في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، كان هناك مكتبان فقط لتصميم الطائرات المقاتلة في الاتحاد السوفيتي: A. ميكويان وأ. ياكوفليفا. يبدو أنه كان ينبغي أن يصبحوا المنافسين الرئيسيين في إنشاء نوع جديد من المقاتلين. ولكن ، كما هو موضح في الجزء الأول ، تم إخراج ياكوفليف ببساطة من المنافسة. ومع ذلك ، لا تزال المنافسة قائمة ، ومثيرة للاهتمام للغاية. المنافس الرئيسي لـ A. ميكويان ، P. O. تم تعيين Sukhoi مؤخرًا بأمر من وزارة صناعة الدفاع رقم 223 في 14 مايو 1953 ، كبير مصممي OKB-1 بدلاً من V. V. كوندراتيف. في وقت سابق من عام 1949 ، تم إغلاق مكتب تصميم بافيل أوسيبوفيتش بسبب صراعه مع وزير القوات المسلحة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. بولجانين. وفقًا للنسخة الرسمية ، تمت تصفية مكتب التصميم هذا فيما يتعلق بكارثة المعترض Su-15 ذي الخبرة و "عدم الكفاءة" العامة للعمل: بعد كل شيء ، أثناء وجود مكتب التصميم ، هناك آلة واحدة فقط من طراز Su-2 اعتمد.
بعد قبول القاعدة المادية على أراضي المطار المركزي ، ص. شرع Sukhoi على الفور في تجنيد الأشخاص وحل المشكلات التنظيمية. وفي 5 يوليو 1953 ، صدر المرسوم المعروف لمجلس وزراء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، والذي أمر مكتب تصميم "المقاتلة" بالبدء في تطوير أنواع جديدة من الطائرات ؛ مصممة لسرعة طيران عالية تفوق سرعة الصوت (1750 كم / ساعة على الأقل). من مستوى الخصائص المحددة ، كان من الواضح أن الطائرة التي يتم إنشاؤها لن تصبح مجرد آلة جديدة ، ولكن لتوفير اختراق كبير في السرعة القصوى. تذكر أنه بحلول عام 1953 ، لم تكن هناك طائرة أسرع من الصوت في الاتحاد السوفياتي على الإطلاق. على الرغم من حداثة المهمة وتعقيدها ، بدأ الفريق المشكل حديثًا ، برئاسة P. O. Sukhim ، بنشاط في تطوير المشروع. كان الأساس لذلك هو مشروع Su-17 (R) ، الذي تم إعداده في عام 1948.
توقعات الطائرات Su-17 (R)
ذهب العمل في اتجاهين. الأول هو مقاتل في الخطوط الأمامية (أصبح هو المنافس الرئيسي للطائرة MiG-21) ، والثاني هو مقاتل اعتراض للدفاع الجوي. تم تطوير كلتا الطائرتين في نسختين مختلفتين في الأجنحة: إحداهما بجناح تقليدي ، والأخرى بجناح مثلثي جديد. تلقى مقاتل في الخطوط الأمامية بجناح مجتاح تسمية S-1 (Strelka) ، وبجناح ثلاثي - T-1. تم تسمية المعترضات وفقًا لذلك: C-3 و T-3. أراد Sukhoi اختبار كلا النوعين من الجناح بالتوازي ووضع الخيار الأفضل في الخدمة. بعد إعادة تصميم المشروع الأولي "R" وفقًا لأحدث توصيات TsAGI ، استخدمت طائرة C1 / C3 جناحًا بزاوية مسح تبلغ 60 درجة على طول خط 1/4 من ملف تعريف متماثل بسماكة نسبية 7٪ و ذيل أفقي يتحول بالكامل. في الوقت نفسه ، تم تثبيت نظام هيدروليكي عالي الضغط ، ونظام تحكم معزز لا رجعة فيه لجميع القنوات ، ومدخل هواء قابل للتعديل محوريًا مع جسم مركزي قابل للسحب ، وأكثر من ذلك بكثير. اقتصر عدد البنادق على متن الطائرة على اثنتين - واحدة في كل طائرة ذات أجنحة. لتحقيق سرعات طيران S-1 / S-3 أعلى من R ، قرر Pavel Osipovich أيضًا استخدام محرك نفاث جديد (TRD) صممه A. M. المهد AL-7F بدفع معلن عند احتراق لاحق يبلغ 10000 كجم. صحيح أن المحرك لم يكن جاهزًا بعد ، وكتدبير مؤقت ، كان من الممكن تزويد النموذج الأولي بنسخته غير المزودة بالطاقة من AL-7 ، والتي طورت قوة دفع ثالثة أقل.وأظهرت الحسابات أنه حتى مع وجود مثل هذا المحرك النفاث النفاث الضعيف ، فإن الطائرة "C" ستصل إلى سرعات تفوق سرعة الصوت.
