I begyndelsen af 50'erne i forrige århundrede var der kun to kampflydesignbureauer i Sovjetunionen: A. I. Mikoyan og A. S. Yakovleva. Det ser ud til, at de burde være blevet de vigtigste konkurrenter i skabelsen af en ny type jagerfly. Men som beskrevet i første del blev Yakovlev simpelthen presset ud af konkurrencen. Konkurrencen viste sig dog stadig og ganske spændende. Den vigtigste rival af A. I. Mikoyan, den vanære P. O. Sukhoi, senest udnævnt efter ordre fra forsvarsministeriets industri nr. 223 af 14. maj 1953, chefdesigner for OKB-1 i stedet for V. V. Kondratjev. Tidligere i 1949 blev Pavel Osipovichs designbureau lukket på grund af hans konflikt med ministeren for de væbnede styrker i USSR N. A. Bulganin. Ifølge den officielle version blev dette designbureau likvideret i forbindelse med katastrofen i den erfarne Su-15-interceptor og den generelle "ineffektivitet" af værket: trods alt under designbureauets eksistens var der kun én Su-2-maskine blev vedtaget.
Efter at have accepteret materialebasen på den centrale flyveplads, P. O. Sukhoi gik straks i gang med at rekruttere mennesker og løse organisatoriske spørgsmål. Og den 5. juli 1953 blev det velkendte dekret fra Ministerrådet i USSR udstedt, som beordrede "jagerfly" -design-bureauet til at begynde at udvikle nye flytyper; designet til høj supersonisk flyvehastighed (mindst 1750 km / t). Fra niveauet for de angivne egenskaber var det klart, at flyet, der blev skabt, ikke blot skulle blive en ny maskine, men skulle give et betydeligt gennembrud i maksimal hastighed. Husk på, at der i 1953 overhovedet ikke var nogen seriel overlydsfly i Sovjetunionen. På trods af opgavens nyhed og kompleksitet begyndte det nyoprettede team, ledet af PO Sukhim, aktivt at udvikle projektet. Grundlaget for det var Su-17 (R) -projektet, der blev forberedt tilbage i 1948.
Su-17 (R) flyprojektioner
Arbejdet gik i to retninger. Den første er en frontlinjekæmper (det var ham, der blev hovedkonkurrenten til MiG-21), og den anden er en luftforsvarsinterceptor. Begge fly blev udviklet i to versioner med forskellige vinger: det ene med en traditionel fejet vinge, det andet med en ny trekantet vinge. En frontlinjekæmper med en fejet vinge modtog betegnelsen S-1 (Strelka) og med en trekantet vinge-T-1. Interceptorerne blev navngivet i overensstemmelse hermed: C-3 og T-3. Sukhoi ønskede at teste begge vingetyper parallelt og sætte den bedste mulighed i brug. Efter redesignet af det indledende projekt "R" i overensstemmelse med de seneste TsAGI -anbefalinger brugte C1 / C3 -fly en vinge med en sweep på 60 ° langs en 1/4 akkordlinje af en symmetrisk profil med en relativ tykkelse på 7% og en drejelig vandret hale. På samme tid blev der installeret et højtrykshydrauliksystem, et irreversibelt booster-kontrolsystem til alle kanaler, et aksesymmetrisk justerbart luftindtag med et udtrækkeligt centralkrop og meget mere. Antallet af kanoner om bord var begrænset til to - et i hvert vingefly. For at opnå S-1 / S-3 højere flyvehastigheder end "R", besluttede Pavel Osipovich også at bruge en ny turbojet-motor (TRD) designet af A. M. Vugge AL-7F med et deklareret tryk ved efterbrænder på 10.000 kgf. Sandt nok var motoren endnu ikke klar, og som en midlertidig foranstaltning kunne prototypen have været leveret med en ikke-drevet version af AL-7, som udviklede en tredjedel mindre kraft. Beregninger viste, at selv med en så svag turbojet -motor vil fly "C" nå supersoniske hastigheder.
