СМ-9/1 - Реактивный фронтовой истребитель СССР (Опытный) 
 

Разработчик: ОКБ Микояна,Гуревича

Страна: СССР

Первый полет: 05.01.1954 г.

Тип: Фронтовой истребитель

СМ-9/1 - Фронтовой истребитель.

15 августа 1953 г. (еще до завершения госиспытаний СМ-2) в дополнение к выпущенному весной 1952 г. распоряжению о создании однодвигательного истребителя-перехватчика, вышло Постановление Совета Министров СССР No.2181-887, согласно которому конструкторскому бюро А.И.Микояна поручалось разработать, построить и передать на испытания фронтовой истребитель, причем, как в двухдвигательном, так и в однодвигательном вариантах. В первом из них машина должна была оснащаться двумя микулинскими АМ-9Ф, а во втором - одним двигателем с центробежным компрессором ВК-7 конструкции В.Я.Климова. Двухдвигательный вариант фронтового истребителя требовалось предъявить на Государственные испытания в апреле 1954 г.

Описание:

В первый прототип СМ-9/1 путем установки двух ТРДФ АМ-9Б доработали СМ-2Б.  Постановлением СМ СССР от 17 февраля 1954 года само­лет под обозначением МиГ-19 был за­пущен в серийное производство на заво­дах № 21 в Горьком (Нижний Новгород) и № 153 в Новосибирске, еще до начала Го­сударственных испытаний.

Проектирование нового самолета с парой АМ-9Ф,  началось еще до выхода правительственного постановления и велось параллельно с начавшейся ранее разработкой однодвигательного варианта. Обе машины создавались на базе опытных СМ-2 и на этапе проектирования в их конструкцию (с учетом замечаний госкомиссии по испытаниям последнего) было внесено немало изменений в конечном итоге и определившим облик МиГ-19. Работами по СМ-9 руководил зам. главного конструктора Н.З.Матюк, ведущим инженером был В.А.Архипов, расчетную группу возглавлял К.К.Васильченко.

Постройку первого прототипа нового фронтового истребителя СМ-9/1 закончили к концу 1953 г., а 21 декабря машину выкатили на аэродром. С этого дня начались заводские испытания. По конструкции самолет представлял собой дальнейшее развитие СМ-2 и внешне отличался лишь формой и площадью вертикального оперения. Передняя часть фюзеляжа была целиком взята от "двойки". Хвостовую часть переделали, изменив по обводам и увеличив по ширине из-за установки форсажных камер двигателей АМ-9Б (именно под таким обозначением АМ-9Ф запустили в серию). Крыло стреловидностью 55 по линии 1/4 хорд также полностью соответствовало крылу СМ-2. Каждая консоль имела по одному аэродинамическому гребню. Горизонтальное оперение (аналогичной стреловидности, что и крыло) изначально установили на фюзеляже. Стабилизатор был неуправляемый, с рулем высоты. В задней нижней части фюзеляжа устанавливался контейнер с тормозным парашютом площадью 15 м2. Два тормозных щитка по бокам фюзеляжа отклонялись на 5.

Кроме установки новых двигателей АМ-9Б, конструкторам пришлось изменить форму перегородки в воздухозаборнике, разделявшей его на два канала (ее сделали по типу установленной на МиГ-17). В фюзеляже размещались четыре топливных бака общей емкостью 2086 л. Два подвесных бака по 760 л. могли подвешиваться под крылом.

Вооружение:

СМ-9/1 состояло из трех 23-мм пушек НР-23. Две из них крепились в корнях крыла, еще одна - в носовой части фюзеляжа (снизу по правому борту), а одну 37-мм пушку Н-37 разместили в носовой части фюзеляжа снизу, по правому борту. Кроме того, под крылом могли устанавливаться блочные держатели БД-3-56, на которых подвешивались 760-литровые топливные баки. 

Все пушки имели звеньесборники. Боезапас крыльевых пушек составлял по 120 снарядов, фюзеляжной - 100. Гильзы выбрасывались наружу. Для защиты от воздействия пороховых газов при стрельбе из пушек на фюзеляже имелись стальные накладки. В дополнение к стрелковому вооружению на самолет могли подвешиваться два блока с неуправляемыми реактивными снарядами АРС-57 (по одному под каждой консолью).