ذهب تصميم مقاتلة S-1 بسرعة كبيرة ، لأن تصميمها كرر إلى حد كبير "R" المبني سابقًا. بالطبع ، في وقتها ، كانت Su-17 تصميمًا ثوريًا ومتقدمًا ، ولكن مرت 5 سنوات منذ تصميمها ، وقد تجاهلها طاقم KB في بعض الأحيان. أدى ذلك إلى حقيقة أنه بحلول الوقت الذي تم فيه الانتهاء من التصميم ، تعطل مسار العمل من قبل رئيس لواء الأنواع العامة E. G. أدلر. كتب عن هذا في مذكراته على النحو التالي: "مدفوعين بالنشوة المرتبطة بطائرة Su-17 ، التي دمرت مرة أخرى في عام 1948 ، شاهدت بشكل سلبي الموظفين الشباب في فريق تصميم الرسومات Sizov و Ryumin و Ponomarev و Polyakov يرددون بجد الملامح الرئيسية لهذا النموذج المثالي … ولكن مع انتقال الرسومات من فريق التصميم الأولي إلى الفرق الرئيسية في مكتب التصميم ، نما لدي شعور بعدم الرضا تدريجيًا واقترح حل بناء مختلف نفسه. بتوقيع الرسومات بمزيد والمزيد من الاشمئزاز ، أخيرًا لم أستطع المقاومة وذهبت إلى سوخوي برأس مذنب …"
في محادثته مع Sukhoi ، اقترح Adler مراجعة المشروع بشكل كبير. وافق سوخوي الديموقراطي والهادئ على "الثورة". قدم أدلر آرائه حول تغيير المشروع إلى الفريق بعد بضعة أيام. أثرت التغييرات الرئيسية على موقع معدات الهبوط الرئيسية - كان من المقرر نقلها من جسم الطائرة إلى الجناح ، وكان من المقرر أخذ المساحة الشاغرة بخزانات الوقود. يجب استبدال الذيل الأفقي القابل للضبط بالمصاعد بمثبت متعدد الدوران. كان لا بد من نقله من العارضة إلى ذيل جسم الطائرة ، لأن العارضة لا تناسب معززات قوية.
في البداية ، كانت ابتكارات E. G. لم يتم رفض أدلر ، وبدأت الكتائب في العمل على مهمة جديدة. لكن إعادة ترتيب معدات الهبوط تطلبت تغييرًا في مجموعة طاقة الجناح والمخطط الحركي للهيكل نفسه. كانت هناك بعض الفروق الدقيقة في نظام التحكم ، وما إلى ذلك. تباطأ العمل. قضى Adler نفسه الكثير من الوقت ليس فقط في حل المشكلات التي نشأت ، ولكن أيضًا في إقناع الموظفين بأنهم على حق ، الأمر الذي جعل نفسه في الواقع كثير من الأشخاص السيئين. كان الصراع يتزايد ، وكان إي. أُجبر Adler على مغادرة Sukhoi في مكتب تصميم Yakovlev. ونتيجة لهذه القصة ، كتب Adler: "من حساب مقارن لأوزان طرازي تصميم Su-7 في نفس الوقت ، وجد أن كان التوفير الإجمالي للوزن في الإصدار الجديد 665 كجم … لن أخفي أنه من اللطيف أن سمعنا ذات يوم عندما ألقى سوخوي ، الذي كان بخيلًا مع المديح ، العبارة في أحد الاجتماعات: "وفقًا لمخططات أدلر ، الهياكل أسهل في الحصول عليها ".
