Pagājušā gadsimta 50. gadu sākumā Padomju Savienībā bija tikai divi iznīcinātāju dizaina biroji: A. I. Mikojans un A. S. Jakovļeva. Šķiet, ka viņiem vajadzēja kļūt par galvenajiem konkurentiem jauna veida cīnītāju radīšanā. Bet, kā aprakstīts pirmajā daļā, Jakovļevs tika vienkārši izspiests no konkurences. Tomēr sacensības joprojām izrādījās diezgan interesantas. Galvenais konkurents A. I. Mikojans, apkaunotais P. O. Suhojs, kurš nesen tika iecelts ar Aizsardzības rūpniecības ministrijas 1953. gada 14. maija rīkojumu Nr. 223, OKB-1 galvenais projektētājs V. V. Kondratjevs. Iepriekš 1949. gadā Pāvela Osipoviča projektēšanas birojs tika slēgts sakarā ar konfliktu ar PSRS bruņoto spēku ministru N. A. Bulganins. Saskaņā ar oficiālo versiju šis projektēšanas birojs tika likvidēts saistībā ar pieredzējušā Su-15 pārtvērēja katastrofu un vispārējo darba "neefektivitāti": galu galā projektēšanas biroja pastāvēšanas laikā tikai viena Su-2 mašīna tika pieņemts.
Pieņēmis materiālo bāzi Centrālās lidlauka teritorijā, P. O. Sukhoi nekavējoties ķērās pie cilvēku vervēšanas un organizatorisku jautājumu risināšanas. Un 1953. gada 5. jūlijā tika izdots plaši pazīstamais PSRS Ministru padomes dekrēts, kas uzdeva "iznīcinātāju" projektēšanas birojam sākt izstrādāt jaunus gaisa kuģu veidus; paredzēts augstam virsskaņas lidojuma ātrumam (vismaz 1750 km / h). No norādīto raksturlielumu līmeņa bija skaidrs, ka radītajai lidmašīnai jākļūst ne tikai par jaunu mašīnu, bet arī jānodrošina ievērojams maksimālā ātruma sasniegums. Atgādinām, ka līdz 1953. gadam PSRS vispār nebija sērijveida virsskaņas lidmašīnu. Neskatoties uz uzdevuma novitāti un sarežģītību, jaunizveidotā komanda, kuru vada P. O. Sukhims, aktīvi sāka izstrādāt projektu. Tā pamatā bija projekts Su-17 (R), kas tika sagatavots jau 1948. gadā.
Su-17 (R) lidmašīnu projekcijas
Darbs ritēja divos virzienos. Pirmais ir frontes cīnītājs (tieši viņš kļuva par MiG-21 galveno konkurentu), bet otrais ir pretgaisa aizsardzības pārtvērējs. Abas lidmašīnas tika izstrādātas divās versijās, kas atšķīrās pēc spārniem: viena ar tradicionālu slaucītu spārnu, otra ar jaunu trīsstūrveida spārnu. Priekšējās līnijas cīnītājs ar slaucītu spārnu saņēma apzīmējumu S-1 (Strelka), bet ar trīsstūrveida spārnu-T-1. Pārtvērēji tika attiecīgi nosaukti: C-3 un T-3. Sukhoi vēlējās paralēli pārbaudīt abus spārnu veidus un nodot ekspluatācijā labāko variantu. Pēc sākotnējā projekta "R" pārveidošanas saskaņā ar jaunākajiem TsAGI ieteikumiem lidmašīnas C1 / C3 izmantoja spārnu ar 60 ° slīpumu gar simetriska profila 1/4 akordu līniju ar relatīvo biezumu 7% un visu pagriezienu horizontāla aste. Tajā pašā laikā tika uzstādīta augstspiediena hidrauliskā sistēma, neatgriezeniska pastiprinātāja vadības sistēma visiem kanāliem, asimetriski regulējama gaisa ieplūde ar izvelkamu centrālo korpusu un daudz kas cits. Ieroču skaits uz kuģa bija ierobežots līdz diviem - viens katrā spārnu plaknē. Lai sasniegtu S-1 / S-3 lielāku lidojuma ātrumu nekā "R", Pāvels Osipovičs arī nolēma izmantot jaunu turboreaktīvo dzinēju (TRD), ko izstrādājis A. M. Šūpuļtīkls AL-7F ar deklarēto vilces spēku pēc sadedzināšanas-10 000 kgf. Tiesa, dzinējs vēl nebija gatavs, un kā pagaidu pasākums prototips varēja tikt piegādāts ar savu bezpiedziņas AL-7 versiju, kas attīstīja par trešdaļu mazāk vilces spēka. Aprēķini parādīja, ka pat ar tik vāju turboreaktīvo dzinēju lidmašīna "C" sasniegs virsskaņas ātrumu.