Общая гидросистема предназначалась для управления уборкой и выпуском шасси, закрылков, тормозных щитков, створок реактивных сопел двигателей и для управления рулем высоты и элеронами. В жесткую систему управления рулем высоты и элеронами включили необратимые гидроусилители. Регулирование усилий при разных положениях ручки управления осуществлялось изменением приложения загрузочного устройства при помощи электромеханизма триммерного эффекта.

Основное оборудование:

Состояло из радиостанции РСИУ-ЗМ ("Клен"), обеспечивавшей радиосвязь на удалении до 350 км при полете на высоте 10000 м, аппаратуры госопознавания СРЗО-1 ("Узел-1"). 

Автоматического радиокомпаса АРК-5, высотомера РВ-2, системы слепой посадки ОСП-48 с маркерным приемником МРП-48П.

Автоматического стрелкового прицела АСП-5Н, сопряженного с дальномером СРД-1 ("Радаль-М") и других приборов.

Самолет имел три штанги ПВД, две из них крепились к законцовкам крыла, а третья располагалась в носовой части фюзеляжа под воздухозаборником. Конструкцию шасси взяли полностью с СМ-2.

05 января 1954 г. летчик-испытатель Г.А. Седов совершил первый полет на самолете СМ-9/1. После полета он оценил самолет как «легкий в управлении» и способный превысить скорость звука. Уже во втором полете Седов без труда превысил скорость звука.

Во время заводских испытаний в январе 1954 года у прототипа СМ-9/1 изменили форму хвостовой части по типу серийной машины.

В процессе испытаний во время проверки штопорных характеристик истребителя обнаружилась неустойчивая работа силовой установки. Доработке подверглась "губа" воздухозаборника. Вернулись к конструкции прямой перегородки, применявшейся ранее на опытных СМ-1 и СМ-2 и разделявшей воздухозаборник на два канала, что позволило одновременно снизить вероятность возникновения помпажа двигателей и при стрельбе из фюзеляжной пушки. Пробный полет после доработок состоялся 12 августа.

Оценка Седовым машины была следующей: самолет устойчив по перегрузке во всем диапазоне высот и скоростей на всех допустимых углах атаки, и во всем диапазоне центровок. Несмотря на увеличение полетного веса по сравнению с СМ-2, более мощные двигатели и увеличения угла отклонения закрылков значительно улучшили взлетно-посадочные характеристики СМ-9/1. Самолет стал более устойчив - исчезла склонность рысканью по высоте. Эффективность элеронов возросла благодаря применению гидроусилителей другого типа. Усилия, необходимые для отклонения органов управления, по мнению пилота, были вполне удовлетворительные, что обеспечивалось включением бустеров по необратимой схеме. Летчик отмечал, что на сверхзвуковой скорости снижается эффективность руля высоты, но машина на больших числах М вполне управляема. Минимальная эволютивная скорость составляла 220 км/ч, а запаздывание при выводе из штопора - 0,5-0,75 витка. Двигатели надежно запускались до высоты 8000-8500 м и работали устойчиво на всех режимах (кроме форсированного) до высоты 16000 м. Форсаж надежно включался до высоты 14000 м, но на высотах свыше 16500 м работа форсажной камеры была неустойчивой из-за самопроизвольного загасания. Эти факторы несколько снизили дальность полета и скороподъемность опытного истребителя. На большой высоте наблюдалась раскрутка второй установленной пары двигателей, однако после очередной замены "движков" она уже не наблюдалась (последнюю пару двигателей установили после 71-го полета). На дозвуковых скоростях выпуск тормозных щитков давал небольшой кабрирующий момент. Рули высоты работали нормально, в том числе и на посадке. Герметичная кабина вполне удовлетворила пилота. На заключительном этапе заводских испытаний произвели отстрел всех трех пушек НР-23 (из фюзеляжной с газоотводом, а крыльевых без него).

"Из выписки Акта государственных испытаний: «Характеристики СМ-9/1 превосходят характеристики МиГ-17Ф по максимальной скорости на 380 км/ч и по потолку на 900 м».

Этот Акт, утвержденный главнокомандующим ВВС маршалом авиации П.Ф. Жигаревым, рекомендовал принять СМ-9 на вооружение и присвоить ему наименование МиГ-19. 01 февраля 1954 г. МАП и МО обратились в Совет Министров с предложением о целесообразности запуска самолета МиГ-19 в серийное производство, не ожидая окончания государственных испытаний."

