In den frühen 50er Jahren des letzten Jahrhunderts gab es in der Sowjetunion nur zwei Konstruktionsbüros für Jagdflugzeuge: A. I. Mikoyan und A. S. Jakowlewa. Es scheint, dass sie die Hauptkonkurrenten bei der Schaffung eines neuen Kämpfertyps hätten werden sollen. Aber wie im ersten Teil beschrieben, wurde Jakowlew einfach aus der Konkurrenz verdrängt. Die Konkurrenz stellte sich jedoch heraus und war ziemlich faszinierend. Der Hauptkonkurrent von A. I. Mikoyan, der in Ungnade gefallene P. O. Sukhoi, zuletzt ernannt im Auftrag des Ministeriums für Verteidigungsindustrie Nr. 223 vom 14. Mai 1953, Chefdesigner von OKB-1 anstelle von V. V. Kondratyev. Anfang 1949 wurde das Konstruktionsbüro von Pavel Osipovich aufgrund seines Konflikts mit dem Minister der Streitkräfte der UdSSR N. A. geschlossen. Bulganin. Nach der offiziellen Version wurde dieses Konstruktionsbüro im Zusammenhang mit der Katastrophe des erfahrenen Su-15-Abfangjägers und der allgemeinen "Ineffizienz" der Arbeit liquidiert: Immerhin gab es während der Existenz des Konstruktionsbüros nur eine Su-2-Maschine wurde adoptiert.
Nach Annahme der Materialbasis auf dem Territorium des Zentralflugplatzes, P. O. Sukhoi machte sich sofort daran, Leute zu rekrutieren und organisatorische Probleme zu lösen. Und am 5. Juli 1953 wurde das bekannte Dekret des Ministerrats der UdSSR erlassen, das dem Konstruktionsbüro "Jäger" befahl, mit der Entwicklung neuer Flugzeugtypen zu beginnen; ausgelegt für hohe Überschallfluggeschwindigkeit (mindestens 1750 km/h). Aus dem Niveau der spezifizierten Eigenschaften war klar, dass das entstehende Flugzeug nicht nur eine neue Maschine werden sollte, sondern einen signifikanten Durchbruch in der Höchstgeschwindigkeit bringen sollte. Denken Sie daran, dass es 1953 in der UdSSR überhaupt keine seriellen Überschallflugzeuge gab. Trotz der Neuheit und Komplexität der Aufgabe begann das neu gebildete Team unter der Leitung von P. O. Sukhim aktiv mit der Entwicklung des Projekts. Grundlage dafür war das 1948 vorbereitete Su-17(R)-Projekt.
Su-17 (R) Flugzeugprojektionen
Die Arbeit ging in zwei Richtungen. Der erste ist ein Frontkämpfer (er wurde der Hauptkonkurrent der MiG-21), und der zweite ist ein Abfangjäger der Luftverteidigung. Beide Flugzeuge wurden in zwei Versionen entwickelt, die sich in den Flügeln unterscheiden: eines mit einem traditionellen Pfeilflügel, das andere mit einem neuen Dreiecksflügel. Ein Frontkämpfer mit gepfeiltem Flügel erhielt die Bezeichnung S-1 (Strelka) und mit einem dreieckigen Flügel - T-1. Die Abfangjäger wurden entsprechend benannt: C-3 und T-3. Sukhoi wollte beide Flügeltypen parallel testen und die beste Option in Betrieb nehmen. Nach der Neugestaltung des ursprünglichen Projekts "R" gemäß den neuesten TsAGI-Empfehlungen verwendeten C1/C3-Flugzeuge einen Flügel mit einer Pfeilung von 60° entlang einer 1/4-Sehnenlinie eines symmetrischen Profils mit einer relativen Dicke von 7% und ein alles drehendes horizontales Heck. Gleichzeitig wurden ein Hochdruck-Hydrauliksystem, eine irreversible Booster-Steuerung für alle Kanäle, ein achssymmetrisch verstellbarer Lufteinlass mit versenkbarem Zentralkörper und vieles mehr verbaut. Die Anzahl der Geschütze an Bord war auf zwei begrenzt - eine in jedem Flügelflugzeug. Um S-1/S-3 höhere Fluggeschwindigkeiten als die "R" zu erreichen, entschied sich Pavel Osipovich auch für den Einsatz eines neuen Turbojet-Triebwerks (TRD) von A. M. Wiege AL-7F mit einem deklarierten Schub am Nachbrenner von 10.000 kgf. Das Triebwerk war zwar noch nicht fertig, und als vorübergehende Maßnahme hätte der Prototyp mit seiner antriebslosen Version des AL-7 geliefert werden können, die ein Drittel weniger Schub entwickelte. Berechnungen zeigten, dass das Flugzeug "C" selbst mit einem so schwachen Turbojet-Triebwerk Überschallgeschwindigkeit erreichen wird.