S-1 iznīcinātāja dizains gāja diezgan strauji, jo tā dizains lielā mērā atkārtoja iepriekš uzbūvēto "R". Protams, savā laikā Su-17 bija revolucionārs un progresīvs dizains, taču kopš tā konstruēšanas ir pagājuši 5 gadi, un KB darbinieki to dažkārt ignorēja. Tas noveda pie tā, ka līdz projekta pabeigšanai darba gaitu izjauca vispārējo tipu brigādes priekšnieks E. G. Adlers. Viņš par to savos memuāros rakstīja šādi: “Ar Su-17 saistītās eiforijas spiests, kas tika sagrauts jau 1948. gadā, es pasīvi vēroju, kā skiču projektēšanas komandas jaunie darbinieki Sizovs, Ryumins, Ponomarjovs un Poļakovs cītīgi atkārtoja šī ideāla galvenās iezīmes … Bet, tā kā zīmējumi no sākotnējās projektēšanas komandas pārcēlās uz projektēšanas biroja galvenajām komandām, manī pakāpeniski pieauga neapmierinātības sajūta un tika ieteikts cits konstruktīvs risinājums. Parakstot zīmējumus ar arvien lielāku riebumu, es beidzot nespēju pretoties un devos uz Suhoju ar vainīgu galvu …"
Savā sarunā ar Sukhoi Adlers ierosināja projektu būtiski pārskatīt. Demokrātiskais un mierīgais Sukhoi apstiprināja "revolūciju". Adlers dažas dienas vēlāk iepazīstināja komandu ar savu viedokli par projekta maiņu. Galvenās izmaiņas ietekmēja galvenās šasijas atrašanās vietu - tās bija jāpārnes no fizelāžas uz spārnu, un brīvo vietu vajadzēja ņemt ar degvielas tvertnēm. Regulējamā horizontālā aste ar liftiem jāaizstāj ar visu pagrieziena stabilizatoru. To vajadzēja pārvietot no ķīļa uz fizelāžas asti, jo ķīlis nederēja jaudīgiem pastiprinātājiem.
Sākumā E. G. Adlers netika noraidīts, un brigādes sāka izstrādāt jaunu uzdevumu. Bet šasijas pārkārtošana prasīja izmaiņas spārna jaudas komplektā un pašas šasijas kinemātiskajā shēmā. Vadības sistēmā bija dažas nianses utt. Darbs palēninājās. Pats Adlers daudz laika veltīja ne tikai radušos problēmu risināšanai, bet arī darbinieku pārliecināšanai, ka viņiem ir taisnība, kas patiesībā padarīja sevi par daudz ļaundariem. Konflikts pieauga, un E. G. Adlers bija spiests atstāt Sukhoi Jakovļevas dizaina birojā. Šī stāsta rezultātā Adlers rakstīja: “No salīdzinošā divu Su-7 dizaina variantu svaru aprēķina tika konstatēts, ka kopējais svara ietaupījums jaunajā versijā bija 665 kg … neslēpšu, ka ir patīkami dzirdēt, kad kādu dienu Suhoi, kurš bija skops ar uzslavām, tomēr vienā no sanāksmēm iemeta frāzi: "Pēc Adlera shēmām, struktūras ir vieglāk iegūt."
