Конкуренты легендарного МиГ-21. Часть Пятая. Родной брат. Самолет Е-2

Постановлением Совета Министров СССР от 3 июня 1953 года (соответствующий приказ МАП вышел 8 июня) ОКБ-155 было поручено спроектировать и построить опытный фронтовой истребитель И-3 (И-380) под новый мощный двигатель ВК-3, который создавался в ОКБ В. Я. Климова с 1949 года. Он предназначался для установки на новых советских перехватчиках, рассчитываемых на максимальную скорость полета порядка 2000 км/ч, и практически стал первым в СССР двухконтурным ТРД с форсажной камерой. Первый опытный экземпляр самолета, вооруженный тремя пушками НР-30, требовалось предъявить на госиспытаниях в I квартале 1956 года. Согласно эскизному проекту, утвержденному в марте 1954 года, максимальная скорость И-3 (И-380) на форсаже при взлетном весе 8954 кг могла составить у земли 1274 км/ч, а на высоте 10 000 м — 1775 км/ч. Расчеты велись с условием, что двигатель ВК-3 будет иметь тягу на номинальном режиме работы 5160 кг, на максимальном режиме — 6250 кг, на форсаже — 8400 кг.

Дальность и продолжительность полета можно было увеличить путем установки под крылом двух стандартных подвесных баков емкостью по 760 л. Предусматривалось бронирование кабины пилота: переднее бронестекло толщиной 65 мм, передняя бронеплита (12 мм), броне-заголовник (16 мм) и бронеспинка (16 мм). Общий расчетный вес брони составлял 87,5 кг. Вооружение самолета состояло из трех неподвижных крыльевых пушек НР-30 с общим боезапасом 195 снарядов (емкость патронных ящиков позволяла размещать до 270 штук). Прицеливание осуществлялось оптическим прицелом АСП-5Н, совмещенным с радиодальномером «Радаль-М». В перегрузку в фюзеляже могла устанавливаться выдвижная установка для стрельбы неуправляемыми снарядами АРС-57 (их запас составлял 16 штук). Вместо подвесных баков можно было устанавливать два крупнокалиберных снаряда типа ТРС-190 или АРС-212, а также две 250-килограммовые бомбы. Опытный И-3 был построен, однако не был поднят в воздух по причине неготовности двигателя. Однако, множество отработанных на нем элементов и конструкторских решений, нашло воплощение в следующих самолетах ОКБ-155.

Очередная серия опытных машин, созданная в рамках работы над фронтовым истребителем имела шифр «Е». Существует мнение, что самолеты серии «Е» начали разрабатывать под индексом «X», начиная с Х-1. Однако подтверждений этому в отчетах опытного завода № 155 и в переписке ОКБ-155 с заказчиком и министерством не найдено; единственное, что обнаружилось, – это проект Х-5. Позволю себе предположить, что это был единственный проект с таким обозначением, а цифра 5 – не что иное, как тяга двигателя в тоннах. По всей видимости, кого-то смущало обозначение «X», свойственное американским экспериментальным самолетам. «X» обозначается в транскрипции как «eks»; вполне возможно, что именно этим и объясняется выбор буквы «Е» для обозначения перспективных машин ОКБ-155.

Самолеты семейства «Е» начали создаваться в соответствии с постановлением Совета министров СССР от 9 сентября 1953 года (в этот же день вышло постановление о создании ТРД АМ-11) и приказом МАП от 11 сентября «О создании фронтового истребителя с треугольным крылом конструкции т. Микояна», в котором, в частности, говорилось:

«В целях дальнейшего повышения летно-технических данных и освоения новой схемы истребителей Совет министров Союза ССР Постановлением от 9 сентября 1953 года:

1. Обязал МАП (т. Дементьева) и главного конструктора т. Микояна спроектировать и построить одноместный фронтовой истребитель с треугольным крылом, с одним турбореактивным двигателем AM-11 конструкции т. Микулина тягой 5000 кгс с дожиганием…».