Das Design des S-1-Jägers verlief recht zügig, da sein Design das zuvor gebaute "R" weitgehend wiederholte. Natürlich war die Su-17 für ihre Zeit ein revolutionäres und fortschrittliches Design, aber seit ihrem Design sind 5 Jahre vergangen, und dies wurde manchmal von den KB-Mitarbeitern ignoriert. Dies führte dazu, dass bis zur Fertigstellung des Entwurfs der Arbeitsablauf durch den Leiter der Brigade der Generaltypen E. G. Adler. In seinen Memoiren schrieb er dazu: „Angetrieben von der Euphorie der Su-17, die 1948 ruiniert wurde, beobachtete ich passiv, wie die jungen Mitarbeiter des Sketch-Design-Teams Sizov, Ryumin, Ponomarev und Polyakov fleißig wiederholten die Hauptmerkmale dieses Ideals … Aber als die Zeichnungen aus dem Vorentwurfsteam in die Hauptteams des Entwurfsbüros übergingen, wuchs allmählich ein Gefühl der Unzufriedenheit in mir und eine andere konstruktive Lösung ergab sich. Als ich die Zeichnungen mit immer mehr Ekel unterschrieb, konnte ich schließlich nicht widerstehen und ging mit einem schuldigen Kopf nach Sukhoi …"
In seinem Gespräch mit Sukhoi schlug Adler vor, das Projekt grundlegend zu überarbeiten. Der demokratische und ruhige Suchoi billigte die "Revolution". Wenige Tage später präsentierte Adler dem Team seine Ansichten zur Änderung des Projekts. Die wichtigsten Änderungen betrafen die Position des Hauptfahrwerks - sie sollten vom Rumpf auf die Tragfläche übertragen und der freie Platz mit Treibstofftanks besetzt werden. Das verstellbare Höhenleitwerk mit Höhenrudern sollte durch ein All-Turning-Stabilisator ersetzt werden. Es musste vom Kiel zum Heck des Rumpfes verlegt werden, da der Kiel nicht auf starke Booster passte.
Die Innovationen von E. G. Adler wurde nicht abgelehnt, und die Brigaden begannen, eine neue Aufgabe zu erarbeiten. Die Neuanordnung des Fahrwerks erforderte jedoch eine Änderung des Leistungssatzes des Flügels und des kinematischen Schemas des Chassis selbst. Es gab einige Nuancen im Kontrollsystem usw. Die Arbeit verlangsamte sich. Adler selbst verbrachte viel Zeit damit, nicht nur die aufgetretenen Probleme zu lösen, sondern auch die Mitarbeiter von ihrem Recht zu überzeugen, was ihm in der Tat viele Ungunsten machte. Der Konflikt wuchs und E. G. Adler war gezwungen, Suchoi im Yakovlev Design Bureau zu verlassen. Als Ergebnis dieser Geschichte schrieb Adler: „Aus einer vergleichenden Berechnung der Gewichte der beiden Konstruktionsvarianten der Su-7 zur gleichen Zeit ergab sich, dass die die Gesamtgewichtseinsparung in der neuen Version betrug 665 kg … Ich werde nicht verbergen, dass es angenehm ist, es zu hören, als Sukhoi, der mit Lob geizte, eines Tages bei einem der Treffen dennoch den Satz warf: "Nach Adlers Schemata, Strukturen sind leichter zu bekommen."
