapnet, vilket väckte entusiasm hos kunden och MAP-ledningen, eftersom den utlovade en kraftig ökning av maximal hastighet jämfört med den snabbaste sovjetiska MiG-19-jaktaren vid den tiden… in i motorn och stanna fenomen på bladen på den supersoniska scenen. Därefter ändrade formgivarna formen på näsan, vilket gjorde att Makhalin kunde accelerera till 2,03 M (2170 km / h) och slutligen ta det "andra ljudet".
Flygplan S-1 under testning vid maximal hastighet
Referenser:
Adler E. G. Jorden och himlen. Flygdesigners anteckningar.
Markovsky V. Yu., Prikhodchenko I. V. Den första supersoniska jaktbombplan Su-7B. "Gå ut ur skuggorna!"
Flyg och tid // 2011. №5. "Planen för jetklassicismens era."
AviO. Antologi av Su-7.
Wings of the Motherland // Adler E. G. Hur Su-7 föddes.
Tsikhosh E. Supersoniska flygplan.
Vingar i moderlandet // Ageev V. På tröskeln till det "andra ljudet".
Astakhov R. Frontlinjejaktplan Su-7.
Historien om flygplanskonstruktioner i Sovjetunionen 1951-1965
