Разработчик: ОКБ Микояна,Гуревича
Страна:  СССР
Главный конструктор:   А. Г. Брунов
Первый полет:  Е-2 14 февраля 1955 года.,  Е-2А состоялся 17 февраля 1956 года., 16 июня 1956 года., Е-6 20 мая 1958 года.
Начало эксплуатации:    1959 год
Тип: Фронтовой истребитель
Производитель:    СССР Горьковский авиазавод,  ММЗ «Знамя труда», Тбилисский авиазавод (10645 шт.), ЧССР Aero Vodochody (194 шт.), Индии Hindustan Aeronautics (657 шт.), Китайской Народной Республики CAC(J-7/F-7 2500 шт.) 
Годы производства:    МиГ-21: 1959 — 1985; J-7/F-7: с 1967 – 

 

Описание:
МиГ-21 (по кодификации НАТО: Fishbed) — советский лёгкий сверхзвуковой фронтовой истребитель третьего поколения, разработанный ОКБ Микояна и Гуревича в середине 1950 годов. Первый «МиГ» с треугольным крылом.

Самый распространённый сверхзвуковой самолёт в истории, также самый массовый истребитель 3-го поколения. В процессе серийного производства неоднократно модифицировался в направлении повышения лётно-технических характеристик и развития функциональных возможностей (учебно-тренировочный, перехватчик, разведчик). Применялся во множестве вооружённых конфликтов.

 

Разработка:
Проектированием, постройкой, испытаниями и доводкой МиГ-21 руководил А. Г. Брунов, вначале имея статус заместителя главного конструктора. С марта 1957 года, согласно приказу Министра авиационной промышленности СССР П. В. Дементьева, Анатолий Брунов был назначен главным конструктором по самолётам-истребителям; в этом качестве он и в дальнейшем руководил разработкой МиГ-21 и его модификаций.

При проектировании самолёта предусматривалось, что эпоха ближних манёвренных боёв уходит в прошлое и основным видом воздушного боя будет сближение самолётов на огромной скорости и поражение цели с первого залпа ракет или пушек. По этой же концепции создавались и самолёты вероятного противника — F-104 американской фирмы «Локхид» и французский «Мираж-3С».

Первым в семействе самолётов типа МиГ-21 должен был стать Е-1 со стреловидным крылом, но его разработка была прекращена из-за невысоких характеристик двигателя АМ-5. Первым прототипом стал самолёт Е-2, оснащённый ТРД АМ-9Б, со стреловидным (по передней кромке 57°) крылом, в принципе мало отличавшийся от МиГ-19. Но на самолёте стоял всего один двигатель и круглый носовой воздухозаборник с центральным регулируемым конусом, передвигая который можно было регулировать количество поступающего в двигатель воздуха.

Постройка опытной машины была закончена в декабре 1954 года и Е-2 был отправлен в ЛИИ, где 14 февраля 1955 года состоялся его первый полёт. Опытный самолёт достиг скорости в 1700 км/ч, при этом обнаружилась неприятная особенность крыла большой стреловидности — на больших углах атаки самолёт самопроизвольно задирал нос до полной потери несущих свойств крыла и сваливался в штопор. Для предотвращения этого явления на крыло установили большие аэродинамические гребни, препятствующие перетеканию воздушного потока от корня к законцовкам. Также на самолёт поставили более мощный двигатель, в результате чего скорость увеличилась до 1900 км/ч. Тем не менее, в ОКБ велись работы над прототипом с треугольным крылом под обозначением Е-4. Новое крыло сохранило стреловидность в 57° по передней кромке и обеспечивало машине хорошую маневренность. Фюзеляж и хвостовое оперение были аналогичны Е-2. Первый полёт Е-2А состоялся 17 февраля 1956 года.

Также самолёт прошёл ряд доработок: уменьшили размах элеронов, одновременно увеличив углы их отклонения, изменили угол поперечного V стабилизатора, сняли два больших гребня, установив вместо них по три небольшие перегородки сверху каждой плоскости. Размах крыла был уменьшен на 600 мм. Самолёт приобрёл черты известного нам МиГ-21. Одновременно с испытаниями и доводками Е-4 строится второй прототип с треугольным крылом (Е-5) под перспективный двигатель АМ-11.

В это же время была построена небольшая партия из 15 машин (получивших индекс Е-2А) со стреловидным крылом, рассчитанных на установку двигателя АМ-11, для всесторонних сравнительных испытаний (треугольного и стреловидного крыла). Фюзеляж Е-2А представлял собой гибрид конструкции Е-2 и Е-5. Крыло по типу было близко к крылу на Е-2, но без автоматических предкрылков и с большими перегородками.