Документом предписывалось, чтобы максимальная скорость при работе ТРД на форсажном режиме в течение пяти минут была не ниже 1750 км/ч на высоте 10000 м, время набора этой высоты – 1,2 минуты, практический потолок 18000-19000 м. Дальность задавалась не менее 1800 и 2700 км при полете на высоте 15000 м без использования дожигания в ТРД, а длина разбега и пробега – не более 400 и 700 м.

Самолет должен был допускать установившееся отвесное пикирование с применением тормозных щитков со всех высот полета и разворот на этом режиме. Требовалось обеспечить возможность эксплуатации истребителя с грунтовых аэродромов.

На самолете требовалось установить три пушки НР-30, оптический прицел, сопряженный с радиодальномером; кроме того, машина должна была нести 16 реактивных снарядов АРС-57. О бомбовом вооружении пока речи не шло. Первый экземпляр из запланированных двух опытных требовалось предъявить на государственные испытания в марте 1955-го, т.е. менее чем через год после выхода приказа.

Однако двигатель, предназначавшийся для нового самолета, вовремя не поспел, к тому же вскоре произошла замена главного конструктора ОКБ-ЗОО. В итоге пришлось устанавливать менее мощный двигатель АМ-9, что было, естественно, обстоятельством досадным, но не критическим, ведь и со старым мотором можно было исследовать поведение машины в полете и затем вести доводку конструкции.

У конструкторов не было сомнений в отношении двигателя, выбранного для перспективной машины; споры разгорелись при определении формы крыла. Треугольное крыло, указанное в постановлении, хоть и считалось весьма перспективным, в тоже время, таило в себе множество неизвестных и имело высокий конструкторский риск. Генеральный конструктор решил подстраховаться, начав работы по двум направлениям – стреловидному и треугольному.

Судя по заданию, машина предназначалась для борьбы с маломаневренными целями – бомбардировщиками, так как ни скорострельность, ни боекомплект орудий, планировавшихся к установке на самолет, не позволяли вести эффективную борьбу с истребителями противника. Похоже, что опыт войны в Корее ничему не научил «законодателя мод» – отечественные ВВС. А может быть, кто-то «наверху» видел главную угрозу в бомбардировщиках. Так или иначе, в ОКБ-155 предусмотрели установку на истребителе лишь двух пушек.

До июля 1954 года в документах авиационной промышленности еще можно встретить обозначение Х-5, но уже в августе появляется упоминание о проекте самолета Е-1, заданном постановлением Совмина от 9 сентября 1953 года, – правда, с двигателем АМ-9Б, который использовался на самолетах МиГ-19. Однако Е-1, спроектированный с треугольным крылом, так и не вышел из стадии проекта. Причина была связана с трудностями разработки и исследований треугольного крыла. Подобная задержка имела место и в ОКБ П.О. Сухого при создании истребителя Т-3. По этой причине было предложено в первую очередь разработать самолет со стреловидным крылом. Так родоначальником нового семейства самолетов стал Е-2.

В феврале 1955 года приказом министра авиационной промышленности на самолет Е-2 с двигателем АМ-9Е (возможно, это была опечатка и следует читать АМ-9Б) назначили ведущими летчика-испытателя Г.К. Мосолова (дублер В.А. Нефедов) и инженера А.С. Изотова.

Первый полет Е-2 состоялся 14 февраля 1954 г. На самолете было установлено крыло стреловидностью 57° по передней кромке и относительной толщиной 6%. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик использовались щелевые закрылки и двухсекционные предкрылки. Управление по крену осуществлялось двухсекционными элеронами. Впоследствии для исключения реверса элеронов, возникавшего на некоторых режимах полета, на крыле установили интерцепторы. Передние кромки обечаек лобового воздухозаборного устройства (ВЗУ) по аналогии с дозвуковыми машинами были выполнены полукруглыми, создававшими дополнительную подсасывающую силу.

