In die vroeë 50's van die vorige eeu was daar slegs twee vegontwerpburo's in die Sowjetunie: A. I. Mikoyan en A. S. Yakovleva. Dit wil voorkom asof hulle die belangrikste mededingers by die skepping van 'n nuwe soort vegter moes geword het. Maar, soos beskryf in die eerste deel, is Yakovlev eenvoudig uit die kompetisie gedruk. Die kompetisie was egter steeds uiters interessant en baie interessant. Die belangrikste mededinger van A. I. Mikoyan, die skande P. O. Sukhoi, mees onlangs aangestel op bevel van die ministerie van verdedigingsbedryf nr. 223 van 14 Mei 1953, hoofontwerper van OKB-1 in plaas van V. V. Kondratjev. Vroeër in 1949 is die ontwerpburo van Pavel Osipovich gesluit weens sy konflik met die minister van die gewapende magte van die USSR N. A. Bulganien. Volgens die amptelike weergawe is hierdie ontwerpburo gelikwideer in verband met die ramp van die ervare Su-15-interceptor en die algemene "ondoeltreffendheid" van die werk: immers, tydens die bestaan van die ontwerpburo, was daar slegs een Su-2-masjien aangeneem is.
Nadat hy die materiaalbasis op die gebied van die sentrale vliegveld aanvaar het, het P. O. Sukhoi het dadelik begin met die werwing van mense en die oplossing van organisatoriese kwessies. En op 5 Julie 1953 word die bekende besluit van die Ministerraad van die USSR uitgereik, wat die ontwerp van die "vegter" ontwerpburo beveel het om nuwe vliegtuigtipes te begin ontwikkel; ontwerp vir hoë supersoniese vlugspoed (ten minste 1750 km / h). Uit die vlak van die gespesifiseerde eienskappe was dit duidelik dat die vliegtuig wat geskep is, nie net 'n nuwe masjien sou word nie, maar ook 'n beduidende deurbraak in maksimum spoed sou bied. Onthou dat daar teen 1953 glad nie 'n seriële supersoniese vliegtuig in die USSR was nie. Ondanks die nuwigheid en kompleksiteit van die opdrag, het die nuutgestigte span, onder leiding van PO Suhim, aktief begin om die projek te ontwikkel. Die basis daarvoor was die Su-17 (R) -projek, wat in 1948 voorberei is.
Su-17 (R) vliegtuigprojeksies
Die werk het in twee rigtings gegaan. Die eerste is 'n voorste vegvliegtuig (dit was hy wat die belangrikste mededinger van die MiG-21 geword het), en die tweede is 'n lugverdediger. Beide vliegtuie is in twee weergawes ontwikkel, wat verskil in vlerke: een met 'n tradisionele geveerde vleuel, die ander met 'n nuwe driehoekige vleuel. 'N Voorste vegvliegtuig met 'n geveerde vleuel het die benaming S-1 (Strelka) gekry, en met 'n driehoekige vleuel-T-1. Die onderskeppers is dienooreenkomstig benoem: C-3 en T-3. Sukhoi wou beide soorte vleuels parallel toets en die beste opsie in gebruik neem. Na die herontwerp van die aanvanklike projek "R" in ooreenstemming met die nuutste TsAGI -aanbevelings, gebruik C1 / C3 -vliegtuie 'n vleuel met 'n sweep van 60 ° langs 'n 1/4 koordlyn van 'n simmetriese profiel met 'n relatiewe dikte van 7% en 'n horisontale stert wat draai. Terselfdertyd is 'n hoë-druk hidrouliese stelsel, 'n onomkeerbare booster-beheerstelsel vir alle kanale, 'n asimmetriese verstelbare luginlaat met 'n intrekbare sentrale bak geïnstalleer en nog vele meer. Die aantal gewere aan boord was beperk tot twee - een in elke vleuelvliegtuig. Om S-1 / S-3 hoër vlugspoed te behaal as die "R", het Pavel Osipovich ook besluit om 'n nuwe turbojet-enjin (TRD) te gebruik wat ontwerp is deur A. M. Wieg AL-7F met 'n verklaarde stoot by naverbranding van 10 000 kgf. Die enjin was weliswaar nog nie gereed nie, en as 'n tydelike maatreël kon die prototipe 'n ongedrewe weergawe van die AL-7 ontvang het, wat 'n derde minder krag gekry het. Berekeninge het getoon dat selfs met so 'n swak turbojet -enjin, vliegtuie "C" supersoniese snelhede sal bereik.
