På begynnelsen av 50 -tallet av forrige århundre var det bare to kampflydesignbyråer i Sovjetunionen: A. I. Mikoyan og A. S. Yakovleva. Det ser ut til at de burde blitt hovedkonkurrentene i etableringen av en ny type jagerfly. Men, som beskrevet i den første delen, ble Yakovlev ganske enkelt presset ut av konkurransen. Imidlertid viste konkurransen seg fremdeles, og ganske spennende. Den viktigste rivalen til A. I. Mikoyan, den vanærede P. O. Sukhoi, sist utnevnt etter ordre fra forsvarsdepartementet nr. 223 14. mai 1953, sjefsdesigner for OKB-1 i stedet for V. V. Kondratjev. Tidligere i 1949 ble Pavel Osipovichs designbyrå stengt på grunn av hans konflikt med ministeren for de væpnede styrkene i USSR N. A. Bulganin. I følge den offisielle versjonen ble dette designbyrået likvidert i forbindelse med katastrofen til den erfarne Su-15-avlytteren og den generelle "ineffektiviteten" av verket: Tross alt, under designbyråets eksistens, var det bare en Su-2-maskin var adoptert.
Etter å ha akseptert materialbasen på territoriet til den sentrale flyplassen, P. O. Sukhoi begynte umiddelbart å rekruttere mennesker og løse organisatoriske spørsmål. Og den 5. juli 1953 ble det velkjente dekretet fra Ministerrådet i Sovjetunionen utstedt, som beordret "jagerfly" -designbyrået til å begynne å utvikle nye typer fly; designet for høy supersonisk flygehastighet (minst 1750 km / t). Fra nivået på de spesifiserte egenskapene var det klart at flyet som ble opprettet ikke bare skulle bli en ny maskin, men også gi et betydelig gjennombrudd i maksimal hastighet. Husk at det i 1953 ikke var noen seriell supersonisk fly i Sovjetunionen i det hele tatt. Til tross for oppgavenes nyhet og kompleksitet, begynte det nyopprettede teamet, ledet av PO Sukhim, aktivt å utvikle prosjektet. Grunnlaget for det var Su-17 (R) -prosjektet, forberedt tilbake i 1948.
Su-17 (R) flyprojeksjoner
Arbeidet gikk i to retninger. Den første er en frontlinjefighter (det var han som ble hovedkonkurrenten til MiG-21), og den andre er en luftforsvarsavlytter. Begge flyene ble utviklet i to versjoner, forskjellige i vinger: det ene med en tradisjonell feid vinge, det andre med en ny trekantet vinge. En frontkjemper med en feid vinge mottok betegnelsen S-1 (Strelka), og med en trekantet vinge-T-1. Interceptorene ble navngitt tilsvarende: C-3 og T-3. Sukhoi ønsket å teste begge vingetyper parallelt og sette det beste alternativet i bruk. Etter redesign av det første prosjektet "R" i samsvar med de siste TsAGI -anbefalingene, brukte C1 / C3 -fly en vinge med en sveip på 60 ° langs en 1/4 akkordlinje med en symmetrisk profil med en relativ tykkelse på 7% og en svingende horisontal hale. Samtidig ble det installert et høytrykkshydraulisk system, et irreversibelt booster-kontrollsystem for alle kanaler, et aksesymmetrisk justerbart luftinntak med et uttrekkbart sentralhus og mye mer. Antall våpen om bord var begrenset til to - en i hvert vingefly. For å oppnå S-1 / S-3 høyere flygehastigheter enn "R", bestemte Pavel Osipovich seg også for å bruke en ny turbojetmotor (TRD) designet av A. M. Vugge AL-7F med et deklarert skyvekraft på etterbrenner på 10 000 kgf. Det var sant at motoren ennå ikke var klar, og som et midlertidig tiltak kunne prototypen ha blitt levert med en ikke-drevet versjon av AL-7, som utviklet en tredjedel mindre skyvekraft. Beregninger viste at selv med en så svak turbojetmotor vil fly "C" nå supersoniske hastigheter.
