Одновременно предлагалось создать модификацию с И-75 с дополнительным ЖРД. Максимальная скорость такой машины задавалась в пределах 3000–3500 км/ч при высоте боевого применения – 30–35 км. Разбег и пробег должны были превышать 700–1000 метров. Его вооружение должно было включать две управляемых ракеты К-80 с обычной боевой частью, весившей 55 кг. Ожидалось, что самолет сможет перехватывать цели на встречных и встречно-пересекающихся курсах на рубеже 200–250 км от аэродрома, летящих со скоростью 2500 км/ч на высоте 30 км. Государственные испытания предписывалось начать во II квартале 1961 года.
Начатое в 1957 году переоборудование летного экземпляра истребителя перехватчика И-7К в И-75 с двигателем АЛ-7Ф для отработки "Ураган-5", закончили в производстве в феврале 1958 года. Приказом ГКАТ от 29 апреля того же года на И-75 ведущими назначили летчика испытателя на Г.К. Мосолова (дублер Г.А. Седов) и инженера А.Н. Сонина. 28 апреля И-75 совершил первый полет. За время летных испытаний неоднократно заменяли двигатели из-за доработок их на авиамоторном заводе.
Во время простоя внесли изменения в систему управления стабилизатором и выполнили доработки в связи с установкой станции "Ураган-5". До конца года выполнили 18 полетов.
Второй летный экземпляр самолета с двигателем АЛ-7Ф, системой наведения "Ураган-5" и управляемыми ракетами К-8 получил обозначение И-75Ф. Для переоборудования в него в середине февраля 1958 года с Летно-испытательной станции на завод передали И-7У. Первый полет И-75Ф состоялся 15 октября 1958 года. Из-за помпажа двигателя дальнейшие испытания до конца года прекратили. После получения 30 декабря нового АЛ-7Ф испытания самолета продолжили.
В соответствии с приказом ГКАТ от 18 июля 1959 года отработка системы "Ураган-5" с К-8 на И-75 и И-75Ф была прекращена. В дальнейшем И-75 и И-75Ф предназначались для отработки элементов комплекса бортового радиоэлектронного оборудования самолет Е-152 с УР К-9. На этих же летающих лабораториях в 1959 году выполнили 79 полетов. В итоге отработали курсовую систему истребителя (КСИ), вычислительный блок ВБ-158 с автопилотом АП-39.
Глава 9 МиГ-21
Начало "биографии"
Создание машин семейства "Е" неразрывно связано с разработкой ТРД АМ-11 (Р11-300), начатой в ОКБ-300 под руководством А.А. Микулина. Сначала был так и оставшийся на бумаге самолет Е-1 с треугольным крылом, а первой машиной, поднявшейся в небо, стал Е-2, лишь отдаленно напоминавший МиГ-21. И если в вопросе, каким должен быть двигатель, для перспективной машины сомнений у конструкторов практически не было, то при выборе аэродинамической компоновки крыла разгорелись споры.
Пришлось прибегнуть к опыту, а поскольку со стреловидным крылом особых вопросов не возникало, его первым и применили на Е-2, предусмотрев, в частности, две пушки НР-30, вместо трех, заданных постановлением правительства.
Предшественником МиГ-21 был самолет со стреловидным крылом Е-2
Основой будущего семейства самолетов "Е" стало предложение, сделанное А.И. Микояном министру П.В. Дементьеву летом 1953 года, о разработке одноместного фронтового истребителя с треугольным крылом и двигателем АМ-11 максимальной тягой 4000 кгс и 5000 кгс – с дожиганием (на форсаже). Первое упоминание об этом сохранилось в письме П.В. Дементьева министру обороны Н.А. Булганину:
"Треугольные крылья, имея малое сопротивление, обеспечивают получение скорости полета порядка 1700–2000 км/ч и, благодаря конструктивным преимуществам, позволяют дополнительно разместить горючее в крыльях, что увеличивает дальность и продолжительность полета.
Самолет т. Микояна с указанным двигателем имеет максимальную скорость 1750 км/ч, время набора высоты 10 000 м – 1,2 минуты и дальность порядка 2500–2700 км (с подвесными баками. – Прим. авт.).
Учитывая, что создание самолета новой схемы с треугольным крылом является дальнейшим этапом в развитии авиационной техники, прошу Вас рассмотреть прилагаемый проект Постановления и внести его на рассмотрение Совета Министров СССР".
Существует мнение, что самолеты серии "Е" начали разрабатывать под индексом "Х" начиная с Х-1. Однако следов этого в отчетах опытного завода № 155 и в переписке ОКБ-155 с заказчиком и министерством не видно. Единственное, что обнаружилось, так это проект Х-5.