Das abgeschlossene S-1-Projekt hatte einen unprätentiösen zylindrischen Rumpf mit einem großen Streckungsverhältnis, einen frontalen Lufteinlass mit einem zentralen Konus, einen mittig gepfeilten Flügel und ein Single-Fin-Leitwerk. Alle diese Designlösungen zielten darauf ab, den Luftwiderstand zu reduzieren und hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, zumal ein solches Schema von TsAGI so gut wie möglich untersucht wurde. Und wenn das Segelflugzeug S-1 für inländische Flugzeuge bekannt und sogar klassisch war, dann war das Kraftwerk damals einzigartig. Bei der Entwicklung seines neuen Turbostrahltriebwerks AL-7 beschloss Arkhip Mikhailovich Lyulka, eine Schuberhöhung durch eine Erhöhung des Luftverdichtungsverhältnisses im Kompressor zu erreichen. Dieses Problem konnte durch einfaches Hinzufügen von Stufen gelöst werden, gleichzeitig wuchsen jedoch Gewicht und Abmessungen des Motors. Und es war möglich, den sogenannten Überschallkompressor zu verwenden. Dank des speziellen Profils der Flügel bewegt sich der Luftstrom zwischen ihnen schneller als die Schallgeschwindigkeit. Es hat weniger Schritte, aber der Luftdruck ist größer. Dementsprechend weniger Gewicht und mehr Traktion.
Es ist jedoch sehr schwierig, mit einem Überschallkompressor eine stabile Leistung zu erzielen. Außerdem sind die Klingen starken Belastungen ausgesetzt und schon kleine Kerben an der Oberfläche können zu ihrer Zerstörung führen. Angesichts dieser Mängel werden normalerweise nicht alle Stufen überschallt, sondern nur wenige, dann ist es einfacher, sie zum Laufen zu bringen. Cradle beschloss, nur die erste Stufe Überschall zu machen. In Bezug auf seine Wirksamkeit ersetzte es 3-4 Unterschallgeräte.
Um die Druckhöhe zu erhöhen, wurde der Durchmesser des Rades der neuen Stufe vergrößert, der Durchmesser der alten Stufen blieb jedoch gleich, dadurch bildete sich im Luftweg ein charakteristischer Buckel. Während der Tests begann der Motor zu arbeiten und zeigte die berechneten Eigenschaften, aber sein Buckel gab dem Designteam keine Ruhe. Aber alle ihre Versuche, die "Hässlichkeit" zu korrigieren, waren nicht von Erfolg gekrönt. Smooth Kompressor wollte hartnäckig nicht arbeiten. Am Ende blieb er allein und die ungewöhnliche Form des Strömungsweges des AL-7-Kompressors wurde zu seinem Markenzeichen.
Cradle machte sogar Witze darüber. Eines Tages wurde sein OKB von einer amerikanischen Delegation von General Electric besucht. Der führende Spezialist des Unternehmens fragte Lyulka überrascht, als er den Kompressor der "Sieben" sah: "Warum hat Ihr Motor einen buckligen Kompressor?" Worauf er scherzhaft antwortete: "So ist er von Geburt an!"
Die Überschallstufe erhöhte das Verdichtungsverhältnis des AL-7-Kompressors auf 9, 1. Während es beim vorherigen AL-5 mit einem konventionellen Kompressor nur 4, 5 waren. Der maximale Schub stieg um 1340 kgf im Vergleich zu den "fünf".
Das konkurrierende Triebwerk AM-11 (RIF-300), das im Mikulin Design Bureau für Mikoyans Flugzeuge entwickelt wurde, hatte einen sechsstufigen Überschallkompressor. Aber General Electric ging für seinen Motor für den amerikanischen Frontkämpfer F-104 (der als Hauptfeind bei der Konstruktion sowjetischer Maschinen galt) auf einfache Weise, die Anzahl der Stufen zu erhöhen. Die Konstrukteure haben 17 davon in J79 gesammelt (Es sei daran erinnert, dass die Kosten für eine Strahltriebwerksschaufel mehrere zehn Dollar betragen und die Kosten des Triebwerks proportional zur Anzahl der Stufen steigen. Darüber hinaus sind die Abmessungen und Gewicht des Motors wächst.)
Sowohl bei der Sicherstellung der Stabilität des Motorbetriebs als auch im Kampf gegen das Pumpen sind die Konstrukteure völlig unterschiedliche Wege gegangen. Die Wiege beaufschlagte Luftumgehung aus dem Strömungsweg. "Überschüssige" Luft wurde aus der vierten und fünften Stufe entfernt und durch Löcher im Triebwerksgehäuse, die mit zwei Ausschnitten im oberen Teil des Flugzeugrumpfs ausgerichtet waren, in die Atmosphäre geworfen. Im Normalzustand waren die Löcher am Motor mit Stahlbändern abgedeckt. Die Umgehung war das einfachste und zugleich unwirtschaftlichste System. Im Moment des Öffnens der Löcher im Gehäuse des Turbojet-Triebwerks nahm der Schub ab und der Kraftstoffverbrauch stieg.
