Viime vuosisadan 50 -luvun alussa Neuvostoliitossa oli vain kaksi hävittäjäsuunnittelutoimistoa: A. I. Mikoyan ja A. S. Yakovleva. Näyttäisi siltä, että heistä olisi pitänyt tulla tärkeimmät kilpailijat uuden tyyppisen hävittäjän luomisessa. Mutta kuten ensimmäisessä osassa on kuvattu, Yakovlev yksinkertaisesti puristettiin kilpailusta. Kilpailu osoittautui kuitenkin edelleen mielenkiintoiseksi. Pääkilpailija A. I. Mikoyan, häpeällinen P. O. Sukhoi, joka on viimeksi nimitetty puolustusteollisuusministeriön määräyksellä nro 223 14. toukokuuta 1953, OKB-1: n pääsuunnittelijaksi V. V. Kondratjev. Aiemmin vuonna 1949 Pavel Osipovichin suunnittelutoimisto suljettiin, koska hän oli ristiriidassa Neuvostoliiton asevoimien ministerin kanssa. Bulganin. Virallisen version mukaan tämä suunnittelutoimisto selvitettiin kokeneen Su-15-sieppaajan katastrofin ja työn yleisen "tehottomuuden" yhteydessä: loppujen lopuksi suunnittelutoimiston olemassaolon aikana vain yksi Su-2-kone oli adoptoitu.
Hyväksynyt aineellisen tukikohdan keskuslentokentän alueella, P. O. Sukhoi ryhtyi välittömästi ihmisten rekrytointiin ja organisaatiokysymysten ratkaisemiseen. Ja 5. heinäkuuta 1953 annettiin tunnettu Neuvostoliiton ministerineuvoston asetus, joka määräsi "hävittäjä" -suunnittelutoimiston aloittamaan uuden tyyppisten lentokoneiden kehittämisen; Suunniteltu suurelle yliäänen lentonopeudelle (vähintään 1750 km / h). Määritettyjen ominaisuuksien perusteella oli selvää, että luotavasta lentokoneesta ei tule vain uutta konetta, vaan se tarjoaa merkittävän läpimurron enimmäisnopeudessa. Muista, että vuoteen 1953 mennessä Neuvostoliitossa ei ollut lainkaan sarjaäänikoneita. Uudesta ja monimutkaisesta tehtävästä huolimatta äskettäin perustettu tiimi, jota johtaa P. O. Sukhim, aloitti aktiivisesti projektin kehittämisen. Sen perusta oli Su-17 (R) -hanke, joka valmistettiin jo vuonna 1948.
Su-17 (R) lentokoneen ennusteet
Työ eteni kahteen suuntaan. Ensimmäinen on etulinjan hävittäjä (hänestä tuli MiG-21: n pääkilpailija), ja toinen on ilmatorjuntahävittäjä. Molempia lentokoneita kehitettiin kahdessa versiossa, joiden siivet olivat erilaisia: toisessa perinteinen pyyhkäisty siipi ja toisessa uusi kolmion siipi. Etulinjan taistelija, jolla oli pyyhkäisty siipi, sai nimityksen S-1 (Strelka) ja kolmion siiven-T-1. Sieppaajat nimettiin vastaavasti: C-3 ja T-3. Sukhoi halusi testata molempia siipityyppejä rinnakkain ja ottaa käyttöön parhaan vaihtoehdon. Alkuperäisen projektin "R" uudelleensuunnittelun jälkeen uusimpien TsAGI -suositusten mukaisesti C1 / C3 -koneet käyttivät siipiä, jonka pyyhkäisy oli 60 ° symmetrisen profiilin 1/4 sointuviivaa pitkin ja suhteellinen paksuus 7% ja kääntyvä vaakasuora häntä. Samaan aikaan asennettiin korkeapainehydraulijärjestelmä, peruuttamaton tehostinohjausjärjestelmä kaikille kanaville, akselisymmetrinen säädettävä ilmanotto sisäänvedettävällä keskirungolla ja paljon muuta. Koneessa olevien aseiden määrä oli rajoitettu kahteen - yksi kumpaankin siipitasoon. Saavuttaakseen S-1 / S-3 suurempia lentonopeuksia kuin "R", Pavel Osipovich päätti myös käyttää uutta A. M. Telakka AL-7F, jonka ilmoitettu työntövoima jälkipolttimessa on 10000 kgf. Totta, moottori ei ollut vielä valmis, ja väliaikaisena toimenpiteenä prototyyppi olisi voitu toimittaa sen voimattomalla versiolla AL-7: stä, joka kehitti kolmanneksen vähemmän työntövoimaa. Laskelmat osoittivat, että jopa niin heikolla turbojet -moottorilla lentokone "C" saavuttaa yliäänenopeudet.