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 АМ-11 конструкции т. Микулина тягой 5000 кгс с дожиганием…".
Документом предписывалось, в частности, чтобы максимальная скорость при работе ТРД на форсажном режиме в течение пяти минут была не ниже 1750 км/ч на высоте 10 км, время набора этой высоты – 1,2 минуты, практический потолок 18–19 км. Дальность задавалась не менее 1800 и 2700 км при полете на высоте 15 км без использования дожигания в ТРД, а длина разбега и пробега – не более 400 и 700 метров.
Самолет должен был допускать установившееся отвесное пикирование с применением тормозных щитков со всех высот полета и разворот на этом режиме, а также эксплуатироваться с грунтовых аэродромов.
Кроме трех пушек НР-30 с оптическим прицелом, сопряженным с радиодальномером, в арсенал машины должны были входить до 16 реактивных снарядов АРС-57 в перегрузку. О бомбовом вооружении пока речи не шло. Первый экземпляр машины из запланированных двух опытных требовалось предъявить на государственные испытания в марте 1955-го, т. е. менее чем через год после выхода приказа.
Однако двигатель, являющийся, пожалуй, самым сложным и потому трудоемким готовым изделием, вовремя не поспел. К тому же вскоре произошла замена главного конструктора ОКБ-300. В итоге пришлось устанавливать менее мощный двигатель АМ-9. Но это полбеды, ведь и старый мотор позволял исследовать поведение машины в полете и ее частичную доводку.
В феврале 1955 года приказом министра авиационной промышленности на самолет Е-2 с двигателем АМ-9Е назначили ведущими летчика-испытателя Г.К. Мосолова (дублер В.А. Нефедов) и инженера А.С. Изотова. Первый полет на Е-2 состоялся 14 февраля 1954 года. На самолете было установлено крыло стреловидностью 57 градусов по передней кромке и относительной толщиной 6 процентов. 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.
Е-2А отличался от предыдущей машины аэродинамическими перегородками на крыле, препятствовавшими перетеканию воздуха вдоль его размаха
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 АМ-11 и взята из задания на данную машину. Да и элементарные расчеты показывают невозможность достижения такой скорости.
В январе 1956 года на заводские испытания передали первый самолет Е-2А/1 (в 1957-м ему кто-то в ГАКТ или ОКБ присвоил обозначение МиГ-23), построенный под 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. Почему так поступили, остается догадываться. Возможно, и со стреловидным крылом в ЦАГИ были проблемы. Первый полет на этой машине выполнил летчик-испытатель ОКБ Г.А. Седов 17 февраля 1956 года.
Испытания Е-2А шли очень трудно. Машине были свойственны продольная раскачка, обусловленная дефектами компоновки системы управления, повышенные чувствительность к малым отклонениям ручки управления по крену при больших индикаторных скоростях и раскачку в этом канале. 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, устраняли поперечную раскачку.
Спустя полгода с завода № 21 поступила вторая машина Е-2А/2, которую в последний день декабря предъявили 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 В.А. Нефедов и А.П. Богородский. После выработки ресурса двигателя и оборудования самолет списали за ненадобностью. В ходе испытаний на Е-2А с полетным весом 6250 кг была достигнута максимальная скорость 1950 км/ч (М=1,78), потолок – 18 км, время набора высоты 10 км – 1,3 минуты и дальность 2000 км. Вооружение состояло из двух пушек НР-30 и двух реактивных орудий с неуправляемыми авиационными ракетами АРС-57, подвешивавшихся под крылом. Для стрельбы использовался прицел АСП-5Н. Предусматривалось также и бомбовое вооружение. Е-2 так и остался в разряде опытных, поскольку, как увидите дальше, заказчик отдал предпочтение истребителю с треугольным крылом. Серийный завод в Горьком построил семь самолетов Е-2А.
Е-50
Прямым развитием Е-2 стал перехватчик Е-50 (его нередко даже в документах именовали МиГ-23 с ЖРД), разрабатывавшийся в соответствии с постановлением Совмина и ЦК КПСС от 19 марта 1954 года. Перед конструкторами обеих машин стояла довольно сложная задача перехвата воздушных целей на высотах свыше 25 км. Концепцией создания военных самолетов тех лет было достижение наибольших высот полета, поскольку при отсутствии зенитных ракет лишь высота гарантировала их защиту от средств ПВО противника.