Utformingen av S-1-jagerflyet gikk ganske raskt, fordi designen i stor grad gjentok den tidligere bygde "R". Selvfølgelig var Su-17 for sin tid en revolusjonerende og avansert design, men 5 år har gått siden designet, og dette ble noen ganger ignorert av KB-staben. Dette førte til det faktum at da designen var fullført, ble forløpet forstyrret av lederen for brigaden for generelle typer E. G. Adler. Han skrev om dette i memoarene sine som følger: “Drevet av euforien knyttet til Su-17, som ble ødelagt tilbake i 1948, så jeg passivt på de unge ansatte i skissedesignteamet Sizov, Ryumin, Ponomarev og Polyakov flittig gjentok hovedtrekkene i dette idealet … Men etterhvert som tegningene fra det foreløpige designteamet flyttet til hovedteamene på designbyrået, vokste det gradvis en misnøye hos meg og en annen konstruktiv løsning foreslo seg. Etter å ha signert tegningene med mer og mer avsky, kunne jeg endelig ikke motstå og dro til Sukhoi med et skyldig hode …"
I sin samtale med Sukhoi foreslo Adler å revidere prosjektet vesentlig. Den demokratiske og rolige Sukhoi godkjente "revolusjonen". Adler presenterte sine synspunkter om å endre prosjektet for teamet noen dager senere. De viktigste endringene påvirket plasseringen av hovedlandingsutstyret - de skulle overføres fra flykroppen til vingen, og den ledige plassen skulle tas med drivstofftanker. Den justerbare horisontale halen med heiser bør erstattes med en svingbar stabilisator. Den måtte flyttes fra kjølen til halen på flykroppen, fordi kjølen ikke passet til kraftige boostere.
Først ble innovasjonene til E. G. Adler ble ikke avvist, og brigadene begynte å utarbeide en ny oppgave. Men omleggingen av landingsutstyret krevde en endring i vingens kraftsett og det kinematiske opplegget til selve chassiset. Det var noen nyanser i kontrollsystemet osv. Arbeidet bremset. Adler selv brukte mye tid ikke bare på å løse problemene som hadde oppstått, men også på å overbevise ansatte om at de hadde rett, noe som faktisk gjorde seg til mange som ikke ønsket. Konflikten vokste, og E. G. Adler ble tvunget til å forlate Sukhoi i Yakovlev Design Bureau. Som et resultat av denne historien skrev Adler: "Fra en sammenlignende beregning av vekten til de to designvariantene av Su-7 på samme tid, ble det funnet at total vektbesparelse i den nye versjonen var 665 kg … Jeg skal ikke legge skjul på at det er hyggelig det ble hørt da Sukhoi, som var gjerrig med ros, likevel kastet uttrykket på et av møtene: "I følge Adlers ordninger, strukturer er lettere å skaffe."
Det fullførte S-1-prosjektet hadde en upretensiøs sylindrisk flykropp med et stort sideforhold, et frontluftinntak med en sentral kjegle, en midtveid vinge og en enfins haleenhet. Alle disse designløsningene var rettet mot å redusere aerodynamisk motstand og oppnå høye hastigheter, spesielt siden et slikt opplegg ble studert så mye som mulig av TsAGI. Og hvis S-1-seilflyet var kjent og til og med klassisk for innenlandske fly, så var kraftverket unikt på den tiden. Mens han utviklet sin nye AL-7 turbojetmotor, bestemte Arkhip Mikhailovich Lyulka seg for å oppnå en økning i skyvekraften ved å øke luftkomprimeringsforholdet i kompressoren. Dette problemet kan løses ved å legge til trinn, men samtidig vokste motorens vekt og dimensjoner. Og det var mulig å bruke den såkalte supersoniske kompressoren. Takket være den spesielle profilen til bladene beveger luftstrømmen mellom dem seg raskere enn lydens hastighet. Den har færre trinn, men lufttrykket er større. Følgelig mindre vekt og mer trekkraft.
Imidlertid er det veldig vanskelig å oppnå stabil ytelse fra en supersonisk kompressor. I tillegg utsettes bladene for store belastninger, og selv små hakk på overflaten kan føre til ødeleggelse. I lys av disse manglene er vanligvis ikke alle stadier gjort overlydende, men bare noen få, da er det lettere å få dem til å fungere. Cradle bestemte seg for å gjøre bare første etappe supersonisk. Når det gjelder effektiviteten, erstattet den 3-4 subsoniske.
For å øke trykkhodet ble diameteren på hjulet i det nye trinnet økt, men diameteren på de gamle trinnene var den samme, på grunn av dette ble det dannet en karakteristisk pukkel i luftbanen. Under testene begynte motoren å fungere og viste de beregnede egenskapene, men pukkelen ga ikke hvile til designteamet. Men alle deres forsøk på å korrigere "styggen" har ikke blitt kronet med suksess. Glatt kompressor ville hardnakket ikke jobbe. Til slutt ble han alene, og den uvanlige formen på strømningsbanen til AL-7-kompressoren ble hans kjennetegn.
