V zgodnjih 50. letih prejšnjega stoletja sta bili v Sovjetski zvezi le dva oblikovalska biroja lovcev: A. I. Mikoyan in A. S. Yakovleva. Zdi se, da bi morali postati glavni konkurenti pri ustvarjanju nove vrste lovcev. Toda, kot je opisano v prvem delu, je bil Yakovlev preprosto iztisnjen iz konkurence. Vendar se je tekmovanje vseeno izkazalo in precej zanimivo. Glavni tekmec A. I. Mikoyan, osramočeni P. O. Sukhoi, nazadnje imenovan z odredbo Ministrstva za obrambno industrijo št. 223 z dne 14. maja 1953, glavni oblikovalec OKB-1 namesto V. V. Kondratyev. V začetku leta 1949 je bil projektni biro Pavla Osipoviča zaprt zaradi spora z ministrom oboroženih sil ZSSR N. A. Bulganin. Po uradni različici je bil ta projektni biro likvidiran v povezavi z nesrečo izkušenega prestreznika Su-15 in splošno "neučinkovitostjo" dela: navsezadnje je v času obstoja projektantskega biroja le en stroj Su-2 je bil sprejet.
Ko je sprejel materialno bazo na ozemlju osrednjega letališča, je P. O. Sukhoi se je takoj lotil zaposlovanja ljudi in reševanja organizacijskih vprašanj. In 5. julija 1953 je bila izdana znana uredba Sveta ministrov ZSSR, ki je oblikovalskemu biroju "lovca" ukazala, naj začne razvijati nove tipe letal; zasnovan za visoko nadzvočno hitrost letenja (najmanj 1750 km / h). Na podlagi navedenih značilnosti je bilo jasno, da letalo, ki nastaja, ne bo le nov stroj, ampak bo omogočilo pomemben preboj pri največji hitrosti. Spomnite se, da do leta 1953 v ZSSR sploh ni bilo serijskih nadzvočnih letal. Kljub novosti in zapletenosti naloge je novoustanovljena ekipa, ki jo vodi P. O. Sukhim, aktivno začela razvijati projekt. Osnova zanj je bil projekt Su-17 (R), pripravljen leta 1948.
Projekcije letal Su-17 (R)
Delo je potekalo v dveh smereh. Prvi je borec na prvi črti (prav on je postal glavni konkurent MiG-21), drugi pa je prestreznik zračne obrambe. Obe letali sta bili razviti v dveh različicah, ki sta se razlikovali po krilih: eno s tradicionalnim pometenim krilom, drugo z novim trikotnim krilom. Bojnik na sprednji liniji s pometenim krilom je prejel oznako S-1 (Strelka), s trikotnim krilom-T-1. Prestrezniki so bili ustrezno poimenovani: C-3 in T-3. Sukhoi je želel vzporedno preizkusiti obe vrsti kril in dati v uporabo najboljšo možnost. Po preoblikovanju začetnega projekta "R" v skladu z najnovejšimi priporočili TsAGI so letala C1 / C3 uporabila krilo z zamahom 60 ° vzdolž 1/4 akorde simetričnega profila z relativno debelino 7% in vodoravno obrnjen rep. Hkrati so bili vgrajeni visokotlačni hidravlični sistem, nepovratni sistem krmiljenja ojačevalnika za vse kanale, osno simetrično nastavljiv dovod zraka z izvlečnim osrednjim ohišjem in še veliko več. Število pušk na krovu je bilo omejeno na dve - eno v vsaki ravnini krila. Za doseganje višjih hitrosti letenja S-1 / S-3 od "R" se je Pavel Osipovich odločil tudi za uporabo novega turboreaktivnega motorja (TRD), ki ga je zasnoval A. M. Zibelka AL-7F z deklarirano potisno močjo pri izgorevanju 10.000 kgf. Res je, da motor še ni bil pripravljen in kot začasen ukrep bi lahko prototip dobil s svojo nemoteno različico AL-7, ki je razvila tretjino manj potiska. Izračuni so pokazali, da bo tudi pri tako šibkem turboreaktivnem motorju letalo "C" doseglo nadzvočne hitrosti.