Bei General Electric wurden für die Stabilität des Motors Rotationskompressor-Leitschaufeln verwendet. Dieses System hatte praktisch keine Nebenwirkungen, ist aber um eine Größenordnung komplizierter und teurer als ein Bypass. Beim Mikulin-Motor wurde ein zweistufiger Kompressor verwendet, der überhaupt nichts erforderte, die gesamte Regulierung sorgte dafür, dass sich die Nieder- und Hochdruckrotoren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehten.
Beim Vergleich von Triebwerken müssen Sie wissen, dass ein fortschrittlicheres Turbojet-Triebwerk den vom Kunden angegebenen Schub bei minimalem Gewicht, Abmessungen und Kraftstoffverbrauch erreicht. Darüber hinaus bewirkt jedes zusätzliche Kilogramm Triebwerksmasse eine Zunahme der Masse des Flugzeugs um etwa drei Kilogramm.
Der konstruktive Perfektionsgrad eines Triebwerks kann durch sein spezifisches Gewicht bestimmt werden – das Verhältnis von Masse zu maximalem Schub. Je kleiner es ist, desto besser: desto rationaler wird sein konstruktives Schema gewählt.
Wie aus der Analyse der Tabelle hervorgeht, kann das AA-Triebwerk AM-11 (R11F-300) zu Recht als das beste der drei Turbojet-Triebwerke bezeichnet werden. Mikulin. Die AL-7-Triebwerke von Lyulkov waren nicht die Besten der Besten in ihrer Klasse, aber ihr Schub war unübertroffen, und Suchoi verließ sich darauf. Es war jedoch möglich, einen sehr großen Motor, seine Systeme und seinen Treibstoff nur in einem ausreichend voluminösen Rumpf unterzubringen. Infolgedessen sah der S-1 vor dem Hintergrund in- und ausländischer Konkurrenten sehr beeindruckend aus.
Die Su-7 sah auch vor dem Hintergrund der Jäger der vorherigen Generation beeindruckend aus.
Ein Entwurf eines Frontkämpfers mit gepfeiltem Flügel (Variante "S-1") wurde im November 1953 verteidigt, und im Februar 1954 wurde eine Modellkommission verabschiedet. Auf Anordnung der MAP Nr. 135 vom 26. Oktober 1953 wurde OKB-1 als Produktionsbasis an eine Niederlassung des Werkes Nr. 51 MAP übertragen.
Am 1. Juni 1955 wurde am LII in Schukowski eine Flugteststation (LIS) des Werkes Nr. 51 eröffnet - nur noch wenige Wochen bis zum Abschluss des Baus von S-1. Nach Erprobung der Baugruppen und Systeme wurde das Flugzeug in der Nacht vom 15. auf den 16. Juli 1955 unter Einhaltung aller Sicherheitsvorschriften und einer Polizeieskorte auf Motorrädern von Moskau zum LIS transportiert. Das Testteam wurde von dem leitenden Ingenieur V. P. Baluev. Da OKB-51 noch keine eigenen Testpiloten hatte, hat A. Kochetkov von der staatlichen Rotbanner-Prüfanstalt der Luftwaffe (GK NII VVS), die zuvor das erste Düsenflugzeug P. O. Suchoi Su-9. 27. Juli Kochetkov führte das erste Rollen in C-1 durch. Es folgten neue Fahrten bereits mit Ablösen des Bugrads, aber trotz fehlender Kommentare zum Auto wurde der Termin für den Erstflug noch verschoben. 6. September Suchoi schickte einen Antrag an die MAP für den ersten C-1-Flug, aber die Ereignisse des nächsten Tages nahmen ihre eigenen Anpassungen vor. Am 7. September war ein weiteres Rollen und ein kleiner Anflug geplant, doch sobald sich das Auto vom Strip löste, stieg es plötzlich um 15 Meter in die Höhe. Die Länge der Landebahn davor war eindeutig nicht ausreichend. Dem Piloten blieb nichts anderes übrig, als der sehr „fliegenden“Maschine zu helfen. Nachdem A. G. Kochetkov setzte seinen Flug fort. Nachdem C-1 einen Kreisflug gemacht hatte, landete er. Für die Rettung des Prototyps wurde der Pilot gelobt und erhielt eine Prämie in Höhe eines monatlichen Gehalts. Die Stimmung des Chiefs wurde nicht einmal dadurch getrübt, dass es den Konkurrenten gelang, ihn zu überholen - ihre Autos nahmen 1954 den Flügel. Mikoyan war der erste, der sich auszeichnete - seine E-2 unter der Kontrolle von E. K. Mosolow hob am 14. Februar ab und zweieinhalb Wochen später startete Johnsons Jagdflugzeug XF-104A von der Werkspiste.