В печати неоднократно упоминается, что на самолете с двигателем РД-9Б была достигнута скорость 1950 км/ч. Это глубокое заблуждение. Видимо, эта скорость является расчетной для самолета с ТРД AM-11 и взята из задания на данную машину. Да и элементарные расчеты показывают невозможность достижения такой скорости. Чтобы у читателя не было сомнений, приведу пример: самолет СМ-12/3, обладая примерно такой же полетной массой и вдвое большей тяговооруженностью, развивал максимальную скорость 1930 км/ч. В январе 1956 года на заводские испытания передали первый самолет Е-2А/1 (в 1957-м кто- то в ГАКТ или ОКБ присвоил ему обозначение МиГ-23) с ТРД Р11-300. Переделанный из Е-2, самолет ровно год простоял в ожидании двигателя. Отличительной особенностью этой машины были аэродинамические перегородки (гребни) на крыле, отсутствовавшие у предшественника. Первый полет на этой машине выполнил летчик-испытатель ОКБ Г.А. Седов 17 февраля 1956 г. Ведущим инженером по машине на этапе заводских испытаний был А.С. Изотов.

Испытания Е-2А шли очень трудно. Машине были свойственны продольная раскачка, обусловленная дефектами компоновки системы управления, повышенная чувствительность к малым отклонениям ручки управления по крену при больших индикаторных скоростях. Много времени заняло устранение дефектов силовой установки, из-за чего машина находилась 11 месяцев в нелетном состоянии. Кроме этого, пришлось бороться с тряской, обнаруженной при полете с большой скоростью на малых высотах, и с поперечной раскачкой.

Спустя полгода с завода № 21 поступила вторая машина Е-2А/2, которую в последний день декабря ОКБ-155 предъявило в НИИ ВВС на государственные испытания. На этой машине в 1956-1957 годах выполнили 107 полетов (на обоих самолетах – не менее 165 полетов), позволивших снять все основные характеристики. На обоих самолетах летали также летчики промышленности В.А. Нефедов и А.П. Богородский. После выработки ресурса двигателя и оборудования самолеты списали за ненадобностью. В ходе испытаний на Е-2А с полетным весом 6250 кг были достигнуты следующие показатели: максимальная скорость 1950 км/ч (М=1,78), потолок – 18000 м, время набора высоты 10000 м – 1,3 минуты, дальность – 2000 км. Вооружение состояло из двух пушек НР-30 и двух подвешенных под крылом реактивных орудий с неуправляемыми авиационными ракетами АРС-57. Для стрельбы использовался прицел АСП-5Н. Предусматривалось также и бомбовое вооружение.

Третьим типом самолетов серии «Е» стал Е-4 с треугольным крылом, до выхода правительственного документа разрабатывавшийся, как было отмечено выше, под обозначением Х-5. В апреле 1954 года состоялась защита эскизного проекта.

Как и в случаях с Е-2 и Е-50, на самолет пришлось устанавливать вместо штатного Р11-300 двигатель РД-9, а начало летных испытаний со штатным ТРД переносилось с марта 1955 года на август 1956 г. Делалось это для ускорения испытаний и определения летных характеристик будущего Е-5. 9 июня 1955 года приказом ГКАТ на Е-4 назначили ведущими летчика Г.А. Седова (дублер В.А. Нефедов) и инженера В.А. Микояна. Спустя неделю Григорий Александрович выполнил на Е-4 первый полет.

Первоначально на самолете, как и на Т-3, стояло чистое крыло, набранное из профилей ЦАГИ-С9с, но с аэродинамическими перегородками – по одной на нижних поверхностях консолей, примерно посередине. Видимо, в ЦАГИ еще плохо представляли истинную картину обтекания треугольных крыльев, вот и продвигались вперед методом «проб и ошибок». Е-4 фактически стал летающей лабораторией, на которой исследовали влияние различных гребней на аэродинамические характеристики крыла (исследования были продолжены на Е-5). Самолет за время испытаний достиг максимальной скорости всего в 1290 км/ч. В 1956-1957 годах на Е-4 выполнили 107 полетов, полностью выработав ресурс двигателя и оборудования.