Pabeigtajam S-1 projektam bija nepretencioza cilindriska fizelāža ar lielu malu attiecību, priekšējā gaisa ieplūde ar centrālo konusu, spārns ar vidēju slīpumu un vienas spuras astes vienība. Visu šo dizaina risinājumu mērķis bija samazināt aerodinamisko pretestību un sasniegt lielu ātrumu, jo īpaši tāpēc, ka šādu shēmu pēc iespējas vairāk pētīja TsAGI. Un, ja planieris S-1 bija pazīstams un pat klasisks vietējiem lidaparātiem, tad spēkstacija tajā laikā bija unikāla. Izstrādājot savu jauno AL-7 turboreaktīvo dzinēju, Arkhip Mihailovičs Lyulka nolēma palielināt vilces spēku, palielinot gaisa kompresijas pakāpi kompresorā. Šo problēmu varētu atrisināt, vienkārši pievienojot pakāpienus, bet tajā pašā laikā pieauga dzinēja svars un izmēri. Un bija iespējams izmantot tā saukto virsskaņas kompresoru. Tajā, pateicoties asmeņu īpašajam profilam, gaisa plūsma starp tām pārvietojas ātrāk nekā skaņas ātrums. Tam ir mazāk soļu, bet gaisa spiediens ir lielāks. Attiecīgi mazāks svars un lielāka vilkme.
Tomēr ir ļoti grūti panākt stabilu veiktspēju no virsskaņas kompresora. Turklāt asmeņi tiek pakļauti lielām slodzēm, un pat nelieli spraugas uz virsmas var izraisīt to iznīcināšanu. Ņemot vērā šos trūkumus, parasti ne visi posmi tiek padarīti virsskaņas, bet tikai daži, tad ir vieglāk panākt, lai tie darbotos. Cradle nolēma izveidot tikai pirmā posma virsskaņu. Efektivitātes ziņā tas aizstāja 3-4 zemskaņas.
Lai palielinātu spiediena galvu, tika palielināts jaunā posma riteņa diametrs, bet veco posmu diametrs palika nemainīgs, tāpēc gaisa ceļā izveidojās raksturīgs kupris. Pārbaužu laikā dzinējs sāka darboties un parādīja aprēķinātās īpašības, taču tā kupris nedeva atpūtu projektēšanas komandai. Bet visi viņu mēģinājumi labot "neglītumu" nav vainagojušies panākumiem. Gluds kompresors spītīgi negribēja strādāt. Galu galā viņš palika viens, un neparasta AL-7 kompresora plūsmas ceļa forma kļuva par viņa iezīmi.
Cradle pat pajokoja par šo. Kādu dienu viņa OKB apmeklēja amerikāņu delegācija no General Electric. Uzņēmuma vadošais speciālists, ieraugot "septiņu" kompresoru, pārsteigti jautāja Lyulkai: "Kāpēc jūsu dzinējam ir kuprveida kompresors?" Uz ko viņš jokojot atbildēja: "Viņš tāds ir no dzimšanas!"
Virsskaņas posms palielināja AL-7 kompresora saspiešanas pakāpi līdz 9, 1. Kamēr iepriekšējā AL-5 ar parasto kompresoru tas bija tikai 4, 5. Maksimālā vilce palielinājās par 1340 kgf salīdzinājumā ar "pieciem".
Konkurējošajam dzinējam AM-11 (RIF-300), kas izstrādāts Mikojana lidmašīnām Mikulina dizaina birojā, bija pilnīgi virsskaņas sešu pakāpju kompresors. Bet General Electric savam dzinējam, kas paredzēts amerikāņu frontes iznīcinātājam F-104 (kas tika uzskatīts par galveno ienaidnieku padomju mašīnu dizainā), gāja vienkāršā veidā, palielinot posmu skaitu. Dizaineri 17 no tiem ir sakrājuši J79 palielinās dzinēja svars.)
Dizaineri gāja pilnīgi atšķirīgus ceļus gan dzinēja darbības stabilitātes nodrošināšanā, gan cīņā pret strauju pieaugumu. Šūpulis no plūsmas ceļa pielietoja gaisa apvedceļu. Gaisa pārpalikums tika noņemts no ceturtā un piektā posma, un tika izmests atmosfērā caur caurumiem dzinēja korpusā, kas bija izlīdzināti ar diviem izgriezumiem lidmašīnas fizelāžas augšējā daļā. Parastā stāvoklī caurumi uz motora tika pārklāti ar tērauda lentēm. Apvedceļš bija vienkāršākā un vienlaikus neekonomiskākā sistēma. Atverot atveres turboreaktīvā dzinēja korpusā, vilce samazinājās un degvielas patēriņš palielinājās.