Designet af S-1 jagerflyet gik ganske rask, fordi dets design stort set gentog den tidligere bygget "R". Selvfølgelig var Su-17 for sin tid et revolutionerende og avanceret design, men 5 år er gået siden designet, og dette blev undertiden ignoreret af KB-personalet. Dette førte til det faktum, at da designet var afsluttet, blev forløbet forstyrret af chefen for brigaden af generelle typer E. G. Adler. Han skrev om dette i sine erindringer som følger:”Skubbet af euforien forbundet med Su-17, som blev ødelagt tilbage i 1948, så jeg passivt på, hvordan de unge medarbejdere i skitsedesignteamet Sizov, Ryumin, Ponomarev og Polyakov flittigt gentog hovedtræk ved dette ideal … Men da tegningerne fra det foreløbige designteam flyttede til designteamets hovedteam, voksede der gradvist en følelse af utilfredshed i mig, og en anden konstruktiv løsning foreslog sig selv. Undertegnede tegningerne med mere og mere afsky, kunne jeg endelig ikke modstå og gik til Sukhoi med et skyldigt hoved …"
I sin samtale med Sukhoi foreslog Adler at revidere projektet markant. Den demokratiske og rolige Sukhoi godkendte "revolutionen". Adler præsenterede sine holdninger om ændring af projektet til teamet et par dage senere. De vigtigste ændringer påvirkede placeringen af hovedlandingsudstyret - de skulle overføres fra skroget til vingen, og den ledige plads skulle tages med brændstoftanke. Den justerbare vandrette hale med elevatorer bør udskiftes med en drejestabilisator. Den skulle flyttes fra kølen til halen på skroget, fordi kølen ikke passede til kraftige boostere.
Først var innovationer af E. G. Adler blev ikke afvist, og brigaderne begyndte at udarbejde en ny opgave. Men omlægningen af landingshjulet krævede en ændring i vingens kraftsæt og selve kinematikken i selve chassiset. Der var nogle nuancer i kontrolsystemet osv. Arbejdet bremsede. Adler selv brugte meget tid ikke kun på at løse de problemer, der var opstået, men også på at overbevise medarbejderne om, at de havde ret, hvilket i virkeligheden gjorde ham til en masse uønskede. Konflikten voksede, og E. G. Adler blev tvunget til at forlade Sukhoi i Yakovlev Design Bureau. Som et resultat af denne historie skrev Adler:”Ud fra en komparativ beregning af vægten af de to designvarianter af Su-7 på samme tid fandt man ud af, at samlet vægtbesparelse i den nye version var 665 kg … Jeg vil ikke lægge skjul på, at det er behageligt, det blev hørt, da Sukhoi, der var nærig med ros, alligevel smed sætningen på et af møderne: "Ifølge Adlers planer, strukturer er lettere at opnå."
Det færdige S-1-projekt havde en uhøjtidelig cylindrisk skrog med et stort aspektforhold, et frontalt luftindtag med en central kegle, en midterfejet vinge og en enfins haleenhed. Alle disse designløsninger var rettet mod at reducere aerodynamisk træk og opnå høje hastigheder, især da en sådan ordning blev undersøgt så meget som muligt af TsAGI. Og hvis S-1 svæveflyet var kendt og endda klassisk til indenrigsfly, så var kraftværket unikt på det tidspunkt. Mens han udviklede sin nye AL-7 turbojet-motor, besluttede Arkhip Mikhailovich Lyulka at opnå en forøgelse af trykstyrken ved at øge luftkompressionsforholdet i kompressoren. Dette problem kunne løses ved blot at tilføje trin, men samtidig voksede motorens vægt og dimensioner. Og det var muligt at bruge den såkaldte supersoniske kompressor. Takket være bladernes særlige profil bevæger luftstrømmen mellem dem sig hurtigere end lydens hastighed. Den har færre trin, men lufttrykket er større. Derfor mindre vægt og mere trækkraft.
Det er imidlertid meget vanskeligt at opnå stabil ydeevne fra en supersonisk kompressor. Derudover udsættes knivene for store belastninger, og selv små hakker på overfladen kan føre til deres ødelæggelse. I betragtning af disse mangler er det normalt ikke alle faser, der er lavet overlydende, men kun få, så er det lettere at få dem til at fungere. Cradle besluttede kun at lave første etape supersonisk. Med hensyn til dens effektivitet erstattede den 3-4 subsoniske.
For at øge trykhovedet blev diameteren på hjulet i det nye trin øget, men diameteren på de gamle trin forblev den samme, på grund af dette blev der dannet en karakteristisk pukkel i luftbanen. Under testene begyndte motoren at fungere og viste de beregnede egenskaber, men dens pukkel gav ikke designteamet hvile. Men alle deres forsøg på at rette op på "grimheden" er ikke blevet kronet med succes. Glat kompressor ville stædigt ikke arbejde. Til sidst blev han efterladt alene, og den usædvanlige form på strømningsvejen til AL-7-kompressoren blev hans kendetegn.