Zasnova lovca S-1 je potekala precej naglo, saj je njegova zasnova v veliki meri ponovila prej zgrajen "R". Seveda je bil za svoj čas Su-17 revolucionaren in napreden dizajn, vendar je od njegove zasnove minilo 5 let, kar je osebje KB-ja včasih prezrlo. To je pripeljalo do dejstva, da je do konca načrtovanja potek dela motil vodja brigade splošnih tipov E. G. Adler. O tem je v svojih spominih zapisal takole: »Pritisnjeni zaradi evforije, povezane s Su-17, ki je bil uničen že leta 1948, sem pasivno opazoval, kako so mladi zaposleni v ekipi za oblikovanje skic Sizov, Ryumin, Ponomarev in Polyakov pridno ponavljali glavne značilnosti tega ideala … Ko pa so se risbe ekipe za predhodno oblikovanje preselile v glavne ekipe oblikovalskega biroja, se je v meni postopoma povečal občutek nezadovoljstva in predlagala se je drugačna konstruktivna rešitev. Ko sem risbe podpisoval z vedno večjim gnusom, se končno nisem mogel upreti in s krivo glavo odšel v Suhoj …"
Adler je v pogovoru s Suhojem predlagal, da se projekt bistveno revidira. Demokratičen in miren Suhoj je odobril "revolucijo". Adler je nekaj dni kasneje ekipi predstavil svoje poglede na spremembo projekta. Glavne spremembe so vplivale na lokacijo glavnega podvozja - iz trupa so jih morali prenesti na krilo, prosti prostor pa naj bi zasedli s rezervoarji za gorivo. Nastavljiv vodoravni rep z dvigali je treba zamenjati z vrtljivim stabilizatorjem. Premakniti ga je bilo treba iz kobilice na rep trupa, ker kobilica ni ustrezala močnim ojačevalcem.
Sprva so inovacije E. G. Adlerja niso zavrnili in brigade so začele pripravljati novo nalogo. Toda preureditev podvozja je zahtevala spremembo moči krila in kinematične sheme samega podvozja. V nadzornem sistemu je bilo nekaj odtenkov itd. Delo se je upočasnilo. Sam Adler je veliko časa porabil ne le za reševanje nastalih težav, ampak tudi za prepričevanje zaposlenih, da imajo prav, kar je pravzaprav povzročilo veliko slabih želja. Konflikt je naraščal in E. G. Adler je bil prisiljen zapustiti Sukhoi v oblikovalskem biroju Yakovlev. Kot rezultat te zgodbe je Adler zapisal: »Iz primerjalnega izračuna teže dveh izvedbenih različic Su-7 hkrati je bilo ugotovljeno, da skupni prihranek teže v novi različici je bil 665 kg … Ne bom skrival, da je prijetno slišati, ko je nekega dne Sukhoi, ki je bil skop s pohvalami, kljub temu na enem od sestankov vrgel stavek: "Po Adlerjevih shemah, strukture je lažje dobiti."
Dokončan projekt S-1 je imel nezahteven cilindrični trup z velikim razmerjem stranic, čelni dovod zraka z osrednjim stožcem, krilo s srednjim premetom in repno enoto z eno plavutjo. Vse te oblikovalske rešitve so bile namenjene zmanjšanju aerodinamičnega upora in doseganju visokih hitrosti, še posebej, ker je takšno shemo čim bolj proučil TsAGI. In če je bilo jadralno letalo S-1 znano in celo klasično za domača letala, potem je bila elektrarna takrat edinstvena. Arkhip Mikhailovich Lyulka se je pri razvoju svojega novega turboreaktivnega motorja AL-7 odločil, da bo s povečanjem zračnega stiskalnega razmerja v kompresorju dosegel povečanje potiska. To težavo bi lahko rešili z enostavnim dodajanjem stopenj, hkrati pa sta teža in dimenzije motorja rasli. In bilo je mogoče uporabiti tako imenovani nadzvočni kompresor. V njem se zahvaljujoč posebnemu profilu rezil pretok zraka med njimi premika hitreje od hitrosti zvoka. Ima manj korakov, vendar je zračni tlak večji. V skladu s tem manjša teža in več oprijema.
Vendar pa je zelo težko doseči stabilno delovanje z nadzvočnim kompresorjem. Poleg tega so rezila izpostavljena velikim obremenitvam in celo majhni zarezi na površini lahko povzročijo njihovo uničenje. Zaradi teh pomanjkljivosti običajno niso vse stopnje nadzvočne, ampak le nekatere, zato jih je lažje narediti. Cradle se je odločil, da bo le prvo stopnjo naredil nadzvočno. Glede na učinkovitost je nadomestil 3-4 podzvočne.
Za povečanje tlačne glave se je povečal premer kolesa nove stopnje, vendar je premer starih stopnic ostal enak, zaradi česar je na zračni poti nastala značilna grba. Med preskusi je motor začel delovati in pokazal izračunane lastnosti, vendar njegova grba ni dala počitka oblikovalski skupini. Toda vsi njihovi poskusi popravljanja "grdobe" niso bili kronani z uspehom. Gladki kompresor trmasto ni hotel delovati. Na koncu je ostal sam, nenavadna oblika pretočne poti kompresorja AL-7 pa je postala njegov zaščitni znak.