Uzņēmumā General Electric dzinēja stabilitātei tika izmantotas rotējošas kompresora virzošās lāpstiņas. Šai sistēmai praktiski nebija blakusparādību, taču tā ir par kārtu sarežģītāka un dārgāka nekā apvedceļš. Mikulin dzinējam tika izmantots divpakāpju kompresors, kuram vispār nekas nebija vajadzīgs, viss regulējums nodrošināja zema un augsta spiediena rotoru rotāciju dažādos ātrumos.
Salīdzinot dzinējus, jums jāzina, ka progresīvāks turboreaktīvais dzinējs ir tāds, kas sasniedz klienta norādīto vilci ar minimālu svaru, izmēriem un degvielas patēriņu. Turklāt katrs papildu dzinēja masas kilograms palielina lidmašīnas masu par aptuveni trim kilogramiem.
Motora konstrukcijas pilnības līmeni var noteikt pēc tā īpatnējā svara - masas un maksimālās vilces attiecības. Jo mazāks tas ir, jo labāk: jo racionālāk tiek izvēlēta tā konstruktīvā shēma.
Kā redzams tabulas analīzē, AM-11 (R11F-300) AA dzinēju var pamatoti saukt par labāko no trim turboreaktīvajiem dzinējiem. Mikulins. Lyulkova AL-7 dzinēji nebija labākie no labākajiem savā klasē, taču to vilce bija nepārspējama, un Sukhoi uz to paļāvās. Tomēr ļoti lielu motoru, tā sistēmas un degvielu bija iespējams ievietot tikai pietiekami apjomīgā fizelāžā. Rezultātā S-1 izskatījās ļoti iespaidīgi uz vietējo un ārvalstu konkurentu fona.
Su-7 izskatījās iespaidīgi arī uz iepriekšējās paaudzes cīnītāju fona.
Priekšējās līnijas iznīcinātāja ar slaucītu spārnu dizaina projekts (variants "S-1") tika aizstāvēts 1953. gada novembrī, un 1954. gada februārī tika pieņemta maketēšanas komisija. Ar 1953. gada 26. oktobra MAP rīkojumu Nr. 135 OKB-1 kā ražošanas bāzi pārcēla uz rūpnīcas Nr. 51 MAP filiāli.
1955. gada 1. jūnijā LII Žukovskī tika atvērta rūpnīcas Nr. 51 lidojumu pārbaudes stacija (LIS) - līdz S -1 būvniecības pabeigšanai bija atlikušas tikai pāris nedēļas. Pēc mezglu un sistēmu pārbaudes lidmašīna tika pārvesta no Maskavas uz LIS zem segiem saskaņā ar visiem drošības noteikumiem un policijas pavadībā ar motocikliem naktī no 15. uz 16. jūliju. Pārbaudes komandu vadīja vadošais inženieris V. P. Baluevs. Tā kā OKB-51 vēl nebija savu izmēģinājuma pilotu, A. Kočetkovs no Gaisa spēku Valsts sarkanā karoga zinātniskās pārbaudes institūta (GK NII VVS), kurš iepriekš bija testējis pirmo reaktīvo lidmašīnu P. O. Sukhoi Su-9. 27. jūlijs A. G. Kočetkovs veica pirmo taksometru C-1. Tam sekoja jauni braucieni jau ar deguna riteņa atdalīšanu, taču, neskatoties uz to, ka nebija komentāru par automašīnu, pirmā lidojuma datums joprojām tika atlikts. 6. septembris P. O. Sukhoi nosūtīja pieteikumu uz MAP pirmajam C-1 lidojumam, taču nākamās dienas notikumi veica savas korekcijas. 7. septembrī tika plānota vēl viena braukšana ar taksometru un neliela piebraukšana, taču, tiklīdz automašīna atrāvās no joslas, tā pēkšņi pacēlās par 15 metriem. Priekšā esošās nosēšanās sloksnes garums acīmredzami nebija pietiekams. Pilotam nekas cits neatlika, kā palīdzēt pašai "lidojošajai" mašīnai. Palielinot turboreaktīvā dzinēja vilces spēku līdz maksimālajam ātrumam, A. G. Kočetkovs turpināja lidojumu. Izlidojis apli, C-1 veica nosēšanos. Par prototipa glābšanu pilots tika slavēts un viņam tika piešķirta prēmija mēnešalgas apmērā. Priekšnieka garastāvokli pat nesabojāja fakts, ka konkurentiem izdevās viņu apsteigt - viņu automašīnas pacēlās spārnā 1954. gadā. Mikojans bija pirmais, kurš izcēla savu - viņa E -2 E. K vadībā. Mosolovs pacēlās 14. februārī, un pēc divarpus nedēļām Džonsona iznīcinātājs XF-104A pacēlās no rūpnīcas skrejceļa.