9 января 1956 года летчик-испытатель Нефедов совершил первый полет на следующем прототипе с треугольным крылом , самолете Е-5 с ТРД Р11-300 – самолете, получившем год спустя обозначение МиГ-21. Ведущим инженером по машине остался В. Микоян. Судя по всему, Дементьев и Микоян 2 апреля 1956 года доложили Хрущеву о достижении 30 марта скорости 1810 км/ч на высоте 10500 м, и в ЦК КПСС и правительстве придавали этому большое значение. Но это значение оказалось не предельным: 19 мая в полете на высоте 11000 м скорость достигла 1960 км/ч, что соответствовало числу М = 1,85.

Таким образом результаты испытаний озадачили даже самых опытных, самых бывалых: больших преимуществ, явного выигрыша треугольное крыло не принесло, и невольно возник вопрос, а стоит ли огород городить, пытаясь это крыло освоить? В кабинете Микояна собрались руководители КБ. Первое слово главный конструктор предоставил испытателям. Однако и для летчиков бесспорно пока немногое— машина с треугольным крылом разгонялась чуть резвее и за счет большего запаса топлива обладала несколько большей дальностью.

Даже построив и одновременно испытав самолеты с разными крыльями, принять решение удалось не сразу. Артем Иванович не раз приезжал смотреть полеты обеих машин, беседовал с летчиками, инженерами, вникал во все мелочи. Любая из таких мелочей могла склонить в ту или иную сторону чашу весов.

Одновременно конструкторы изучали положение в мировой авиации, анализировали материалы авиационной прессы, выявляя тенденцию, главное направление развития.

Американцы оглушительно шумно рекламировали истребитель F-104 «Старфайтер». Его главный конструктор — Кларенс Джонсон из фирмы «Локхид», создатель печально известного самолета-шпиона У2 — избрал для «Старфайтера» казалось бы, напрочь изгнанное из скоростной авиации, прямое трапециевидное крыло очень малой площадью, и удлинением всего 2,45, с чрезвычайно тонким профилем и заостренной передней кромкой (радиус скругления носка 0,041 см). Такое крыло обладает крайне низкой подъемной силой. Чтобы обеспечить более-менее приемлемые взлетно-посадочные характеристики, Джонсон оборудовал машину отклоняемыми носками крыла по всему размаху и крупными щелевыми закрылками с большой хордой.. Примерно в ту же пору третий скоростной истребитель, разработка которого широко обсуждалась в специализированных журналах— «Мираж» с треугольным, как и у будущего МиГа, крылом — начал разрабатывать французский конструктор Марсель Дассо. Так кто же прав? Американцы или же Дассо, позиция которого совпала с позицией Микояна?

Исследовав возможности самолета с прямым крылом, Микоян не поверил в его перспективность. Выбор остался только между стреловидным и треугольным крылом. Окончательный же выбор между ними в пользу последнего сделал заказчик. Суммируя результаты испытаний, начали строить последний опытный экземпляр будущего МиГ21. Называлась эта предсерийная машина Е6. А Е-2 так и остался в разряде опытных, поскольку, серийный завод в Горьком построил только семь самолетов Е-2А.

Список использованной литературы:
Михаил Арлазоров «Этот нестареющий МиГ-21»
Ефим Гордон «Нестандартные МиГи»
Николай Якубович. Рождение легенды
История конструкций самолетов в СССР 1951-1965 гг.
Ефим Гордон. Рождение долгожителя
Ростислав Виноградов, Александр Пономарев «Развитие самолетов мира»

Автор Эдуард Решетников