كان لمشروع S-1 المكتمل جسم أسطواني بسيط مع نسبة عرض إلى ارتفاع كبيرة ، ومدخل هواء أمامي مع مخروط مركزي ، وجناح متوسط الانسياب ووحدة ذيل أحادية الزعنفة. كانت كل حلول التصميم هذه تهدف إلى تقليل السحب الديناميكي الهوائي وتحقيق سرعات عالية ، خاصة وأن مثل هذا المخطط تمت دراسته قدر الإمكان بواسطة TsAGI. وإذا كانت الطائرة الشراعية S-1 مألوفة وحتى كلاسيكية للطائرات المحلية ، فإن محطة الطاقة كانت فريدة في ذلك الوقت. أثناء تطوير محركه التوربيني الجديد AL-7 ، قرر Arkhip Mikhailovich Lyulka تحقيق زيادة في الدفع عن طريق زيادة نسبة ضغط الهواء في الضاغط. يمكن حل هذه المشكلة ببساطة عن طريق إضافة مراحل ، ولكن في نفس الوقت نما وزن وأبعاد المحرك. وكان من الممكن استخدام ما يسمى بضاغط الأسرع من الصوت. في ذلك ، بفضل المظهر الجانبي الخاص للشفرات ، يتحرك تدفق الهواء بينها بشكل أسرع من سرعة الصوت. لديها خطوات أقل ، لكن ضغط الهواء أكبر. وفقًا لذلك ، وزن أقل وقدرة أكبر على الجر.
ومع ذلك ، من الصعب جدًا تحقيق أداء مستقر من ضاغط أسرع من الصوت. بالإضافة إلى ذلك ، تتعرض الشفرات لأحمال ثقيلة ، وحتى النكات الصغيرة على السطح يمكن أن تؤدي إلى تدميرها.في ضوء هذه العيوب ، عادةً لا يتم جعل جميع المراحل أسرع من الصوت ، ولكن القليل منها فقط ، فمن السهل جعلها تعمل. قرر Cradle أن يجعل المرحلة الأولى فقط أسرع من الصوت. من حيث فعاليتها ، فقد حلت محل 3-4 منها دون سرعة الصوت.
ولزيادة رأس الضغط ، تم زيادة قطر عجلة المرحلة الجديدة ، لكن قطر المراحل القديمة ظل كما هو ، ولهذا السبب تشكلت سنام مميز في مسار الهواء. أثناء الاختبارات ، بدأ المحرك في العمل وأظهر الخصائص المحسوبة ، لكن سنبه لم يريح فريق التصميم. لكن كل محاولاتهم لتصحيح "القبح" لم تتوج بالنجاح. الضاغط السلس بعناد لا يريد العمل. في النهاية ، تُرك بمفرده ، وأصبح الشكل غير المعتاد لمسار تدفق ضاغط AL-7 هو السمة المميزة له.
حتى المهد مازحا حول هذا الموضوع. في أحد الأيام ، قام وفد أمريكي من شركة جنرال إلكتريك بزيارة OKB الخاص به. سأل المتخصص الرائد في الشركة ، الذي رأى ضاغط "السبعة" ، Lyulka في مفاجأة: "لماذا يحتوي محركك على ضاغط محدب؟" فقال مازحا: "إنه هكذا منذ ولادته!"
رفعت المرحلة الأسرع من الصوت نسبة ضغط الضاغط AL-7 إلى 9 ، 1. بينما في AL-5 السابق مع ضاغط تقليدي ، كانت 4 ، 5. زاد الحد الأقصى للدفع بمقدار 1340 kgf مقارنة بـ "الخمسة".
كان المحرك المنافس AM-11 (RIF-300) ، الذي تم تطويره لطائرة Mikoyan في مكتب تصميم Mikulin ، يحتوي على ضاغط أسرع من الصوت من ست مراحل. لكن جنرال إلكتريك لمحركها المخصص لمقاتلة الخطوط الأمامية الأمريكية F-104 (التي كانت تعتبر العدو الرئيسي في تصميم الآلات السوفيتية) مرت بطريقة بسيطة لزيادة عدد المراحل. قام المصممون بتكديس 17 منهم في J79 (وتجدر الإشارة إلى أن تكلفة شفرة محرك نفاث واحد هي عدة عشرات من الدولارات ، وتكلفة المحرك تنمو بما يتناسب مع عدد المراحل. بالإضافة إلى الأبعاد و وزن المحرك ينمو).