Cradle se je s tem celo pošalil. Nekega dne je njegov OKB obiskala ameriška delegacija podjetja General Electric. Vodilni specialist podjetja, ko je videl kompresor "sedmerice", je presenečeno vprašal Lyulko: "Zakaj ima vaš motor grbast kompresor?" Na kar je v šali odgovoril: "Takšen je že od rojstva!"
Nadzvočna stopnja je kompresijsko razmerje kompresorja AL-7 zvišala na 9, 1. Medtem ko je bil na prejšnjem AL-5 s klasičnim kompresorjem le 4, 5. Največji potisk se je v primerjavi s "petico" povečal za 1340 kgf.
Konkurenčni motor AM-11 (RIF-300), ki je bil razvit za letala Mikoyan na oblikovalskem biroju Mikulin, je imel popolnoma nadzvočni šeststopenjski kompresor. Toda General Electric je za svoj motor, namenjen ameriškemu lovcu na frontni liniji F-104 (ki je veljal za glavnega sovražnika pri oblikovanju sovjetskih strojev), šel po preprostem načinu povečanja števila stopenj. Oblikovalci so jih v J79 nabrali 17 (Treba je spomniti, da so stroški enega lopatice reaktivnega motorja več deset dolarjev, stroški motorja pa rastejo sorazmerno s številom stopenj. Poleg tega so dimenzije in Teža motorja narašča.)
Oblikovalci so ubrali popolnoma različne poti tako pri zagotavljanju stabilnosti delovanja motorja kot v boju proti sunkom. Zibelka je uporabila zračni obvod s poti pretoka. Iz četrte in pete stopnje so odstranili "presežek" zraka in ga vrgli v ozračje skozi luknje v ohišju motorja, ki so bile poravnane z dvema izrezoma v zgornjem delu trupa letala. V normalnem stanju so bile luknje na motorju pokrite z jeklenimi trakovi. Obvoz je bil najpreprostejši in hkrati najbolj negospodarni sistem. V trenutku odpiranja lukenj v ohišju turboreaktivnega motorja se je potisk zmanjšal in poraba goriva se je povečala.
V General Electricu so za stabilnost motorja uporabili vrtljive lopatice kompresorja. Ta sistem praktično ni imel nobenih stranskih učinkov, vendar je za veliko bolj zapleten in dražji od obvoznice. Na motorju Mikulin je bil uporabljen dvostopenjski kompresor, ki ni zahteval prav nič, vsa regulacija je zagotavljala vrtenje nizko in visokotlačnih rotorjev pri različnih hitrostih.
Če primerjate motorje, morate vedeti, da je bolj napreden turboreaktivni motor tisti, ki doseže potisk, ki ga določi stranka, z minimalno težo, dimenzijami in porabo goriva. Poleg tega vsak dodatni kilogram mase motorja povzroči povečanje mase letala za približno tri kilograme.
Konstrukcijsko stopnjo popolnosti motorja je mogoče določiti glede na njegovo specifično težo - razmerje med maso in največjim potiskom. Manjša kot je, tem bolje: bolj racionalno je izbrana njegova konstruktivna shema.
Kot je razvidno iz analize tabele, lahko motor AM-11 (R11F-300) A. A. upravičeno imenujemo najboljši od treh turboreaktivnih motorjev. Mikulin. Lyulkov motorji AL-7 niso bili najboljši med najboljšimi v svojem razredu, a njihov potisk je bil neprekosljiv in Sukhoi se je nanj oprl. Vendar je bilo mogoče zelo velik motor, njegove sisteme in gorivo postaviti le v dovolj obsežen trup. Posledično je bil S-1 v ozadju domačih in tujih konkurentov videti zelo impresiven.
Su-7 je bil videti tudi impresivno v ozadju lovcev prejšnje generacije.
Osnutek zasnove čelnega lovca z zamahnjenim krilom (varianta "S-1") je bil zagovarjan novembra 1953, februarja 1954 pa je sprejela maketo. S sklepom MAP št. 135 z dne 26. oktobra 1953 je bil OKB-1 prenesen kot proizvodna baza v podružnico obrata št. 51 MAP.