Cradle jokede endda med dette. En dag fik hans OKB besøg af en amerikansk delegation fra General Electric. Virksomhedens førende specialist, der så kompressoren til de "syv", spurgte overrasket Lyulka: "Hvorfor har din motor en pukkelkompressor?" Hvortil han spøgefuldt svarede: "Han er sådan fra fødslen!"
Det supersoniske trin øgede AL-7 kompressorens kompressionsforhold til 9, 1. Mens det på den tidligere AL-5 med en konventionel kompressor var det kun 4, 5. Det maksimale tryk steg med 1340 kgf i forhold til "fem".
Den konkurrerende motor AM-11 (RIF-300), udviklet til Mikoyans fly på Mikulin Design Bureau, havde en fuldstændig supersonisk seks-trins kompressor. Men General Electric for sin motor beregnet til den amerikanske frontlinjekæmper F-104 (som blev betragtet som hovedfjenden i designet af sovjetiske maskiner) gik på en enkel måde at øge antallet af etaper. Designerne har stablet 17 af dem op i J79 (Det skal erindres, at prisen på et jetmotorblad er flere titals dollars, og motorens omkostninger vokser i forhold til antallet af etaper. Desuden er dimensionerne og motorens vægt vokser.)
Designerne gik helt forskellige veje både for at sikre stabiliteten i motorens drift og i kampen mod bølger. Vuggen påførte luftomløb fra strømningsvejen. "Overskydende" luft blev fjernet fra fjerde og femte etape og blev kastet ud i atmosfæren gennem huller i motorhuset, som var på linje med to udskæringer i den øvre del af flykroppen. I normal tilstand var hullerne på motoren dækket af stålbånd. Omgåelsen var det enkleste og samtidig det mest uøkonomiske system. I det øjeblik, hvor hullerne i turbojetmotorens hus åbnede, faldt kraften, og brændstofforbruget steg.
Hos General Electric blev der anvendt roterende kompressorstyreskovle til motorens stabilitet. Dette system havde praktisk talt ingen bivirkninger, men det er en størrelsesorden mere kompliceret og dyrere end en bypass. På Mikulin-motoren blev der brugt en totrinskompressor, som slet ikke krævede noget, hele reguleringen sikrede rotation af lav- og højtryksrotorer ved forskellige hastigheder.
Når man sammenligner motorer, skal man vide, at en mere avanceret turbojet -motor er en motor, der opnår den kraft, som kunden har angivet med minimal vægt, dimensioner og brændstofforbrug. Desuden forårsager hvert ekstra kilogram motormasse en stigning i flyets masse med cirka tre kilo.
Designets niveau for perfektion af en motor kan bestemmes af dens specifikke tyngdekraft - forholdet mellem masse og maksimalt tryk. Jo mindre den er, jo bedre: jo mere rationelt vælges dens konstruktive skema.
Som det fremgår af analysen af tabellen, kan AM-11 (R11F-300) A. A.-motoren med rette kaldes den bedste af de tre turbojetmotorer. Mikulin. Lyulkovs AL-7-motorer var ikke de bedste af de bedste i deres klasse, men deres tryk var uovertruffen, og Sukhoi stolede på det. Det var imidlertid kun muligt at placere en meget stor motor, dens systemer og brændstof i et tilstrækkeligt omfangsrigt flyskrog. Som følge heraf så S-1 meget imponerende ud på baggrund af indenlandske og udenlandske konkurrenter.
Su-7 så også imponerende ud på baggrund af de tidligere generations jagerfly.
Et udkast til design af en frontlinjefighter med en fejet vinge (variant "S-1") blev forsvaret i november 1953, og i februar 1954 vedtog en mock-up kommission. Ved ordre fra MAP nr. 135 af 26. oktober 1953 blev OKB-1 overført som produktionsbase til en filial af fabrik nr. 51 MAP.