Die erste Stufe der Werkstests des S-1, ausgestattet mit einem Nachbrenner-Turbojet-Triebwerk AL-7, wurde am 23. Januar 1956 abgeschlossen. Zu diesem Zeitpunkt hatte das Auto 11 Flüge absolviert und flog vier Stunden und fünf Minuten. Gleichzeitig war es möglich, die Schallmauer im Horizontalflug zu überqueren und die wesentlichen Eigenschaften der Stabilität und Steuerbarkeit des Flugzeugs zu bestimmen. In der Zwischenzeit fertigten die Triebwerksbauer eine Flugkopie des AL-7F-Triebwerks mit Nachbrenner und verstellbarer Zweistellungsdüse an. Der maximale Triebwerksschub betrug 6850 kg und der Nachbrenner 8800 kg. Nach geringfügigen Modifikationen wurde es auf der C-1 installiert und im März 1956 begann die zweite Testphase der Maschine. Bereits bei den ersten Flügen beschleunigte das Flugzeug nach dem Einschalten des Nachbrenners leicht auf eine Geschwindigkeit von M = 1, 3-1, 4. Noch ein Schritt, und die Schranke bei M = 1, 7 war geschafft bei zwei Schallgeschwindigkeiten!
Bei jedem neuen Flug wurde die Geschwindigkeit um Mach 0,1 erhöht, um das Risiko des Verlustes des einzigen Prototyps zu verringern. Am 9. Juni erreichte das Flugzeug eine Geschwindigkeit von 2070 km / h (M = 1, 96), aber plötzlich begann der Lufteinlassstoß, begleitet von einem Rütteln der Rumpfnase, Knallen und "Blubbern" im Lufteinlasskanal. sowie periodische Änderungen des Triebwerksschubs. Makhalin schaltete den Nachbrenner aus und wurde langsamer. Der Anstieg hat aufgehört. Der nächste Flug endete gleich. Es wurde klar, dass Flüge zur Erreichung der Höchstgeschwindigkeit eingestellt werden mussten, bis die Gründe für den Anstieg geklärt und die Mittel zu seiner Überwindung entwickelt waren. Aber schon damals übertraf die erreichte Geschwindigkeit die geforderte TTT der Luftwaffe, was die Begeisterung des Kunden und der MAP-Führung weckte, da sie eine deutliche Steigerung der Höchstgeschwindigkeit im Vergleich zum damals schnellsten sowjetischen MiG-19-Jäger versprach… in den Motor und Strömungsabrisserscheinungen an den Schaufeln der Überschallstufe. Dann änderten die Designer die Form des Nasenkegels, was es Makhalin ermöglichte, auf 2,03M (2170 km / h) zu beschleunigen und schließlich den "zweiten Ton" aufzunehmen.
Flugzeug S-1 beim Testen mit Höchstgeschwindigkeit
Verweise:
Adler E. G. Erde und Himmel. Notizen des Flugzeugkonstrukteurs.
Markovsky V. Yu., Prikhodchenko I. V. Der erste Überschall-Jagdbomber Su-7B. "Raus aus den Schatten!"
Luftfahrt und Zeit // 2011. №5. "Das Flugzeug der Ära des Jet-Klassizismus."
AviO. Anthologie von Su-7.
Flügel des Vaterlandes // Adler E. G. Wie die Su-7 geboren wurde.
Tsikhosh E. Überschallflugzeug.
Flügel des Mutterlandes // Ageev V. An der Schwelle zum "zweiten Ton".
Astakhov R. Frontkämpfer Su-7.
Die Geschichte des Flugzeugbaus in der UdSSR 1951-1965