1. junija 1955 je bila v LII v Žukovskem odprta letalska preskusna postaja (LIS) obrata št. 51 - le še nekaj tednov je ostalo do zaključka gradnje S -1. Po preskusih sklopov in sistemov so letalo v noči s 15. na 16. julij 1955 iz Moskve prepeljali v LIS pod pokrovom v skladu z vsemi varnostnimi predpisi in policijskim spremstvom na motornih kolesih. Testno skupino je vodil vodilni inženir V. P. Baluev. Ker OKB-51 še ni imel svojih testnih pilotov, je A. Kochetkov z državnega inštituta za testiranje letalskih sil Rdeče zastave (GK NII VVS), ki je pred tem preizkusil prvo reaktivno letalo P. O. Suhoj Su-9. 27. julija A. G. Kochetkov je opravil prvo taksiranje v C-1. Sledile so nove vožnje z odmikom nosnega kolesa, vendar je bil kljub odsotnosti pripomb na avtomobil datum prvega leta še vedno prestavljen. 6. septembra P. O. Sukhoi je na MAP poslal vlogo za prvi let C-1, vendar so se dogodki naslednjega dne prilagodili. 7. septembra je bilo načrtovano še eno taksiranje in manjši pristop, a takoj, ko se je avto odcepil od pasu, se je nenadoma povzpel za 15 metrov. Dolžina pristajalnega pasu spredaj očitno ni bila dovolj. Pilotu ni preostalo drugega, kot da pomaga zelo "letečemu" stroju. Ko je potisk turboreaktivnega motorja povečal na največjo hitrost, je A. G. Kochetkov je nadaljeval svoj let. Po letenju v krogu je C-1 pristal. Za rešitev prototipa so pilota pohvalili in mu podelili bonus v višini mesečne plače. Voditeljevo razpoloženje ni pokvarilo niti dejstvo, da so ga tekmovalci uspeli prehiteti - njihovi avtomobili so na krilo prišli leta 1954. Prvi se je odlikoval Mikoyan - njegov E -2 pod nadzorom E. K. Mosolov je vzletel 14. februarja, dva tedna in pol pozneje pa je Johnsonov borec XF-104A vzletel s tovarniške steze.
Prva stopnja tovarniških preskusov S-1, opremljenega s turboreaktivnim motorjem z vžigalnikom AL-7, je bila zaključena 23. januarja 1956. Do takrat je avtomobil opravil 11 letov in letel štiri ure in pet minut. Hkrati je bilo mogoče pri ravnem letu prečkati zvočno pregrado in določiti glavne značilnosti stabilnosti in obvladljivosti letala. Proizvajalci motorjev so medtem pripravili letalsko kopijo motorja AL-7F z naknadnim gorilnikom in nastavljivo dvo-pozicijsko šobo. Največji potisk motorja je bil 6850 kg, naknadni gorilnik pa 8800 kg. Po manjših spremembah je bil nameščen na C-1, marca 1956 pa se je začela druga stopnja preskušanja stroja. Že pri prvih poletih je letalo po vklopu dodatnega gorilnika zlahka pospešilo do hitrosti M = 1, 3-1, 4. Še en korak in pregrada pri M = 1, 7. Zdaj so se preizkuševalci zavihteli pri dveh hitrostih zvoka!
Na vsakem novem letu so zaradi zmanjšanja tveganja izgube edinega prototipa hitrost povečali za 0,1 maha. 9. junija je letalo doseglo hitrost 2070 km / h (M = 1, 96), a nenadoma se je začel dvig dovoda zraka, ki ga je spremljalo tresenje trupa trupa, poka in "brbotanje" v kanalu za dovod zraka, pa tudi občasne spremembe potiska motorja. Makhalin, ki je izklopil gorivo, je upočasnil. Naval se je ustavil. Naslednji let se je končal enako. Postalo je jasno, da je treba lete za dosego največje hitrosti ustaviti, dokler se ne pojasnijo vzroki za val in se ne razkrijejo načini za njegovo premagovanje. A tudi takrat je dosežena hitrost presegla zahtevani TTT letalskih sil, kar je vzbudilo navdušenje naročnika in vodstva MAP, saj je obljubljalo močno povečanje največje hitrosti v primerjavi z najhitrejšim sovjetskim lovcem MiG-19 v tistem času… v motor in pojav zastajanja na lopaticah nadzvočne stopnje. Nato so oblikovalci spremenili obliko nosnega stožca, kar je Mahalinu omogočilo, da pospeši na 2,03 M (2170 km / h) in končno posname "drugi zvok".
Letalo S-1 med preskušanjem pri največji hitrosti
Reference:
Adler E. G. Zemlja in nebo. Opombe oblikovalca letal.
Markovsky V. Yu., Prikhodchenko I. V. Prvi nadzvočni lovski bombnik Su-7B. "Pojdi iz sence!"
Letalstvo in čas // 2011. №5. "Ravnina dobe reaktivnega klasicizma."
AviO. Antologija Su-7.
Krila domovine // Adler E. G. Kako se je rodil Su-7
Tsikhosh E. Nadzvočno letalo.
Krila domovine // Ageev V. Na pragu "drugega zvoka".
Astakhov R. Front-borec Su-7.
Zgodovina letalskih modelov v ZSSR 1951-1965
