Советские авиационные конструкторы - Александр Пономарев

Одним из эффективных средств, уменьшающих влияние сжимаемости воздуха на аэродинамические характеристики крыла, является придание крылу стреловидной формы в плане. Стреловидное крыло имеет существенные преимущества перед прямым благодаря менее интенсивному росту сопротивления, однако оно обладает меньшим критическим углом атаки и меньшим коэффициентом подъемной силы. Подъемная сила стреловидного крыла начинает уменьшаться за счет более раннего срыва потока с концевых сечений при меньших углах атаки, чем у прямого крыла. Преждевременный срыв потока с концов крыла ухудшает его аэродинамические характеристики.

Таким образом, создание самолета со стреловидным крылом, к тому же тонкого профиля, было необходимо для обеспечения полетов на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Вместе с тем применение тонких крыльев (особенно большой стреловидности) вызвало значительные аэродинамические, конструктивные и производственные трудности. Иначе говоря, создание самолета с реактивным двигателем, летающего на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях, потребовало огромных усилий. Но благодаря широким предварительным работам, проводившимся научно-исследовательскими организациями, и в первую очередь Центральным аэрогидродинамическим институтом, эта задача была решена. Следует напомнить, что заложенные С. А. Чаплыгиным в его работе "О газовых струях" основы теории самолетов, скорость которых приближается к звуковой, были широко и обстоятельно развиты академиком С. А. Христиановичем.

Новый тип профилей крыла в свое время был разработан П. П. Красильщиковым и Г. П. Свищевым, ныне академиком, который вместе со своим заместителем (ныне академиком) Г. С. Бюшгенсом в течение многих лет руководил ЦАГИ.

Продолжил эти работы академик Владимир Васильевич Струминский. Стреловидные крылья по сравнению с обычными позволили получить гораздо большие скорости полета, но очень осложнили взлет и посадку. С их применением стали невозможны полеты на больших углах атаки, что сильно затруднило маневр, а без маневра не может существовать боевой истребитель. Нарушение устойчивости на больших скоростях полетов в условиях маневра, а также на режимах взлета и посадки связано с тем, что на верхней поверхности тонкого стреловидного крыла возникают интенсивные поперечные потоки, которые направляют воздух вдоль поверхности крыла, накапливаются в концевой его части, резко ухудшая ее обтекание. В результате на концах крыла подъемная сила уменьшается, а в его корне увеличивается. Поток воздуха из корневого сечения устремляется в конец, возникают совершенно непривычные для аэродинамики явления, приводящие к падению несущих свойств на концах и улучшению несущих свойств в корне крыла. Для того чтобы самолет не задирал нос, следовало улучшить обтекание на концах и ухудшить у корня крыла. Так появились перегородки, задерживающие поперечные течения, и профили с очень низкой подъемной силой у корня крыла.

Наиболее трудной задачей было создание профилей, хорошо работающих на больших скоростях и не создающих подъемной силы на малых, профилей с самыми высокими несущими свойствами и характеристиками по устойчивости на концах крыла. Этими исследованиями занимались сотрудники ЦАГИ, которые были организаторами широких экспериментальных работ по внедрению последних достижений науки и техники, в частности в авиационной аэродинамике. Именно благодаря этим работам вслед за реактивными первенцами появились новые истребители - более скоростные, более совершенные и надежные. Один из них самолет МиГ-15 выпуска 1947 г., имевший реактивный двигатель с тягой 2270 кгс, цельнометаллической конструкции, со стреловидным крылом (35°) и оперением. Он был оборудован более совершенной герметической кабиной и катапультируемым креслом.

Простой по технике пилотирования и по конструкции, а также в техническом обслуживании, истребитель сравнительно быстро прошел не только заводские, но и государственные испытания и был принят на вооружение как основной боевой реактивный самолет-истребитель, и не только в нашей стране, но и в странах народной демократии.

Первый полет его состоялся 30 декабря 1947 г., максимальная скорость равнялась 1050 км/ч. Имея двигатель примерно такой же мощности, как и у американского самолета "Сейбр", МиГ-15 был значительно легче (4808 кг против 6220 кг), в связи с чем имел лучшую скороподъемность, особенно на высотах более 8000 м. Потолок МиГ-15 достигал 15000 м, "Сейбра" - 12500 м. Вооружение МиГ-15 состояло из трех пушек: одной - калибра 37 мм и двух калибра 23 мм, под крылом подвешивались неуправляемые реактивные снаряды. "Сейбр" имел лишь шесть пулеметов калибра 12,7 мм.

Несколько позже был построен самолет МиГ-15бис с более мощным, чем на МиГ-15, двигателем ВК-1 с тягой 2700 кгс. Дальность его полета равнялась 1970 км. Самолет также был принят на вооружение и широко выпускался промышленностью. Примерно в то же время в серийном производстве находилась модификация МиГ-15 в варианте истребителя сопровождения с подвесными баками. Дальность его полета составляла уже 2520 км.

Для перехвата воздушных целей потребовалось создание самолета, оборудованного радиолокационной станцией, обеспечивающей обнаружение воздушных целей вне зрительной оптической видимости. Такой самолет - СП-5 на базе МиГ-15бис с радиолокационной станцией - был построен в 1950 г. и также находился в серийном производстве. Однако к тому времени появились двухместные самолеты-перехватчики с большими возможностями установленных на них радиолокационных станций.

Широкое распространение в качестве учебно-тренировочного самолета имел двухместный УТИ МиГ-15, в течение ряда лет применявшийся и в нашей стране, и в других странах.

В ряде государств строились истребители МиГ-15 различных модификаций, и без преувеличения можно сказать, что этот самолет составил целую эпоху дозвуковой реактивной авиации. На нем обучались, летали, а если оказывалось необходимым, принимали участие в боевых действиях летчики многих стран.

Совокупность летных данных: максимальная скорость, скороподъемность, потолок и дальность полета наряду о маневренностью, управляемостью, устойчивостью и взлетно-посадочными характеристиками - определяет лицо боевого самолета. Однако она не может быть оптимальной для самолетов всех назначений. Поэтому задание на постройку и проектирование новой машины выдается в зависимости от ее назначения и в соответствии с предъявляемыми к ней требованиями. Для каждого самолета назначается круг определяющих качеств. Естественно, что для истребителя и бомбардировщика сочетание определяющих качеств различно. Для военного самолета они дополняются требованиями к вооружению, средствами прицеливания и использования.