Die ontwerp van die S-1-vegvliegtuig het redelik flink verloop, omdat die ontwerp die voorheen geboude "R" grootliks herhaal het. Natuurlik was die Su-17 vir sy tyd 'n revolusionêre en gevorderde ontwerp, maar 5 jaar het verloop sedert die ontwerp, en dit is soms deur die KB-personeel geïgnoreer. Dit het daartoe gelei dat teen die tyd dat die ontwerp voltooi is, die verloop van die werk deur die hoof van die brigade van algemene tipes E. G. Adler. Hy het in sy memoires soos volg daaroor geskryf: 'Gedruk deur die euforie wat verband hou met die Su-17, wat in 1948 verwoes is, het ek passief toegekyk hoe die jong werknemers van die sketsontwerpspan Sizov, Ryumin, Ponomarev en Polyakov ywerig herhaal die belangrikste kenmerke van hierdie ideaal … Maar namate die tekeninge van die voorontwerpspan na die hoofspanne van die ontwerpburo verhuis het, het daar geleidelik 'n gevoel van ontevredenheid by my opgekom en 'n ander konstruktiewe oplossing het voorgestel. As ek die tekeninge met meer en meer afsku onderteken het, kon ek uiteindelik nie weerstaan nie en met 'n skuldige kop na Sukhoi gegaan …"
In sy gesprek met Sukhoi het Adler voorgestel om die projek aansienlik te hersien. Die demokratiese en kalm Sukhoi het die 'revolusie' goedgekeur. Adler het 'n paar dae later sy mening oor die verandering van die projek aan die span voorgelê. Die belangrikste veranderinge het die ligging van die hooflandingsstel beïnvloed - dit sou van die romp na die vleuel oorgeplaas word, en die leë ruimte moes met brandstoftenks geneem word. Die verstelbare horisontale stert met hysbakke moet vervang word deur 'n draai-stabiliseerder. Dit moes van die kiel na die stert van die romp verskuif word, omdat die kiel nie by kragtige versterkers pas nie.
Eers het die innovasies van E. G. Adler is nie verwerp nie, en die brigades het 'n nuwe taak begin uitwerk. Maar die herrangskikking van die landingsgestel het 'n verandering in die kragstel van die vleuel en die kinematiese skema van die onderstel self vereis. Daar was 'n paar nuanses in die beheerstelsel, ens. Die werk het vertraag. Adler self het baie tyd bestee, nie net aan die oplos van die probleme wat ontstaan het nie, maar ook aan die oortuiging van werknemers dat dit reg is, wat hom in werklikheid baie sieklik gemaak het. Die konflik het toegeneem, en E. G. Adler is gedwing om Sukhoi in die Yakovlev Design Bureau te verlaat. As gevolg van hierdie verhaal het Adler geskryf: "Uit 'n vergelykende berekening van die gewigte van die twee ontwerpvariante van die Su-7 op dieselfde tyd, is bevind dat die totale gewigsbesparing in die nuwe weergawe was 665 kg … Ek sal nie wegsteek dat dit aangenaam is nie, toe Sukhoi, wat suinig van lof was, tog op een van die vergaderings die frase gooi: "Volgens Adler se planne, strukture is makliker om te verkry."