Den 1. juni 1955 blev en flyvningsteststation (LIS) fra anlæg nr. 51 åbnet på LII i Zhukovsky - kun et par uger var tilbage til færdiggørelsen af konstruktionen af S -1. Efter afprøvning af forsamlinger og systemer blev flyet transporteret fra Moskva til LIS under dækning i overensstemmelse med alle sikkerhedsbestemmelser og en politieledsager på motorcykler natten til 15.-16. Juli 1955. Testholdet blev ledet af den førende ingeniør V. P. Baluev. Da OKB-51 endnu ikke havde sine egne testpiloter, havde A. Kochetkov fra State Red Banner Scientific Testing Institute of Air Force (GK NII VVS), der tidligere havde testet det første jetfly P. O. Sukhoi Su-9. 27. juli A. G. Kochetkov udførte den første taxa i C-1. Dette blev efterfulgt af nye kørsler allerede med afmontering af næsehjulet, men på trods af fraværet af kommentarer til bilen blev datoen for den første flyvning stadig udskudt. 6. september P. O. Sukhoi sendte en ansøgning til MAP for den første C-1 flyvning, men begivenhederne den næste dag foretog deres egne justeringer. Den 7. september blev en anden taxa og en lille indflyvning planlagt, men så snart bilen brød væk fra strimlen, steg den pludselig 15 meter. Landingsstrimlen foran var tydeligvis ikke nok. Piloten havde ikke andet valg end at hjælpe den meget "flyvende" maskine. Efter at have øget kraften i turbojetmotoren til maksimal hastighed, A. G. Kochetkov fortsatte sin flyvning. Efter at have foretaget en flyvning i en cirkel, foretog C-1 en landing. Til redning af prototypen fik piloten ros og fik en bonus på en månedsløn. Chiefens humør var ikke engang forkælet af, at konkurrenterne formåede at overgå ham - deres biler tog til fløjen i 1954. Mikoyan var den første til at skelne sig selv - hans E -2 under kontrol af E. K. Mosolov startede den 14. februar, og to en halv uge senere tog Johnsons XF-104A-jagerfly fra fabriksbanen.
Den første fase af fabrikstests af S-1, udstyret med en efterbrænder turbojetmotor AL-7, blev afsluttet den 23. januar 1956. På dette tidspunkt havde bilen gennemført 11 flyvninger og fløj fire timer og fem minutter. På samme tid var det muligt at krydse lydbarrieren i plan flyvning og at bestemme hovedkarakteristika ved flyets stabilitet og kontrollerbarhed. I mellemtiden udarbejdede motorbyggerne en flyvekopi af AL-7F-motoren med en efterbrænder og en justerbar to-stillingsdyse. Maks. Motorkraft var 6850 kg, og efterbrænder 8800 kg. Efter mindre ændringer blev den installeret på C-1, og i marts 1956 begyndte anden fase af testen af maskinen. Allerede i de første flyvninger, efter at have tændt efterbrænderen, accelererede flyet let til en hastighed på M = 1, 3-1, 4. Endnu et trin, og barrieren ved M = 1, 7. blev taget. Nu svingede testerne ved to lydhastigheder!
I hver ny flyvning, for at reducere risikoen for at miste den eneste prototype, blev hastigheden øget med Mach 0,1. Den 9. juni nåede flyet en hastighed på 2070 km / t (M = 1, 96), men pludselig begyndte luftindtagets stigning ledsaget af en rystelse af flykroppen, pop og "bobler" i luftindtagskanalen, samt periodiske ændringer i motorkraften. Makhalin, der slukkede efterbrænderen, bremsede farten. Bølgen er stoppet. Næste flyvning endte det samme. Det blev klart, at flyvninger for at opnå maksimal hastighed skulle standses, indtil årsagerne til stigningen var afklaret og midlerne til at overvinde den blev udviklet. Men selv da oversteg den opnåede hastighed den krævede TTT for flyvevåbnet, hvilket vakte begejstring hos kunden og MAP-ledelsen, da den lovede en kraftig stigning i maksimal hastighed i forhold til den hurtigste sovjetiske MiG-19 jagerfly på det tidspunkt… ind i motoren og stall fænomener på vingerne på den supersoniske scene. Derefter ændrede designerne formen på næsekeglen, hvilket gjorde det muligt for Makhalin at accelerere til 2,03 M (2170 km / t) og endelig tage den "anden lyd".
Aircraft S-1 under test med maksimal hastighed
Referencer:
Adler E. G. Jorden og himlen. Flydesigners noter.
Markovsky V. Yu., Prikhodchenko I. V. Den første supersoniske jagerbomber Su-7B. "Kom ud af skyggerne!"
Luftfart og tid // 2011. №5. "Flyet i jetklassicismens æra."
AviO. Antologi fra Su-7.
Wings of the Motherland // Adler E. G. Hvordan Su-7 blev født.
Tsikhosh E. Supersonisk fly.
Fædrelandets vinger // Ageev V. På tærsklen til den "anden lyd".
Astakhov R. Frontlinjeflyvning Su-7.
Historien om flydesign i Sovjetunionen 1951-1965