Истребители-перехватчики могли достигать таких высот лишь с помощью ЖРД. Идея использования на самолете комбинированной силовой установки с ЖРД разрабатывалась в СССР на протяжении более 10 лет. Но ни одна из машин так и не дошла до серийного производства. Сказывалась недостаточная надежность ракетных двигателей и агрессивность их топлива, особенно окислителя. Е-50 создавался под силовую установку, состоявшую из ТРД АМ-11 и ЖРД С-155 с двухступенчатой регулировкой тяги. В качестве окислителя для ЖРД использовалась азотная кислота, а горючее – керосин. Для привода турбонасосного агрегата ЖРД использовалась перекись водорода.
Практически весь полет, включая взлет и посадку, осуществлялся с помощью ТРД и лишь этап перехвата противника – с использованием ЖРД. Не исключалась возможность использования ЖРД в качестве ускорителя, на взлете и такие опыты проводились. На Е-50 пришлось первоначально устанавливать ТРД РД-9Б. В отличие от Е-2, на "пятидесятке" заменили пару подфюзеляжных фальшкилей одним, но меньшей площади.
Первая опытная машина имела одну, бросающуюся в глаза, отличительную особенность – фонарь кабины летчика с металлической обшивкой, в которой кроме лобового стекла имелись круглые иллюминаторы, которые появились из-за аэродинамического нагрева фонаря. Его температура оказалась настолько высокой, что остекление, выполненное из существовавших в то время материалов, не выдерживало действовавших нагрузок. Есть основания полагать, что испытания Е-50/1 начались с обычным фонарем, а металлический кожух на нем появился чуть позже, когда перешли к полетам с большими сверхзвуковыми скоростями.
Правительственным документом предусматривались летные испытания Е-50 в мае 1955 года. Однако их начало из-за неготовности машины пришлось перенести на следующий год. Первый полет на Е-50 выполнил летчик-испытатель В.Г. Мухин 9 января. В ходе летных испытаний с работающим ЖРД удалось получить максимальную скорость 2470 км/ч на высоте 18 км, что соответствовало числу М=2,32, и динамический потолок 25 580 метров. При включении ЖРД на высоте 9 км самолет поднимался на 23 км. Время горизонтального полета на высоте 20 км не превышало четырех минут с учетом торможения после выключения ЖРД. Продолжительность полета при работе ЖРД на режиме максимальной тяги не более 3,1 минуты, а на режиме малой тяги – 16,2 минуты. Посадочная скорость находилась в пределах 250–260 км/ч при пробеге 1100–1300 метров. Длина разбега – 2000–3000 метров.
На самолете запланировали установку двух пушек НР-30.
В июне проверили безопасность аварийного слива компонентов топлива для ЖРД. Вопреки мнению скептиков, слив прошел успешно, а смесь из керосина и азотной кислоты так и не воспламенилась.
14 июля 1956 года в 18-м полете самолет, пилотируемый Мухиным, потерпел аварию. В этот день, сразу после взлета, на высоте 150–200 метров в кабине летчика начала мигать лампочка "пожар двигателя". Летчик перевел ТРДФ с максимального режима на номинальный и стал разворачивать машину для захода на посадку. Однако после четвертого разворота увеличилась скорость снижения. Пытаясь подтянуть, летчик перевел сектор газа на увеличение оборотов, чего не последовало, и самолет, не долетев до ВПП, коснулся земли. Шасси не выдержало такой посадки и сломалось. Последующее обследование машины показало, что, кроме сломанного шасси, оторвалась левая и погнулась правая консоли крыла, разломился фюзеляж, и его обшивка покрылась гофром. Но самое удивительное, что Мухин отделался, как говорят, легким испугом и продолжил испытательную работу.
В декабре 1956 года на заводские испытания передали Е-50/2, на котором установили новую систему катапультирования. Как и предшественник, самолет был с двигателем РД-9Е и без вооружения. Вес пустого Е-50/2 был 4795 кг, топлива – 3450 кг, а взлетный – 8472 кг.
Ведущим летчиком-испытателем на Е-50 был В.П. Васин. Перед высотными полетами, как и прежде, летчик облачался в скафандр с прозрачным сферическим гермошлемом. При этом фонарь кабины пилота приобрел привычный для МиГ-21 вид. К июлю 1957 года в ходе заводских испытаний на Е-50/2 выполнили 43 полета, из них 20 – с включением ЖРД. По всей видимости, один из последних полетов Е-50/2 состоялся 28 января 1958 года. В этот день летчику-испытателю Ю.А. Гарнаеву предстояли испытания аварийного сброса фонаря. На высоте 1500 метров при введении в действие механизма аварийного сброса фонарь ударился о заголовник катапультного кресла, разбил задний обтекатель гаргрота и повредил тяги продольного и путевого управления самолетом. Затем пробил в нескольких местах правую консоль крыла и, пройдя вблизи хвостового оперения, упал на землю. Гарнаев же с честью вышел из опасного положения и посадил поврежденную машину на свой аэродром.