Die voltooide S-1-projek het 'n onpretensieuse silindriese romp met 'n groot aspekverhouding, 'n voorste luginlaat met 'n sentrale keël, 'n middelvee-vleuel en 'n enkelvin-stert-eenheid. Al hierdie ontwerpoplossings was daarop gemik om aërodinamiese weerstand te verminder en hoë snelhede te bereik, veral omdat so 'n skema soveel as moontlik deur TsAGI bestudeer is. En as die S-1-sweeftuig bekend en selfs klassiek vir huishoudelike vliegtuie was, dan was die kragstasie destyds uniek. By die ontwikkeling van sy nuwe AL-7-turbojet-enjin besluit Arkhip Mikhailovich Lyulka om 'n toename in stootkrag te verkry deur die lugdrukverhouding in die kompressor te verhoog. Hierdie probleem kan opgelos word deur eenvoudig trappe by te voeg, maar terselfdertyd het die gewig en afmetings van die enjin toegeneem. En dit was moontlik om die sogenaamde supersoniese kompressor te gebruik. Danksy die spesiale profiel van die lemme beweeg die lugvloei tussen hulle vinniger as die klanksnelheid. Dit het minder trappe, maar die lugdruk is groter. Gevolglik minder gewig en meer trekkrag.
Dit is egter baie moeilik om 'n stabiele werkverrigting van 'n supersoniese kompressor te behaal. Daarbenewens word die lemme aan swaar vragte blootgestel, en selfs klein gaatjies op die oppervlak kan tot hul vernietiging lei. In die lig van hierdie tekortkominge word gewoonlik nie alle stadiums supersonies gemaak nie, maar slegs 'n paar, dan is dit makliker om dit te laat werk. Cradle het besluit om slegs die eerste fase supersonies te maak. Wat die doeltreffendheid daarvan betref, vervang dit 3-4 subsoniese.
Om die drukkop te vergroot, is die deursnee van die wiel van die nuwe fase verhoog, maar die deursnee van die ou stadiums bly dieselfde, daarom word 'n kenmerkende bult in die lugpad gevorm. Tydens die toetse het die enjin begin werk en die berekende eienskappe getoon, maar die bult het nie die ontwerpspan rus nie. Maar al hul pogings om die 'lelikheid' reg te stel, is nie met sukses bekroon nie. Gladde kompressor wou hardnekkig nie werk nie. Uiteindelik is hy alleen gelaat, en die ongewone vorm van die vloei van die AL-7-kompressor het sy kenmerk geword.
Cradle het selfs hieroor geskerts. Op 'n dag is sy OKB besoek deur 'n Amerikaanse afvaardiging van General Electric. Die toonaangewende spesialis van die onderneming, wat die kompressor van die "sewe" sien, vra Lyulka verbaas: "Waarom het u enjin 'n kompressor?" Waarop hy skertsend geantwoord het: "Hy is so van geboorte af!"
Die supersoniese stadium verhoog die kompressieverhouding van die AL-7 kompressor tot 9, 1. Terwyl dit op die vorige AL-5 met 'n konvensionele kompressor was, was dit slegs 4, 5. Die maksimum stukrag het met 1340 kgf toegeneem in vergelyking met die "vyf".
Die mededingende enjin AM-11 (RIF-300), ontwikkel vir Mikoyan se vliegtuie by die Mikulin Design Bureau, het 'n volledig supersoniese ses-trap kompressor. Maar General Electric vir sy enjin wat bedoel was vir die Amerikaanse frontliniejagter F-104 (wat as die belangrikste vyand beskou is in die ontwerp van Sowjet-masjiene) het 'n eenvoudige manier gedoen om die aantal fases te verhoog. Die ontwerpers het 17 daarvan in J79 opgehoop (dit moet onthou word dat die koste van 'n straalmotor 'n paar tientalle dollars is, en die koste van die enjin groei in verhouding tot die aantal fases. Boonop is die afmetings en gewig van die enjin groei.)
Die ontwerpers het heeltemal verskillende maniere geneem om die stabiliteit van die enjin te verseker en in die stryd teen styging. Die omseil van die wieg het lugomleiding van die stroombaan toegedien. "Oormaat" lug is uit die vierde en vyfde stadium verwyder en deur die gate in die enjinhuis in die atmosfeer gegooi, wat in lyn was met twee uitsny in die boonste deel van die vliegtuigskep. In die normale toestand was die gate op die enjin bedek met staalbande. Die omseil was die eenvoudigste en terselfdertyd die mees onekonomiese stelsel. Op die oomblik dat die gate in die behuising van die turbojet -enjin oopgemaak word, het die krag afgeneem en die brandstofverbruik toegeneem.
