Сверхзвуковые самолеты - Эдмунд Цихош

В самолете И-360 (СМ-2), который при серийном производстве получил обозначение МиГ-19, используются два двигателя А М-25 конструкции А. А. Микулина. В первом полете, осуществленном 27.05.1952 г., была развита скорость, соответствующая ? = 1,1. Использование модифицированных двигателей АМ-5Ф позволило повысить полетное число Маха до 1,4. Во время опытных полетов, выполнявшихся в 1953-1954 гг., была достигнута максимальная скорость 1650 км/ч при динамическом потолке около 20 000 м. Применение в последующем ракетного ускорителя позволило достичь скорости 1930 км/ч и потолка 24 000 м. Облет предсерийного самолета СМ-9 был совершен 5.01.1954 г., а 3.07.1955 г. самолет впервые был показан на воздушном параде в Тушино.

Кроме СССР, МиГ-19 был принят на вооружение военной авиацией Польши, Чехословакии, Венгрии, Болгарии, Кубы, КНР. Производство этого самолета было налажено также в Чехословакии (под обозначением S-105) и в Китайской Народной Республике («Сенянь» F-6). Были разработаны и выпускались следующие модификации самолета:

– фронтовые истребители МиГ-19, МиГ-19С (получивший наиболее широкое распространение) и МиГ-19Ф;

– перехватчик МиГ-19П (способный действовать ночью и в неблагоприятных атмосферных условиях), МиГ-19ПМ и МиГ-19ПФ; -разведчик МиГ-19Р;

– опытные СМ-10 (с оборудованием для дозаправки топливом в полете), СМ-30 (нулевой старт с катапульты), СМ-12П (со сверхзвуковым воздухозаборником) и СМ-50 (с ракетными ускорителями).

Рис. 2.10. Компоновочная схема многоцелевого истребителя МиГ-19.

Разные модификации серийных самолетов отличались друг от друга применявшимися двигателями, вооружением и оборудованием, формой воздухозаборника, конструкцией фонаря кабины и горизонтальным оперением.

Указанные технические изменения, введенные в различные модификации самолета, позволяли добиться улучшения тех характеристик, которые для данной модификации являлись основополагающими. Так, использование дополнительного ЖРД на одной из модификаций истребителя-перехватчика позволило значительно увеличить скороподъемность и потолок самолета. В 1958 г. на этом самолете были достигнуты скорость 1720 км/ч и высота 17 400 м. Впоследствии жидкостный ракетный двигатель как менее удобный в эксплуатации был заменен твердотопливным с тягой 32 кН. Запуск двигателя мог быть осуществлен на любой высоте и скорости полета. Это позволило увеличить максимальную скорость до 1800 км/ч, а время подъема на высоту 20 000 м сократить до 8 мин. Для обеспечения нормальных условий работы пилота, особенно при повышенных скоростях полета, на самолетах использовались турбохо- лодильники, осуществляющие кондиционирование воздуха в кабине. В процессе доработки самолета для улучшения аэродинамических характеристик была увеличена до 58° стреловидность крыла и уменьшена его относительная толщина. С целью облегчения управления самолетом по тангажу и для выбора оптимальных углов поворота управляемого стабилизатора на различных скоростях полета в канале тангажа был установлен автомат регулировки управления.

Рис. 2.11. Истребитель МиГ-19С.

Эффективность истребителей-перехватчиков зависит не только от их летных характеристик и огневой мощи, но и во многом от внезапности, с которой они атакуют противника. Таким самолетом, неожиданно появляющимся перед неприятелем вдали от аэродромов, должен был стать истребитель-перехватчик безаэродромного взлета СМ-30. В 1956 г. после продолжительных работ по совершенствованию конструкции и аэродинамики самолета, а также его двигательной установки был осуществлен первый беспилотный старт самолета, для которого использовались передвижная катапульта и стартовый 400-кг пороховой ускоритель. Старт происходил при работающих в форсированном режиме основных двигателях. Позднее с модернизированной катапульты на этом самолете совершали полеты летчики-испытатели Шиянов Г. М., Иванов В. Г., будущий космонавт Береговой Г. Т. и другие.

Проведенные испытания показали перспективность использования такого самолета для нужд обороны и подтвердили безопасность воздействия перегрузок на организм летчика в момент старта. Однако ввиду нерешенной проблемы посадки самолета и появления в этот период времени высокоэффективных мобильных ракет класса земля-воздух дальнейшие работы над модификацией СМ-30 были прекращены.

Рис. 2.12. Проекции многоцелевого истребителя МиГ-19.