Первый полёт машины состоялся 16 июня 1955 года.

Е-5 (в отличие от Е-4), помимо двигателя АМ-11, был оснащён крылом с укороченными законцовками и тремя перегородками на каждой консоли. Доработки внесли в конструкцию хвостового оперения, фюзеляжа, а также установили третий тормозной щиток. Первый полёт Е-5 состоялся 09 января 1956 года, и он был запущен в малую серию (10 машин) на заводе в Тбилиси.

Сравнительные испытания Е-2А и Е-5 оказались в пользу последнего, поэтому дальнейшее развитие получила концепция треугольного крыла, для чего был построен очередной экспериментальный самолёт, получивший индекс Е-6. КБ Туманского создало новый вариант двигателя АМ-11 (в дальнейшем двигатель был переименован в РД-11, затем в Р-11) — Р-11Ф-300 с форсажной камерой.

В 1958 году были построены три Е-6, а первый полёт новой машины состоялся 20 мая. Последний из трёх самолётов был прототипом серийного МиГ-21. Помимо силовой установки, он отличался улучшенной аэродинамикой носовой части фюзеляжа, смещённым вниз стабилизатором, килем увеличенной площади, единственным подфюзеляжным гребнем, новыми тормозными щитками и усиленным переплётом фонаря кабины. Хотя первый Е-6/1 был потерян в катастрофе, оставшиеся две машины сумели успешно завершить программу испытаний. Более того, Е-6/3, оснащённый ТРД Р-11Ф-300 с увеличенной тягой, установил ряд рекордов.

На доработанном самолёте, получившем обозначение Е-66, лётчик-испытатель Георгий Мосолов установил 31 октября 1959 года абсолютный рекорд скорости на дистанции 15/25 км — 2388 км/ч, а 16 октября 1960 года был установлен рекорд скорости на дистанции 100 км — 2146 км/ч.

Конструкция:
Необходимо отметить, что в процессе серийного производства машина постоянно совершенствовалась, изменялась конструкция и состав оборудования. Также было разработано и построено много различных модификаций, имеющих существенное отличие от базового МиГ-21Ф, и уж тем более от прототипа Е-6.

Самолет построен по среднепланной схеме с треугольным крылом и цельноповоротным управляемым стреловидным стабилизатором. Конструкция самолёта цельнометаллическая, выполнена с применением алюминиевых сплавов Д16, В-25, М25Т4, АК-4-1 и магниевого сплава ВМ-65-1. В высоконагруженных зонах и узлах использовались стали ЗОХГСА и ЗОХГСНА. В хвостовой части фюзеляжа установлен двигатель, внутри фюзеляжа проходит воздушный канал.

Планер:
Фюзеляж представляет собой сигарообразное тело овального сечения со срезанными передним и задним концами. Для установки, снятия и осмотра двигателя при регламентных работах имеется эксплуатационный разъем, делящий фюзеляж на носовую и хвостовую части. Поперечный силовой набор носовой части фюзеляжа состоит из 28 (29?) шпангоутов, из которых шпангоуты № 2, 6, 11, 13, 16, 16А, 20, 22, 25 и 28 являются силовыми. Продольный набор скомпонован из лонжеронов и балок с небольшим количеством стрингеров, что компенсируется применением обшивки со значительными толщинами. Сборка носовой части фюзеляжа — панельная.

Поперечный набор хвостовой части — это 13 шпангоутов, из которых шпангоуты № 34, 35А и 36 — силовые, а продольный набор составляют стрингеры.

На фюзеляже установлены два передних тормозных щитка с углом отклонения 25° и один задний с углом отклонения 40°. В хвостовой части фюзеляжа имеется ниша для тормозного парашюта, выпускаемого в момент касания земли главных колес. Противопомпажные автоматические створки находятся с обеих сторон фюзеляжа между 2-м и 3-м шпангоутами, а между 9-м и 10-м шпангоутами — створки подпитки двигателя, открывавшиеся на земле и при взлете. Между шпангоутами 2 и 6 в верхней части фюзеляжа располагается отсек радиоаппаратуры и электрооборудования. Нижняя панель отсека служит нишей установки и уборки передней стойки шасси.