Cradle spøkte til og med med dette. En dag fikk hans OKB besøk av en amerikansk delegasjon fra General Electric. Den ledende spesialisten i selskapet, som så kompressoren til de "syv", spurte Lyulka overrasket: "Hvorfor har motoren din en kompressor?" Som han spøkende svarte på: "Han er slik fra fødselen!"
Det supersoniske trinnet økte kompresjonsforholdet til AL-7-kompressoren til 9, 1. Mens på den forrige AL-5 med en konvensjonell kompressor, var det bare 4, 5. Maksimal skyvekraft økte med 1340 kgf sammenlignet med "fem".
Den konkurrerende motoren AM-11 (RIF-300), utviklet for Mikoyans fly ved Mikulin Design Bureau, hadde en helt supersonisk sekstrinns kompressor. Men General Electric for motoren beregnet på den amerikanske frontlinjekjemperen F-104 (som ble ansett som hovedfienden i utformingen av sovjetiske maskiner) gikk på en enkel måte å øke antall etapper. Designerne har stablet 17 av dem i J79 (Det skal huskes at kostnaden for ett jetmotorblad er flere titalls dollar, og kostnaden for motoren vokser i forhold til antall trinn. I tillegg er dimensjonene og motorens vekt vokser.)
Designerne tok helt andre veier både for å sikre stabiliteten i motoroperasjonen og i kampen mot sving. Vuggen påførte luftomløp fra strømningsbanen. "Overflødig" luft ble fjernet fra fjerde og femte trinn, og ble kastet ut i atmosfæren gjennom hull i motorhuset, som var på linje med to utsnitt i den øvre delen av flykroppen. I normal tilstand var hullene på motoren dekket med stålbånd. Omgåelsen var det enkleste og samtidig det mest uøkonomiske systemet. I det øyeblikket hullene i huset til turbojetmotoren ble åpnet, gikk kraften ned og drivstofforbruket økte.
Hos General Electric, for stabilitet i motoren, ble roterende kompressorstyreskovler brukt. Dette systemet hadde praktisk talt ingen bivirkninger, men det er en størrelsesorden mer komplisert og dyrere enn en bypass. På Mikulin-motoren ble det brukt en totrinns kompressor, som ikke krevde noe som helst, all regulering sørget for rotasjon av lav- og høytrykksrotorene i forskjellige hastigheter.
Når du sammenligner motorer, må du vite at en mer avansert turbojetmotor er en motor som oppnår kraften som er angitt av kunden med minimum vekt, dimensjoner og drivstofforbruk. Videre forårsaker hver ekstra kilo motormasse en økning i flymassen med omtrent tre kilo.
Designmotoren for perfeksjon av en motor kan bestemmes av dens spesifikke tyngdekraft - forholdet mellom masse og maksimal skyvekraft. Jo mindre den er, jo bedre: jo mer rasjonelt velges dens konstruktive opplegg.
Som det fremgår av analysen av tabellen, kan AM-11 (R11F-300) A. A.-motoren med rette kalles den beste av de tre turbojetmotorene. Mikulin. Lyulkovs AL-7-motorer var ikke de beste av de beste i sin klasse, men kraften deres var uten sidestykke, og Sukhoi stolte på den. Det var imidlertid mulig å plassere en veldig stor motor, systemene og drivstoffet bare i et tilstrekkelig voluminøst flykropp. Som et resultat så S-1 veldig imponerende ut på bakgrunn av innenlandske og utenlandske konkurrenter.
Su-7 så også imponerende ut mot bakgrunnen til forrige generasjons jagerfly.
Et utkast til design av en frontlinjejager med en feid vinge (variant "S-1") ble forsvaret i november 1953, og i februar 1954 vedtok en mock-up-kommisjon. Ved ordre fra MAP nr. 135 av 26. oktober 1953 ble OKB-1 overført som produksjonsbase til en filial av anlegg nr. 51 MAP.