By General Electric, vir die stabiliteit van die enjin, is roterende kompressorgeleidingskote gebruik. Hierdie stelsel het feitlik geen newe -effekte nie, maar dit is 'n omvanggrootte ingewikkelder en duurder as 'n omseil. Op die Mikulin-enjin is 'n tweestap-kompressor gebruik, wat niks nodig gehad het nie; al die regulasies het die rotasie van die lae en hoë druk rotors teen verskillende snelhede verseker.
As u enjins vergelyk, moet u weet dat 'n meer gevorderde turbojet -enjin die krag wat die klant bepaal, bereik met 'n minimum gewig, afmetings en brandstofverbruik. Boonop veroorsaak elke ekstra kilogram enjinmassa 'n toename in die massa van die vliegtuig met ongeveer drie kilogram.
Die ontwerpvlak van 'n enjin kan bepaal word deur sy spesifieke swaartekrag - die verhouding tussen massa en maksimum stootkrag. Hoe kleiner dit is, hoe beter: hoe meer rasioneel die konstruktiewe skema daarvan gekies word.
Soos uit die ontleding van die tabel blyk, kan die AM-11 (R11F-300) A. A.-enjin met reg die beste van die drie turbo-enjins genoem word. Mikulin. Lyulkov se AL-7-enjins was nie die beste van die beste in hul klas nie, maar hul krag was ongeëwenaard en Sukhoi het daarop staatgemaak. Dit was egter moontlik om 'n baie groot enjin, sy stelsels en brandstof slegs in 'n voldoende omvangryke romp te plaas. As gevolg hiervan het die S-1 baie indrukwekkend gelyk teen die agtergrond van binnelandse en buitelandse mededingers.
Die Su-7 het ook indrukwekkend gelyk teen die agtergrond van die vorige generasie vegters.
'N Konsepontwerp van 'n voorste vegvliegtuig met 'n gevee vleuel (variant "S-1") is in November 1953 verdedig, en in Februarie 1954 het 'n bespottingskommissie geslaag. Op bevel van MAP nr. 135 van 26 Oktober 1953 is OKB-1 as produksiebasis oorgeplaas na 'n tak van fabriek nr. 51 MAP.
Op 1 Junie 1955 is 'n vlugtoetsstasie (LIS) van aanleg nr 51 by die LII in Zhukovsky geopen - slegs 'n paar weke het die konstruksie van S -1 voltooi. Na die toets van die samestellings en stelsels, is die vliegtuig in die nag van 15-16 Julie 1955 onder dekking van Moskou na LIS vervoer, in ooreenstemming met alle veiligheidsvoorskrifte en 'n polisiebegeleiding op motorfietse. Onder leiding van die toetsspan was die voorste ingenieur V. P. Baluev. Aangesien OKB-51 nog nie sy eie toetsvlieëniers gehad het nie, het A. Kochetkov van die State Red Banner Scientific Testing Institute of the Air Force (GK NII VVS), wat voorheen die eerste straalvliegtuig P. O. Sukhoi Su-9. 27 Julie A. G. Kochetkov het die eerste taxi in C-1 uitgevoer. Dit is gevolg deur nuwe lopies wat reeds met die neuswiel losgemaak is, maar ondanks die afwesigheid van kommentaar op die motor, is die datum van die eerste vlug steeds uitgestel. 6 September P. O. Sukhoi het 'n aansoek aan die MAP gestuur vir die eerste C-1-vlug, maar die gebeure van die volgende dag het hul eie aanpassings aangebring. Op 7 September was nog 'n taxi en 'n klein naderings beplan, maar sodra die motor van die strook losgebars het, het dit skielik 15 meter gestyg. Die lengte van die landingstrook vooraan was duidelik nie genoeg nie. Die vlieënier het geen ander keuse gehad as om die baie "vlieënde" masjien te help nie. Nadat die dryfkrag van die turbojet -enjin tot maksimum spoed verhoog is, het A. G. Kochetkov het sy vlug voortgesit. Nadat hy in 'n sirkel gevlieg het, het C-1 geland. Vir die redding van die prototipe is die vlieënier geprys en 'n bonus gegee van 'n maandelikse salaris. Die stemming van die Chief was nie eens bederf deur die feit dat die mededingers daarin geslaag het om hom te oortref nie - hul motors het in 1954 die vleuel aangepak. Mikoyan was die eerste om homself te onderskei - sy E -2 onder beheer van E. K. Mosolov het op 14 Februarie vertrek, en twee en 'n half weke later het Johnson se XF-104A-vegvliegtuig van die fabriek se aanloopbaan af opgestyg.