Выпущенные тормозные щитки:
Крыло треугольной в плане формы (с обрезанными законцовками) набрано из симметричных профилей ЦАГИ-С-9С относительной толщиной 5 % и состоит из двух однолонжеронных консолей с передней и задней стрингерными стенками. Поперечное «V» составляет −2 градуса. В каждой консоли располагается по два топливных бака (в носовой и средней частях) и силовой набор из нервюр и стрингеров. На крыле имеются элероны общей площадью 0,88 м2, а для улучшения взлетно-посадочных характеристик — закрылки со скользящей осью вращения общей площадью 1,87 м2 и полным углом отклонения 24°30′ . Аэродинамические гребни высотой 7 % от местной хорды крыла улучшают продольную устойчивость на больших углах атаки (первоначально по три гребня, начиная с МиГ-21Ф — по одному на каждой плоскости). Кроме отсеков для топлива в корневых частях крыла находились кислородные баллоны. На консолях также смонтированы посадочные фары и узлы подвески вооружения. Консоли крепятся к фюзеляжу в пяти точках.

Горизонтальное оперение: стреловидностью 55 градусов и подвижной площадью 3,94 м2 набрано из симметричных профилей NASА-6А с относительной толщиной 6 %. Каждая половина стабилизатора крепится к стальной балке круглого сечения. Балки стабилизатора вращаются в радиально упорных подшипниках, установленных на шпангоуте № 35А, и игольчатых подшипниках, установленных на шпангоуте № 36 с обеих сторон фюзеляжа. Вертикальное оперение стреловидностью 60°, состоящее из киля и руля поворота, набрано из профилей С-11с относительной толщиной 6 %. Снизу фюзеляжа для повышения путевой устойчивости установлен подфюзеляжный гребень.

Шасси — трехопорное с носовым колесом. Колея шасси — 2,692 м, база — 4,87 м. Передняя стойка с колесом КТ-38 (на более поздних модификациях самолёта — КТ-102) размером шины 500×180 мм, убирается против потока в носовую нишу фюзеляжа. Основные опоры с колесами КТ-82М (на поздних модификациях КТ-90Д) с размером шин 660×200 мм убираются в нишу крыла (стойка с амортизатором и гидроцилиндром) и фюзеляжа, между шпангоутами № 16 — № 20 (колеса), при этом колеса разворачиваются относительно стоек на 87°. Уборка и выпуск шасси осуществляются гидросистемой, аварийный выпуск — аварийной воздушной системой. Все колёса шасси — тормозные. Тормоза колёс основных стоек — дисковые, тормоз переднего — барабанный двухкамерный. Управление поворотом переднего колеса от педалей путевого управления.

Гермокабина самолёта: находится между шпангоутами № 6 и № 11, под которой находится аккумуляторный отсек. Воздух в кабину поступает от компрессора двигателя по трубопроводам через электрокран — распределитель воздуха к крану питания кабины, из которого направляется в коллекторы обдува подъемной части фонаря и ног летчика. Отбираемый от двигателя горячий воздух охлаждается в воздухо-воздушном радиаторе, затем в турбохолодильнике. Температура воздуха в кабине поддерживается терморегулятором ТРТВК-45М.

Фонарь кабины:
Фонарь каплевидный, обтекаемый, состоит из передней части, открывающейся на земле и сбрасываемой в полете при необходимости катапультирования, герметичной остекленной перегородки и негерметичной задней остекленной части, укрепленной на фюзеляже за сиденьем. Переднее стекло фонаря кабины выполнено из силикатного стекла толщиной 14,5 мм, а основное стекло — термостойкое органическое марки СТ-1, толщиной 10 мм. Непосредственно под лобовым стеклом находился неподвижный экран — бронестекло из 62-мм триплекса. Экран защищает лётчика от прямого попадания снарядов и осколков, кроме того, при катапультировании по экрану прокатываются ролики фонаря, а в случае аварийного сброса фонаря он защищает летчика от встречного потока воздуха. Открытие фонаря (подъем) и закрытие (опускание) происходят относительно оси двух передних замков-шарниров при помощи выхода или уборки штоков двух воздушных цилиндров. При аварийном сбрасывании фонаря (от шторки или ручки автономного сбрасывания), его подброс производится от цилиндров подъёма фонаря давлением воздуха 110—130 кг/см2, при этом происходит поворот фонаря относительно замков временной задержки.

Начиная с модификации МиГ-21ФМ фонарь был упрощённой конструкции и открывался механическим усилием вбок (вправо), аварийный сброс производился пиропатронами.

Фонарь снабжался жидкостной антиобледенительной системой, омывавшей лобовое стекло. Пятилитровый бак со спиртом размещался в переднем коке фюзеляжа.