S-1-hävittäjän suunnittelu meni varsin reippaasti, koska sen suunnittelu toisti suurelta osin aiemmin rakennetun "R": n. Tietenkin Su-17 oli aikansa vallankumouksellinen ja edistyksellinen muotoilu, mutta sen suunnittelusta on kulunut viisi vuotta, ja KB-henkilökunta jätti tämän joskus huomiotta. Tämä johti siihen, että suunnittelun valmistuttua yleisten tyyppien prikaatin päällikkö E. G. Adler. Hän kirjoitti tästä muistelmissaan seuraavasti:”Su-17: een liittyvässä euforiassa, joka tuhoutui vuonna 1948, seurasin passiivisesti, kuinka luonnossuunnittelutiimin nuoret työntekijät Sizov, Ryumin, Ponomarev ja Polyakov toivat ahkerasti tämän ideaalin pääpiirteet … Mutta kun alustavan suunnittelutiimin piirustukset siirtyivät suunnittelutoimiston päätiimeihin, minussa kasvoi vähitellen tyytymättömyyden tunne ja erilainen rakentava ratkaisu ehdotti itseään. Allekirjoittamalla piirustukset yhä enemmän inhottavuudella, en lopulta voinut vastustaa ja menin Sukhoiin syyllisellä päällä …"
Keskustelussaan Sukhoin kanssa Adler ehdotti projektin huomattavaa tarkistamista. Demokraattinen ja rauhallinen Sukhoi hyväksyi "vallankumouksen". Adler esitti näkemyksensä projektin muuttamisesta tiimille muutamaa päivää myöhemmin. Suurimmat muutokset vaikuttivat päälaskutelineen sijaintiin - ne siirrettiin rungosta siipeen ja tyhjä tila otettiin polttoainesäiliöillä. Säädettävä vaakasuora häntä hissillä tulee korvata kääntyvällä vakaimella. Se oli siirrettävä kölistä rungon häntään, koska köli ei sopinut voimakkaisiin vahvistimiin.
Aluksi E. G. Adleria ei hylätty, ja prikaatit alkoivat selvittää uutta tehtävää. Laskutelineen uudelleenjärjestely vaati kuitenkin siiven voimansiirron ja itse alustan kinemaattisen kaavan muuttamista. Ohjausjärjestelmässä oli joitain vivahteita jne. Työ hidastui. Adler itse käytti paljon aikaa paitsi syntyneiden ongelmien ratkaisemiseen, myös vakuuttamaan työntekijät, että he olivat oikeassa, mikä itse asiassa teki hänestä paljon pahantahtoisia. Konflikti kasvoi, ja E. G. Adler joutui jättämään Sukhoin Yakovlevin suunnittelutoimistossa. Tämän tarinan seurauksena Adler kirjoitti:”Su-7: n kahden suunnitteluvaihtoehdon painojen vertailevasta laskelmasta havaittiin, että kokonaispainon säästö uudessa versiossa oli 665 kg., rakenteita on helpompi saada."