Die eerste fase van die fabriekstoetse van die S-1, toegerus met 'n naverbrander-turbo-enjin AL-7, is op 23 Januarie 1956 voltooi. Teen hierdie tyd het die motor 11 vlugte voltooi en vier uur en vyf minute gevlieg. Terselfdertyd was dit moontlik om die klankgrens oor te steek tydens vlakke vlug en om die belangrikste kenmerke van die stabiliteit en beheerbaarheid van die vliegtuig te bepaal. Intussen het die enjinbouers 'n vliegkopie van die AL-7F-enjin voorberei met 'n naverbrander en 'n verstelbare tweestellingspuitstuk. Die maksimum stoot van die enjin was 6850 kg en die naverbrander 8800 kg. Na geringe aanpassings is dit op die C-1 geïnstalleer, en in Maart 1956 het die tweede fase van die toets van die masjien begin. Reeds in die eerste vlugte, nadat die naverbrander aangeskakel is, het die vliegtuig maklik versnel tot 'n spoed van M = 1, 3-1, 4. Nog 'n stap, en die versperring by M = 1, 7 is geneem. Nou swaai die toetsers teen twee klanksnelhede!
In elke nuwe vlug, om die risiko te verminder om die enigste prototipe te verloor, is die snelheid met Mach 0.1 verhoog. Op 9 Junie bereik die vliegtuig 'n snelheid van 2070 km / h (M = 1, 96), maar skielik begin die luginlaatstoot, vergesel van 'n skud van die rompneus, knal en "borrel" in die luginlaatkanaal, sowel as periodieke veranderinge in die enjinkrag. Makhalin, wat die naverbranding uitskakel, vertraag. Die oplewing het gestop. Die volgende vlug het dieselfde geëindig. Dit het duidelik geword dat vlugte om maksimum spoed te bereik, gestaak moet word totdat die redes vir die oplewing opgeklaar is en die middele om dit te oorkom, ontwikkel is. Maar selfs dan het die bereikte snelheid die vereiste TTT van die Lugmag oorskry, wat die entoesiasme van die kliënt en die MAP-leierskap gewek het, aangesien dit 'n skerp toename in maksimum snelheid beloof het in vergelyking met die vinnigste Sowjet MiG-19-vegter op daardie tydstip… in die enjin en stal verskynsels op die lemme van die supersoniese verhoog. Toe verander die ontwerpers die vorm van die neuskegel, waardeur Makhalin kon versnel tot 2,03 M (2170 km / h) en uiteindelik die "tweede geluid" neem.
Vliegtuie S-1 tydens toetsing teen maksimum spoed
Verwysings:
Adler E. G. Aarde en lug. Vliegtuigontwerper se aantekeninge.
Markovsky V. Yu., Prikhodchenko I. V. Die eerste supersoniese vegvliegtuig Su-7B. "Kom uit die skaduwees!"
Lugvaart en tyd // 2011. №5. "Die vliegtuig van die era van straalklassisisme."
AviO. Bloemlesing van Su-7.
Wings of the Motherland // Adler E. G. Hoe die Su-7 gebore is.
Tsikhosh E. Supersoniese vliegtuie.
Wings of the Motherland // Ageev V. Op die drumpel van die "tweede klank".
Astakhov R. Voorste vegvliegtuig Su-7.
Die geskiedenis van vliegtuigontwerpe in die USSR 1951-1965