1. juni 1955 ble en flysteststasjon (LIS) av anlegg nr. 51 åpnet ved LII i Zhukovsky - bare et par uker gjenstår til byggingen av S -1 er fullført. Etter å ha testet forsamlingene og systemene, ble flyet fraktet fra Moskva til LIS under dekk i samsvar med alle sikkerhetsbestemmelser og en politi-eskorte på motorsykler natten til 15.-16. juli 1955. Testteamet ble ledet av den ledende ingeniøren V. P. Baluev. Siden OKB-51 ennå ikke hadde egne testpiloter, har A. Kochetkov fra State Red Banner Scientific Testing Institute of the Air Force (GK NII VVS), som tidligere hadde testet det første jetflyet P. O. Sukhoi Su-9. 27. juli A. G. Kochetkov utførte den første taxien i C-1. Dette ble fulgt av nye kjøringer allerede med løsrivelse av nesehjulet, men til tross for fravær av kommentarer til bilen ble datoen for den første flyvningen fremdeles utsatt. 6. september P. O. Sukhoi sendte en søknad til MAP for den første C-1-flyvningen, men hendelsene neste dag gjorde sine egne justeringer. 7. september ble det planlagt nok en taxing og en liten innflyging, men så snart bilen brøt løs fra stripen, steg den plutselig 15 meter. Lengden på landingsstripen foran var tydeligvis ikke nok. Piloten hadde ikke annet valg enn å hjelpe den veldig "flygende" maskinen. Etter å ha økt kraften til turbojetmotoren til maksimal hastighet, A. G. Kochetkov fortsatte flukten. Etter å ha foretatt en flytur i en sirkel, gjorde C-1 en landing. For redningen av prototypen ble piloten rost og gitt en bonus på en månedslønn. Chiefens humør var ikke engang ødelagt av at konkurrentene klarte å overgå ham - bilene tok seg til vingen i 1954. Mikoyan var den første som skilte seg ut - hans E -2 under kontroll av E. K. Mosolov tok av 14. februar, og to og en halv uke senere tok Johnsons XF-104A-jagerfly fra fabrikkbanen.
Den første fasen av fabrikktester av S-1, utstyrt med en etterbrenner turbojetmotor AL-7, ble fullført 23. januar 1956. På dette tidspunktet hadde bilen fullført 11 flyvninger og fløy fire timer og fem minutter. Samtidig var det mulig å krysse lydbarrieren i nivåflyging og å bestemme hovedegenskapene til flyets stabilitet og kontrollerbarhet. I mellomtiden utarbeidet motorbyggerne en flykopi av AL-7F-motoren med en etterbrenner og en justerbar to-stillingsdyse. Motorkraften på maks var 6850 kg, og etterbrenneren var 8800 kg. Etter mindre modifikasjoner ble den installert på C-1, og i mars 1956 begynte den andre fasen av testing av maskinen. Allerede i de første flyvningene, etter å ha slått på etterbrenneren, akselererte flyet lett til en hastighet på M = 1, 3-1, 4. Ett trinn til, og barrieren ved M = 1, 7. ble tatt. Nå svingte testerne med to lydhastigheter!
For hver ny flytur, for å redusere risikoen for å miste den eneste prototypen, ble hastigheten økt med Mach 0,1. 9. juni nådde flyet en hastighet på 2070 km / t (M = 1, 96), men plutselig begynte luftinntaket, ledsaget av en risting av flykroppen, pop og "boblende" i luftinntakskanalen, samt periodiske endringer i motorkraften. Makhalin slo av etterbrenneren. Bølgen har stoppet. Neste flytur endte det samme. Det ble klart at flyreiser for å oppnå maksimal hastighet måtte stoppes inntil årsakene til bølgen var avklart og midlene for å overvinne den ble utviklet. Men selv da oversteg den oppnådde hastigheten den nødvendige TTT for flyvåpenet, noe som vakte entusiasme hos kunden og MAP-ledelsen, siden den lovet en kraftig økning i maksimal hastighet sammenlignet med den raskeste sovjetiske MiG-19-jagerflyet på den tiden… inn i motoren og stall fenomener på bladene på den supersoniske scenen. Deretter endret designerne formen på nesekeglen, noe som gjorde at Makhalin kunne akselerere til 2,03 M (2170 km / t) og til slutt ta den "andre lyden".
Aircraft S-1 under testing ved maksimal hastighet
Referanser:
Adler E. G. Jord og himmel. Flydesigners notater.
Markovsky V. Yu., Prikhodchenko I. V. Den første supersoniske jagerbomberen Su-7B. "Kom deg ut av skyggene!"
Luftfart og tid // 2011. №5. "Flyet i en tid med jet -klassisisme."
AviO. Antologi fra Su-7.
Wings of the Motherland // Adler E. G. Hvordan Su-7 ble født.
Tsikhosh E. Supersonisk fly.
Wings of the Motherland // Ageev V. På terskelen til den "andre lyden".
Astakhov R. Front-line fighter Su-7.
Historien om flydesign i Sovjetunionen 1951-1965