В целом вполне благожелательный отзыв ведущего летчика-испытателя о новой машине (еще не прошедшей до конца даже заводских испытаний) вызвал 17 февраля 1954 г. Постановление Совета Министров СССР No.286-133 о запуске нового истребителя под обозначением МиГ-19 в серийное производство сразу на двух авиационных заводах - No.21 в Горьком и No.153 в Новосибирске! Время было еще суровое: только что закончилась война в Корее, в небе которой дебют МиГ-15 было трудно назвать блестящим, а поэтому без штурмовщины не обошлось. В переписке, возникшей между Советом министров, Министерством авиационной промышленности и Министерством обороны по поводу судьбы самолетов установочной партии, Совмин в достаточно резкой форме обязал МАП сдать, а Минобороны соответственно принять на баланс первые 50 самолетов и 100 двигателей РД-9Б к ним по чертежам ОКБ-155, а не по чертежам для серийного завода, как это обычно делалось.

Тем временем только 30 августа 1954 г. опытный СМ-9/1 поступил в ГК НИИ ВВС для Государственных испытаний, которые начались 03 сентября 1954 г.. Ведущими летчиками-испытателями были подполковник В.Г.Иванов и майор Н.А.Коровин, летчиками облета - начальник института генерал-лейтенант авиации Благовещенский, полковник Ю.А.Антипов, подполковники Молотков, В.С.Котлов, ГТ.Береговой, Трещев, майоры В.Махалин, А.Г.Солодовников, Лапшин, Уницкий, капитан Цикунов. В общей сложности в госиспытаниях участвовали восемь пилотов ГК НИИ ВВС, два пилота - от НИП-4 (научно-испытательного полигона), остальные - из строевых частей.

Заводские испытания СМ-9/1 задержали начало облетов СМ-9/2. лишь 16 сентября 1954 г. Г.А.Седов поднял его в небо. Помимо шеф-пилота, в облетах второй опытной машины принимали участие летчики-испытатели ОКБ К.К.Коккинаки, В.А.Нефедов и Г.К.Мосолов. В третьем полете, который проводил Коккинаки, начались самопроизвольные колебания стабилизатора. Несмотря на перегрузки и травмы, полученные от ударов о выступавшие элементы оборудования кабины, пилот сумел набрать высоту, а затем благополучно совершить посадку на аэродроме. В аналогичную ситуацию вскоре попал и Мосолов, причем ему удалось справиться с самолетом всего в 300 м над землей. "Эти секунды полета оставили свой след не только на летчике, но и на самолете - кое-где не выдержали заклепки, покоробилась обшивка," - писал об этом случае летчик-испытатель Д.В.Зюзин.

. Руководил госиспытаниями инженер Ю.М.Калачев. Из-за разных дефектов полеты несколько раз прерывались, что затянуло испытания до 01 марта 1955 г.

Однако куда более важным оказалось то, что в процессе госиспытаний военные летчики вновь отметили недостаточную эффективность рулей высоты при сверхзвуковых скоростях. Проявилось и явление "подхвата": при переходе на сверхзвук или при маневрировании машина становилась более "вялой" по тангажу, и летчик, стремясь преодолеть это явление, сильнее тянул ручку управления на себя, чем переводил рули на большие углы. Это вызывало торможение самолета и резкое восстановление эффективности рулей, что, в свою очередь, приводило к молниеносному нарастанию перегрузки. Решить проблему можно было только установкой цельноповоротного стабилизатора.

Помимо этого, выявился также почти неизбежный букет "мелочей", свойственных каждой новой машине и это, в свою очередь, в немалой степени тормозило ход испытаний, которые в полном объеме так и не удалось провести. В частности, не производились полеты с подвесными баками, на штопор и со сбросом фонаря. Реактивное и бомбовое вооружение также не испытывалось. Оно включало два балочных держателя БД-3-56, на которые можно было подвесить 250-кг авиабомбы, либо тандемом по паре "соток". Туда же при необходимости цепляли и 760-литровые подвесные баки. Ближе к фюзеляжу за нишами шасси могли монтироваться пилоны для блоков ОРО-57К с 57-мм НУРСами АРС-57. Наложило свой отпечаток и вышедшее ранее решение правительства о начале серийного производства: Политбюро и Совмин торопили с окончанием испытаний, которые были завершены 01 марта 1955 г.