Pirmais rūpnīcas testu posms S-1, kas aprīkots ar pēcdedzes turboreaktīvo dzinēju AL-7, tika pabeigts 1956. gada 23. janvārī. Līdz tam laikam automašīna bija pabeigusi 11 lidojumus un lidoja četras stundas un piecas minūtes. Tajā pašā laikā bija iespējams šķērsot skaņas barjeru lidojuma līmenī un noteikt lidmašīnas stabilitātes un vadāmības galvenās īpašības. Tikmēr dzinēju ražotāji sagatavoja AL-7F dzinēja lidojuma kopiju ar pēcdedzinātāju un regulējamu divu pozīciju sprauslu. Maksimālais dzinēja vilces spēks bija 6850 kg, bet pēcdedzinātājs - 8800 kg. Pēc nelielām izmaiņām tas tika uzstādīts C-1, un 1956. gada martā sākās mašīnas otrais pārbaudes posms. Jau pirmajos lidojumos pēc pēcdedzes ieslēgšanas lidmašīna viegli paātrinājās līdz ātrumam M = 1, 3-1, 4. Vēl viens solis, un tika veikta barjera pie M = 1, 7. Tagad testētāji šūpojās. ar diviem skaņas ātrumiem!
Katrā jaunajā lidojumā, lai samazinātu risku zaudēt vienīgo prototipu, ātrums tika palielināts par 0,1 Mach. 9. jūnijā lidmašīna sasniedza ātrumu 2070 km / h (M = 1, 96), bet pēkšņi sākās gaisa ieplūdes uzplūdums, ko pavadīja fizelāžas deguna kratīšana, izplūdes un "burbuļošana" gaisa ieplūdes kanālā, kā arī periodiskas dzinēja vilces izmaiņas. Makhalins, izslēdzot pēcdedzinātāju, palēnināja gaitu. Pieplūdums ir apstājies. Nākamais lidojums beidzās tāpat. Kļuva skaidrs, ka lidojumi maksimālā ātruma sasniegšanai būs jāpārtrauc līdz brīdim, kad tiks noskaidroti pārsprieguma iemesli un izstrādāti līdzekļi tā pārvarēšanai. Bet pat tad sasniegtais ātrums pārsniedza Gaisa spēku noteikto TTT, kas izraisīja klienta un MAP vadības entuziasmu, jo tas solīja strauju maksimālā ātruma palielinājumu salīdzinājumā ar tā laika ātrāko padomju iznīcinātāju MiG-19… motorā un apstāšanās parādībās virsskaņas stadijā. Tad dizaineri mainīja deguna konusa formu, kas ļāva Makhalinam paātrināties līdz 2,03 M (2170 km / h) un beidzot uzņemt "otro skaņu".
Lidmašīna S-1 testēšanas laikā ar maksimālo ātrumu
Atsauces:
Adlers E. G. Zeme un debesis. Gaisa kuģa dizainera piezīmes.
Markovskis V. Yu, Prikhodchenko I. V. Pirmais virsskaņas iznīcinātājs-bumbvedējs Su-7B. - Ej ārā no ēnas!
Aviācija un laiks // 2011. №5. "Reaktīvā klasicisma laikmeta plakne."
AviO. Su-7 antoloģija.
Dzimtenes spārni // Adlers E. G. Kā piedzima Su-7.
Tsikhosh E. Virsskaņas lidmašīna.
Dzimtenes spārni // Agejevs V. Uz "otrās skaņas" sliekšņa.
Astahovs R. Frontes iznīcinātājs Su-7.
Lidmašīnu konstrukciju vēsture PSRS 1951.-1965