Valmiissa S-1-projektissa oli vaatimaton lieriömäinen runko, jolla oli suuri kuvasuhde, etummainen ilmanottoaukko, jossa oli keskikartio, keskellä pyyhkäisty siipi ja yksieväinen häntäyksikkö. Kaikkien näiden suunnitteluratkaisujen tarkoituksena oli vähentää aerodynaamista vastusta ja saavuttaa suuria nopeuksia, varsinkin kun TsAGI tutki tällaista järjestelmää mahdollisimman paljon. Ja jos S-1-purjelentokone oli tuttu ja jopa klassinen kotimaan lentokoneille, voimalaitos oli tuolloin ainutlaatuinen. Arkhip Mikhailovich Lyulka päätti kehittää uutta AL-7-turbomoottoriaan kehittääkseen työntövoimaa lisäämällä kompressorin ilmanpuristussuhdetta. Tämä ongelma voitaisiin ratkaista yksinkertaisesti lisäämällä vaiheita, mutta samalla moottorin paino ja mitat kasvoivat. Ja oli mahdollista käyttää niin sanottua yliäänikompressoria. Siinä terien erikoisprofiilin ansiosta niiden välinen ilmavirta liikkuu nopeammin kuin äänen nopeus. Siinä on vähemmän askelia, mutta ilmanpaine on suurempi. Näin ollen vähemmän painoa ja enemmän pitoa.
On kuitenkin erittäin vaikeaa saavuttaa vakaa suorituskyky yliäänikompressorilla. Lisäksi terät altistuvat raskaalle kuormitukselle, ja jopa pienet kolot pinnalla voivat johtaa niiden tuhoutumiseen. Näiden puutteiden vuoksi yleensä kaikki vaiheet eivät ole yliäänisiä, mutta vain muutamia, jolloin niiden toimiminen on helpompaa. Cradle päätti tehdä vain ensimmäisen vaiheen yliääniseksi. Tehokkuutensa suhteen se korvasi 3-4 aliäänistä.
Painepään lisäämiseksi uuden vaiheen pyörän halkaisijaa lisättiin, mutta vanhojen vaiheiden halkaisija pysyi samana, minkä vuoksi ilmareitille muodostui ominainen kuoppa. Testien aikana moottori alkoi toimia ja näytti lasketut ominaisuudet, mutta sen kuoppa ei antanut lepoa suunnittelutiimille. Mutta kaikkia heidän yrityksiään korjata "rumuus" ei ole kruunattu menestyksellä. Sileä kompressori ei itsepäisesti halunnut toimia. Lopulta hän jätettiin yksin, ja AL-7-kompressorin virtausreitin epätavallisesta muodosta tuli hänen tunnusmerkkinsä.
Cradle jopa vitsaili tästä. Eräänä päivänä General Electricin amerikkalainen valtuuskunta vieraili hänen OKB: ssä. Yrityksen johtava asiantuntija, nähdessään "seitsemän" kompressorin, kysyi Lyulkalta yllättyneenä: "Miksi moottorissasi on kuoppainen kompressori?" Siihen hän vastasi leikillään: "Hän on sellainen syntymästään asti!"
Yliääninen vaihe nosti AL-7-kompressorin puristussuhteen arvoon 9, 1. Edellisessä tavanomaisella kompressorilla varustetussa AL-5: ssä se oli vain 4,5. Suurin työntövoima kasvoi 1340 kgf verrattuna "viiteen".
Kilpailevassa moottorissa AM-11 (RIF-300), joka on kehitetty Mikoyanin lentokoneille Mikulinin suunnittelutoimistossa, oli täysin yliääninen kuusivaiheinen kompressori. Mutta General Electric sen moottorille, joka oli tarkoitettu amerikkalaiselle etulinjan hävittäjälle F-104 (jota pidettiin Neuvostoliiton koneiden suunnittelun päävihollisena), käytti yksinkertaista tapaa lisätä vaiheiden määrää. Suunnittelijat ovat keränneet niistä 17 J79: ään (On muistettava, että yhden suihkumoottorin terän hinta on useita kymmeniä dollareita ja moottorin hinta kasvaa suhteessa vaiheiden määrään. moottorin paino kasvaa.)
Suunnittelijat valitsivat täysin eri polkuja varmistaessaan moottorin toiminnan vakauden ja taistelun kiihtymistä vastaan. Telakka käytti ilman ohitusta virtausreitiltä. "Ylimääräinen" ilma poistettiin neljännestä ja viidennestä vaiheesta, ja se heitettiin ilmakehään moottorikotelon reikien kautta, jotka olivat linjassa kahden aukon kanssa lentokoneen rungon yläosassa. Normaalitilassa moottorin reiät peitettiin teräsnauhoilla. Ohitus oli yksinkertaisin ja samalla taloudellisin järjestelmä. Kun avataan reiät turbojet -moottorin kotelossa, työntövoima laski ja polttoaineen kulutus kasvoi.