В утвержденном 21 марта 1955 г. Главкомом ВВС главным маршалом авиации Жигаревым Акте отмечалось: "Характеристики СМ-9/1 превосходят характеристики МиГ-17Ф по максимальной скорости на высоте 10 000 м - на 380 км/ч, по практическому потолку - на 900 м". В этом же документе начальник ГК НИИ ВВС генерал-лейтенант авиации Благовещенский отмечал: "Самолет МиГ-19 является первым отечественным сверхзвуковым самолетом, на котором достигнута скорость 1450 км/ч, потолок 17900 м, время набора высоты 10000 м- 1,8 мин и 15000 м - 3,7 мин. В соответствии с оценкой 12 летчиков, летавших на госиспытаниях на МиГ-19, самолет может успешно использоваться в частях ВВС в качестве фронтового истребителя при обязательном устранении имеющихся недостатков".

В марте 1955 г. (спустя 14 месяцев после первого полета СМ-9/1)

От опытного СМ-9/1 серийный истребитель отличался сдвижной частью фонаря без дополнительного переплета, отсутствием крыльевых ПВД и накладок на фюзеляже в зоне выхода стволов крыльевых пушек, а также наличием комплекса предупреждения о радиолокационном облучении "Сирена-2". Основное оборудование МиГ-19 состояло из автоматического прицела АСП-5Н, сопряженного с радиодальномером СРД-1 ("Ра-даль-М"), УКВ-радиостанции РСИУ-ЗМ, аппаратуры слепой посадки ОСП-48 и т.д. На самолетах ранних серий антенна радиосвязи располагалась на фюзеляже по правому борту за фонарем кабины. Для замены двигателей хвостовая часть фюзеляжа отстыковывалась. МиГ-19 стал первым советским истребителем, оснащенным тормозным парашютом, при использовании которого длина пробега уменьшалась с 800 до 600 м.

Надо отметить, что первые серии МиГ-19, поступившие на вооружение в истребительные полки, после короткого периода восторга летчиков, начавших "ходить за звук", вскоре вызвали у летного состава авиачастей настороженность. Для этого имелся ряд причин и прежде всего - взрывы самолетов в воздухе. Поскольку они происходили внезапно, а пилот, как правило, погибал - причина катастроф долго оставалась неясной. Оказалось, что теплоизоляция между двигателями и располагавшимися под ними топливными баками недостаточна. Последние сильно нагревались, и это приводило к взрыву топлива. Проблему удалось решить лишь частично, установив между фюзеляжным баком No.2 и турбинами металлический экран. Неудачным оказалось и расположение тормозных щитков. При их выпуске образовывался вихревой поток, воздействовавший на горизонтальное оперение, и самолет внезапно с высокими перегрузками выходил на большие углы атаки. Еще одной неприятной особенностью МиГ-19 оказалась его высокая посадочная скорость - 230 км/ч (против 160 км/ч на МиГ-15УТИ). При отсутствии "спарки" это серьезно тормозило освоение машины.

Между тем заводские испытания самолета, проводившиеся в 1955 г. также потребовали решения сложных аэродинамических проблем. На серийном самолете Ми Г-19. на числах М=0,9-0,96 и больших приборных скоростях, сложный характер обтекания хвостовой части фюзеляжа с местными сверхзвуковыми скоростями и несимметричным положением скачков уплотнения приводил к нарушению путевой балансировки самолета, трудно удерживаемой летчиком. С целью полного устранения продольной неустойчивости серийных истребителей конструкторы разработали еще пять различных вариантов хвостовых коков. В ходе летных испытаний был отработан окончательный вариант хвостового кока с уменьшенной длиной и меньшим весом, который полностью устранил указанное явление. Путем срыва потока на хвосте устранили также появлявшиеся на трансзвуковой скорости удары по педалям. Положительные результаты были достигнуты также с помощью турболизаторов (пластинок), установленных на хвостовой части фюзеляжа в зоне стабилизатора. Вытяжку лопаток турбин двигателей РД-9Б при максимальных скоростях устранили, применив новые жаропрочные сплавы.

Несмотря на некоторые недостатки, МиГ-19 имел существенные преимущества перед американским истребителем F-100 "Супер Сейбр". "Девятнадцатый" обладал очень высокой по тем временам скороподъемностью: на высоте 5000 м на форсажном режиме она достигала 180 м/с, а на максимальном режиме двигателей без форсажа у земли - 115 м/с, что значительно превышало скороподъемность "Супер Сейбра". F-100C для набора высоты 10000 м требовалось 4 мин, за то же время МиГ-19 на форсаже набирал более чем 15000м! Советский самолет имел и более высокую максимальную скорость (1450 км/ч против 1215 км/ч у американского) и лучшую маневренность. "Янки" был на 3000 кг тяжелее, а его радиус действия был на 200 км меньше. И это при том, что прототип советской машины (СМ-9/1) появился на год раньше американской!