Описание самолета. МиГ-19 представляет собой построенный по классической схеме среднеплан со стреловидным крылом (55° по передней кромке), оснащенным закрылками, элеронами, интерцепторами и аэродинамическими гребнями. Профиль крыла имеет относительную толщину 8,73% в корневом сечении и 8% на концах. Закрылки с перемещаемой осью вращения (типа ЦАГИ) расположены в околофюзеляжных частях крыла; во время работы они выдвигаются назад приблизительно на 40% хорды.

В системе поперечного управления использованы элероны с внутренней аэродинамической компенсацией, а также интерцепторы, расположенные на нижней поверхности консолей крыла.

Интерцепторы взаимодействуют с элеронами таким образом, что при отклонении элерона вниз на этом же полукрыле выдвигается интерцептор. Вертикальное оперение – классическое, стреловидное, с рулем направления постоянной толщины. В опытных и первых серийных самолетах применялось классическое горизонтальное оперение, располагавшееся на киле, по аналогии с самолетами МиГ-15 и МиГ-17. Малая эффективность такого оперения при сверхзвуковых скоростях заставила разместить (начиная с модификации МиГ-19С) стабилизатор на фюзеляже и сделать его управляемым. В системе рулевого управления применены гидроусилители, питаемые от отдельной установки.

Вследствие использования в самолете двух- двигательной силовой установки его фюзеляж имеет в передней части круглое поперечное сечение, а в хвостовой овальное с уменьшающейся боковой поверхностью.

В целях повышения путевой устойчивости была увеличена площадь вертикального оперения за счет устройства килевого гребня, а также применения подфюзеляжного киля. Кабина пилота имеет стационарное переднее остекление и подвижной фонарь. В первых модификациях самолета использовался неразъемный, перемещаемый продольно фонарь; в последних же нашли применение фонари со стационарной задней и отодвигаемой в сторону передней частью.

Начиная с модификации МиГ-19С, в самолетах используются катапультируемые сидения с телескопическим выбрасывающим механизмом, обеспечивающим более безопасное покидание самолета при больших скоростях полета. Шасси трехстоечное с одинарными колесами. Передняя стойка убирается в носовую часть, главные стойки-в ниши крыла. Самолет (начиная с модификации С) оснащен трехсекционными тормозными щитками и тормозным парашютом, который располагается в отсеке нижней хвостовой части фюзеляжа.

Двигательная установка. В самолете использована система двух двигателей небольшого диаметра, расположенных в горизонтальной плоскости. На опытных экземплярах самолета применялись двигатели АМ-5 и АМ-5Ф, а в самолетах серийного производства – турбореактивные двигатели РД-9Б тягой 25,99 кН (2650 кГ) без форсирования и 31,87 кН (3250 кГ) с форсированием. Внутреняя топливная система (фюзеляжные и крыльевые баки) может быть дополнена двумя баками, подвешиваемыми под крылом. Воздухозаборник-центральный, нерегулируемый, с перегородкой, делящей входной канал на две части. Для обеспечения способности самолета в модификации МиГ-19П выполнять благодаря использованию бортовой РЛС ночные полеты в неблагоприятных атмосферных условиях оказалось необходимым переделать переднюю часть фюзеляжа. Эта переделка прежде всего коснулась воздухозаборника, где была помещена антенна. Поэтому пришлось изменить контур кромки заборника, выдвинув ее верхнюю часть вперед, а в перегородке разместить конусообразный обтекатель антенны.

Вооружение. Стационарное вооружение самолета состоит из трех (МиГ-19С) или двух (МиГ-19П) пушек НР-30 (калибр 30 мм), размещенных в околофюзеляжных частях крыла (с зарядными лентами, уложенными вдоль передней кромки), а также в перегородке воздухозаборника (самолет МиГ-19ПМ не имел стрелкового оружия). Самолет оснащен четырьмя подкрыль- евыми пилонами, на которых крепятся ракеты, бомбы и контейнеры со снарядами.

Размах крыла, м 9,2

Длина, м 12,6

Высота, м 3,88

Площадь несущей поверхности, м2 25,0

Масса пустого самолета, кг 5172

Взлетная масса (ном./макс.), кг7500/8500

Удельная нагрузка на крыло (ном./макс.), кг/м2 300/340

Отношение массы самолета (ном./макс.) к тяге при форсировании, кг/даН 1,17/1,34

Максимальная скорость на высоте 10000 м, км/ч 1450

Полетная скорость с грузом на наружных подвесках, км/ч 950