General Electricissä moottorin vakauden varmistamiseksi käytettiin pyörivää kompressorin ohjainta. Tällä järjestelmällä ei käytännössä ollut sivuvaikutuksia, mutta se on suuruusluokkaa monimutkaisempi ja kalliimpi kuin ohitus. Mikulin-moottorissa käytettiin kaksivaiheista kompressoria, joka ei vaadi mitään, kaikki säädökset varmistivat matala- ja korkeapaineroottorien pyörimisen eri nopeuksilla.
Verrattaessa moottoreita sinun on tiedettävä, että kehittyneempi turboreaktiivinen moottori saavuttaa asiakkaan määrittämän työntövoiman pienimmällä painolla, mitoilla ja polttoaineenkulutuksella. Lisäksi jokainen ylimääräinen kilogramma moottorin massaa lisää lentokoneen massaa noin kolmella kilolla.
Moottorin täydellisyyden suunnittelutaso voidaan määrittää sen ominaispainosta - massan ja suurimman työntövoiman suhteesta. Mitä pienempi se on, sitä parempi: sitä järkevämmin sen rakentava rakenne valitaan.
Kuten taulukon analyysistä käy ilmi, AM-11 (R11F-300) AA-moottoria voidaan perustellusti kutsua parhaaksi kolmesta turbojet-moottorista. Mikulin. Lyulkovin AL-7-moottorit eivät olleet luokkansa parhaita, mutta niiden työntövoima oli vertaansa vailla, ja Sukhoi luotti siihen. Erittäin suuri moottori, sen järjestelmät ja polttoaine oli kuitenkin mahdollista sijoittaa vain riittävän tilavaan runkoon. Tämän seurauksena S-1 näytti erittäin vaikuttavalta kotimaisten ja ulkomaisten kilpailijoiden taustaa vasten.
Su-7 näytti myös vaikuttavalta edellisen sukupolven hävittäjien taustaa vasten.
Luonnossuunnitelma etulinjan hävittäjästä, jolla oli pyyhkäisty siipi (variantti "S-1"), puolustettiin marraskuussa 1953, ja helmikuussa 1954 hyväksyttiin mallikomissio. OKB-1 siirrettiin 26. lokakuuta 1953 MAP nro 135 määräyksellä tuotantopohjaksi laitoksen nro 51 MAP haaraan.
1. kesäkuuta 1955 avattiin tehtaan nro 51 lentotestausasema (LIS) Zhukovskin LII: ssä - vain pari viikkoa oli jäljellä S -1: n rakentamisen loppuunsaattamiseen. Kokoonpanojen ja järjestelmien testaamisen jälkeen lentokone kuljetettiin Moskovasta LIS: ään kaikkien turvamääräysten mukaisesti ja poliisin saattajan moottoripyörillä yöllä 15.-16. heinäkuuta 1955. Testiryhmää johti johtava insinööri V. P. Baluev. Koska OKB-51: llä ei vielä ollut omia koelentäjiä, A. Kochetkov Ilmavoimien osavaltion Red Banner Scientific Testing Institute (GK NII VVS) -tutkimuslaitoksesta, joka oli aiemmin testannut ensimmäistä suihkukonetta P. O. Sukhoi Su-9. 27. heinäkuuta A. G. Kochetkov suoritti ensimmäisen rullauksen C-1: ssä. Tämän jälkeen seurasi uusia ajoja, joissa nenäpyörä irrotettiin, mutta vaikka autosta ei ollut huomautuksia, ensimmäisen lennon päivämäärää siirrettiin edelleen. 6. syyskuuta Sukhoi lähetti hakemuksen MAP: lle ensimmäistä C-1-lentoa varten, mutta seuraavan päivän tapahtumat tekivät omat oikaisunsa. Syyskuun 7. päivänä suunniteltiin uutta rullausta ja pientä lähestymistä, mutta heti kun auto irtautui nauhasta, se nousi yhtäkkiä 15 metriä. Laskeutumiskaistan pituus ei selvästi riittänyt. Lentäjällä ei ollut muuta vaihtoehtoa kuin auttaa "lentävää" konetta. Suurentamalla turbojet -moottorin työntövoimaa maksimaaliseen nopeuteen A. G. Kochetkov jatkoi lentoaan. Kun lento oli tehty ympyrässä, C-1 laskeutui. Prototyypin pelastamisesta lentäjä sai kiitosta ja hänelle myönnettiin kuukausipalkan suuruinen bonus. Päällikön mielialaa ei edes pilannut se, että kilpailijat onnistuivat ylittämään hänet - heidän autonsa nousivat siipeen vuonna 1954. Mikoyan erottui ensimmäisenä - hänen E -2: staan E. K. Mosolov lähti lentoon 14. helmikuuta, ja kaksi ja puoli viikkoa myöhemmin Johnsonin XF-104A -hävittäjä nousi tehtaan kiitotieltä.