В экипировку летчика входили: высотно-компенсирующий костюм ВКК-ЗМ с гермошлемом ГШ-4М и комплект кислородного оборудования ККО-3.

Внутри кабина, приборная доска и пульты окрашены изумрудно-зелёным цветом, ночное полётное освещение кабины — красным светом.

Силовая установка:

Воздухозаборник двигателя с конусом
Турбореактивный двигатель Р11Ф-300 (на более поздние модификации устанавливались ТРД Р11Ф2С-300, Р13Ф-300 или Р-25-300) — двухвальный с осевым шестиступенчатым компрессором, с трубчатой камерой сгорания и форсажной камерой, установлен внутри задней части фюзеляжа между шпангоутами № 22 — № 28. Раскрутка двигателя при запуске производится электрическим стартер-генератором. Самолёт оборудован механизмом управления двигателем ПУРТ-1Ф, который обеспечивает управление от положения «стоп» до режима полного форсажа при помощи перемещения одного рычага в кабине (РУД). В передней части воздухозаборника установлен подвижный конус системы управления воздухозаборником УВД-2М из радиопрозрачного материала, имеющий три фиксированных положения (для диапазона М менее 1,5 конус убран, при М от 1,5 до 1,9 — в промежуточном положении, и при М более 1,9 — максимально выдвинут). Воздушный канал двигателя перед кабиной разделяется на две части и огибает её, а за кабиной обе части сливаются в один общий канал. Топливо (Т-1, Т-2 или ТС). Для надёжного запуска двигателя в воздухе на самолёте установлена система кислородной подпитки, рассчитанная на пять попыток запуска в воздухе. Для предохранения конструкции самолета и агрегатов двигателя от перегрева отсек двигателя и форсажной камеры продувается воздухом, поступающим в полете из воздухозаборного канала через окна воздухо-воздушного радиатора, при работе двигателя на земле — из окружающей атмосферы через клапаны в зоне двигателя, открывающиеся за счет разрежения, создаваемого эжекцией газовой струи.

Топливная система:

На самолёте имелось 12 топливных баков (на некоторых — 13, доп. бак в гаргроте).

Между шпангоутами № 11 и 28 размещены контейнеры семи мягких (на самолете МиГ-21бис применены интегральные фюзеляжные топливные баки) топливных баков: от шпангоута 11 до шпангоута 13 — бак № 1, от шпангоута 13 до шпангоута 16 — бак № 2, между шпангоутами 14 и 16 — второй дополнительный бак; между шпангоутами 16 и 20 — бак № 3, состоящий из верхней и нижней частей, между шпангоутами 20 и 22 — бак № 4; между шпангоутами 22 и 25 — бак № 5, между шпангоутами 25 и 28 — бак № 6. Баки № 5 и № 6 состоят из двух соединенных между собой частей. Общая емкость топливной системы без подвесного бака — 2160 л, с подвесным баком — 2650 л. К топливной системе относятся перекачивающие топливные насосы и насосы подкачки, трубопроводы с клапанами, система дренажа топливных баков и система их наддува воздухом от компрессора двигателя (с предохранительными и обратными клапанами), предназначенные для выработки топлива из баков и обеспечения устойчивой работы насосов при полетах на больших высотах. В целях сохранения в полете требуемой центровки выработка топлива производится в определенной последовательности с помощью специальных и поплавковых клапанов.

На самолёте стоит бензиновая система запуска двигателя с бензобаком емкостью 4,5 литра, расположенным внутри бака № 4. Система предназначена для запуска двигателя на земле и в воздухе, и рассчитана на 8-10 запусков. Заправка бензином Б-70 производится через горловину на бачке, слив — через специальный кран на трубопроводе. При запуске бензин в двигатель подается электронасосом ПНР-10-9М. На самолётах с двигателем Р11Ф2С-300 и более поздних бензин в качестве пускового топлива не применяется.

Заправка баков топливом производится самотёком через заливные горловины, расположенные на баках № 2 и № 4 (на более новых модификациях вся заправка выполнялась через горловину бака № 7). Через заливную горловину 2-го бака происходит заправка баков 2, 1, 3 и крыльевых отсеков, через заливную горловину бака № 4 заправляются баки 4, 5 и 6. Время заправки всех баков (без подвесного) составляет 10 минут. Слив топлива из всех баков (кроме подвесного) производится через кран на трубопроводе подвода топлива к двигателю, при этом насосы I, II, III групп баков и насосы крыльевых отсеков должны быть включены. Время слива полностью заправленных баков составляет 7 минут.

 

Страница   [01]     [02]     [03]     [04]     [05]