Идея установки цельноповоротного горизонтального оперения давно обсуждалась в ОКБ-155 и даже прорабатывались технические решения, однако отработка управляемого стабилизатора совместно с необратимым бустерным управлением представляла достаточно серьезную проблему, До появления МиГ-19 в советских ВВС имелся опыт эксплуатации только обратимых бустерных систем управления на дозвуковых истребителях МиГ-15 (в управлении элеронами) и МиГ-17 (в управлении элеронами и рулем высоты). Рост шарнирных моментов и значительное изменение устойчивости и управляемости (из-за влияния сжимаемости и деформации конструкции) потребовали разработки принципиально новой системы управления для сверхзвукового самолета. При сверхзвуковых скоростях полета резко снижалась эффективность руля высоты, т.к. отклонение руля не вызывало прироста подъемной силы на неподвижном стабилизаторе (эффективность руля падала с ростом числа М). На больших скоростях полета существенно возрастал запас продольной статической устойчивости самолета за счет смещения фокуса6. Это приводило к тому, что самолет с рулем высоты на сверхзвуковых скоростях не в полной мере использовал подъемную силу крыла при эволюциях, в результате чего диапазон располагаемых перегрузок и маневренность истребителя ограничивались.

Таким образом, удовлетворительную продольную управляемость на высоких скоростях можно было достичь только применением управляемого стабилизатора, необратимого бустерного управления и автоматического регулирования в системе управления, что позволяло обеспечить маневрирование с максимальными перегрузками во всем диапазоне чисел М.

Лишь на втором прототипе самолета СМ-9 был установлен управляемый стабилизатор. СМ-9/2, построенный путем переделки СМ-2,/2, подготовили в январе 1954 г. От СМ-9/1 он отличался удлиненной носовой частью фюзеляжа с уменьшенной площадью входного сечения воздухозаборника, установленным под фюзеляжем третьим перфорированным тормозным щитком, уменьшенным по площади рулем направления, увеличенным форкилем. цельноповоротным стабилизатором, немного поднятым вверх (площадь горизонтального оперения при этом также уменьшилась с 5,5 до 5,0 мг), снятыми крыльевыми ПВД и отсутствием вооружения.

Конструктивно каждая половина стабилизатора крепилась к балке, которая вращалась в подшипниках, установленных в фюзеляже. Крепление стабилизатора было выполнено при помощи косой оси, проходившей близко от центра давления, что разгрузило конструкцию и сделало реальным применение имевшихся бустеров, электромеханизмов и рулевых машин. Правая и левая половины управляемого стабилизатора крепились к трубе, которая вращалась в подшипниках, установленных в фюзеляже. Как и на опытных СМ-2 и СМ-9/1, на СМ-9/2 для улучшения путевой устойчивости был установлен подфюзеляжный килевой гребень площадью 0,54 м5.

В систему управления элеронами, как и в управление по продольному каналу, были включены по необратимой схеме гидроусилители с питанием от бустерной гидросистемы и с дублированием от основной гидросистемы (переключение на основную гидросистему производилось автоматически при падении давления ниже 65 кг/см2). Жесткая система управления стабилизатором также имела в качестве основного привода включенный по необратимой схеме бустер с дублированием от основной гидросистемы. Имитация усилий на ручке создавалась пружинным загрузочным механизмом. Снятие продолжительно действующих усилий с ручки управления осуществлялось электромеханизмом "триммерного эффекта".

На самолете СМ-9/2 (а впоследствии - и на СМ-9/3) была установлена третья (аварийная) система управления стабилизатором от электромеханизма, приводимого летчиком в действие при помощи ручки, а также четвертая система (тоже аварийная)- летчик имел возможность при нарушении механической связи управлять стабилизатором электрической кнопкой на ручке управления. Доработанный таким же образом СМ-9/3 отличался от СМ-9/2 лишь смонтированным штатным вооружением (три пушки НР-23). Предусматривалась и установка ракетного вооружении, в виде двух или четырех блоков ОРО-57К.

Источник:

https://legendary-aircraft.blogspot.ru/2013/03/Modifikacii-MiG-19.html

https://coollib.com/b/294896/read

http://ussr-cccp.moy.su/publ/samoljoty_sssr/voennye/mig_19_reaktivnyj_istrebitel_vtorogo_pokolenija/54-1-0-14

http://avia.pro/blog/mig-19

http://forum.warport.ru/showthread.php?t=409