S-1: n tehtaalla tehtävien testien ensimmäinen vaihe, jossa oli jälkipolttoainesuihkumoottori AL-7, saatiin päätökseen 23. tammikuuta 1956. Tähän mennessä auto oli suorittanut 11 lentoa ja lensi neljä tuntia ja viisi minuuttia. Samaan aikaan oli mahdollista ylittää äänieste tasotasossa ja määrittää lentokoneen vakauden ja hallittavuuden pääominaisuudet. Sillä välin moottorinrakentajat valmistivat lentokopion AL-7F-moottorista, jossa oli jälkipoltin ja säädettävä kaksiasentoinen suutin. Suurin moottorin työntövoima oli 6850 kg ja jälkipoltin 8800 kg. Pienien muutosten jälkeen se asennettiin C-1: een, ja maaliskuussa 1956 alkoi koneen toinen testausvaihe. Jo ensimmäisillä lennoilla, jälkipolttimen kytkemisen jälkeen, kone kiihtyi helposti nopeuteen M = 1, 3-1, 4. Vielä yksi askel, ja este M = 1, 7 otettiin. Nyt testaajat kääntyivät kahdella äänen nopeudella!
Jokaisella uudella lennolla nopeutta lisättiin 0,1 Machilla vähentääkseen ainoan prototyypin menettämisen riskiä. 9. kesäkuuta lentokone saavutti nopeuden 2070 km / h (M = 1, 96), mutta yhtäkkiä alkoi ilmanottohuippu, johon liittyi rungon nenän tärinä, ponnahdukset ja "kupliminen" ilmanottokanavassa, sekä moottorin työntövoiman säännölliset muutokset. Makhalin sammutti jälkilämmittimen ja hidasti vauhtia. Aalto on pysähtynyt. Seuraava lento päättyi samaan. Kävi selväksi, että lennot suurimman nopeuden saavuttamiseksi on lopetettava, kunnes aallon syyt on selvitetty ja keinot sen voittamiseksi on kehitetty. Mutta silloinkin saavutettu nopeus ylitti ilmavoimien vaaditun TTT: n, mikä herätti asiakkaan ja MAP-johtajan innostuksen, koska se lupasi nostaa huippunopeutta jyrkästi verrattuna tuolloin nopeimpaan Neuvostoliiton MiG-19-hävittäjään… moottoriin ja jumitusilmiöihin yliäänivaiheen lavoilla. Sitten suunnittelijat muuttivat nenäkartion muotoa, mikä mahdollisti Makhalinin kiihtymisen 2,03 M: iin (2170 km / h) ja lopulta "toisen äänen" ottamisen.
Lentokone S-1 testauksen aikana suurimmalla nopeudella
Viitteet:
Adler E. G. Maa ja taivas. Lentokoneen suunnittelijan muistiinpanot.
Markovsky V. Yu., Prikhodchenko I. V. Ensimmäinen yliääninen hävittäjäpommikone Su-7B. "Pois varjoista!"
Ilmailu ja aika // 2011. №5. "Suihkuklassismin aikakauden taso."
AviO. Antologia Su-7.
Isänmaan siivet // Adler E. G. Kuinka Su-7 syntyi.
Tsikhosh E. Supersonic -lentokone.
Isänmaan siivet // Ageev V. "Toisen äänen" kynnyksellä.
Astakhov R. Etulinjan hävittäjä Su-7.
Lentokoneiden suunnittelun historia Neuvostoliitossa 1951-1965