اتخذ المصممون مسارات مختلفة تمامًا سواء في ضمان استقرار تشغيل المحرك أو في مكافحة الارتفاع المفاجئ. المهد يطبق تجاوز الهواء من مسار التدفق. تمت إزالة الهواء "الزائد" من المرحلتين الرابعة والخامسة ، وتم إلقاؤه في الغلاف الجوي من خلال فتحات في مبيت المحرك ، والتي تم محاذاة مع فتحتين في الجزء العلوي من جسم الطائرة. في الحالة الطبيعية ، كانت الثقوب الموجودة على المحرك مغطاة بشرائط فولاذية. كان التجاوز هو الأبسط وفي نفس الوقت أكثر الأنظمة غير الاقتصادية. في لحظة فتح الثقوب في غلاف المحرك النفاث ، انخفض الدفع وزاد استهلاك الوقود.
في شركة جنرال إلكتريك ، من أجل ثبات المحرك ، تم استخدام ريش توجيه ضاغط دوار. لم يكن لهذا النظام أي آثار جانبية من الناحية العملية ، لكنه ترتيب من حيث الحجم أكثر تعقيدًا وأغلى من الالتفافية. في محرك Mikulin ، تم استخدام ضاغط من مرحلتين ، والذي لم يتطلب أي شيء على الإطلاق ، كل اللوائح تضمن دوران الدوارات ذات الضغط المنخفض والعالي بسرعات مختلفة.
عند مقارنة المحركات ، عليك أن تعرف أن المحرك التوربيني النفاث الأكثر تقدمًا هو المحرك الذي يحقق الدفع المحدد من قبل العميل بأقل وزن وأبعاد واستهلاك للوقود. علاوة على ذلك ، يتسبب كل كيلوغرام إضافي من كتلة المحرك في زيادة كتلة الطائرة بنحو ثلاثة كيلوغرامات.
يمكن تحديد مستوى التصميم المثالي للمحرك من خلال جاذبيته النوعية - نسبة الكتلة إلى أقصى قوة دفع. كلما كانت أصغر ، كان ذلك أفضل: كلما تم اختيار مخططها البناء بشكل أكثر عقلانية.
كما يتضح من تحليل الجدول ، فإن محرك AM-11 (R11F-300) AA يمكن أن يُطلق عليه حقًا أفضل المحركات الثلاثة النفاثة. ميكولين. لم تكن محركات AL-7 الخاصة بـ Lyulkov هي الأفضل في فئتها ، لكن قوة دفعها لا مثيل لها ، واعتمد عليها سوخوي. ومع ذلك ، كان من الممكن وضع محرك كبير جدًا وأنظمته ووقوده فقط في جسم ضخم بما فيه الكفاية. نتيجة لذلك ، بدت S-1 رائعة للغاية على خلفية المنافسين المحليين والأجانب.
بدت Su-7 أيضًا مثيرة للإعجاب على خلفية الجيل السابق من المقاتلين.
تم الدفاع عن مسودة تصميم لمقاتل في الخطوط الأمامية بجناح مجتاح (البديل "S-1") في نوفمبر 1953 ، وفي فبراير 1954 ، تم إقرار لجنة نموذجية. بأمر من MAP رقم 135 في 26 أكتوبر 1953 ، تم نقل OKB-1 كقاعدة إنتاج إلى فرع من المصنع رقم 51 MAP.
في 1 يونيو 1955 ، تم افتتاح محطة اختبار الطيران (LIS) للمصنع رقم 51 في LII في جوكوفسكي - لم يتبق سوى أسبوعين حتى الانتهاء من بناء S-1. بعد اختبار التجميعات والأنظمة ، تم نقل الطائرة من موسكو إلى LIS تحت أغطية امتثالًا لجميع اللوائح الأمنية ومرافقة الشرطة على الدراجات النارية في ليلة 15-16 يوليو 1955. ترأس فريق الاختبار المهندس الرائد ف. بالويف. نظرًا لأن OKB-51 لم يكن لديها حتى الآن طياروها التجريبيون الخاصون بها ، فإن A. Kochetkov من معهد الدولة الأحمر للاختبار العلمي التابع لسلاح الجو (GK NII VVS) ، الذي اختبر سابقًا أول طائرة نفاثة P. O. سوخوي سو 9. 27 يوليو أجرى Kochetkov أول سيارة أجرة في C-1. تبع ذلك عمليات تشغيل جديدة بالفعل مع انفصال عجلة الأنف ، ولكن على الرغم من عدم وجود تعليقات على السيارة ، فإن موعد الرحلة الأولى ما زال مؤجلًا. 6 سبتمبر ص. أرسل Sukhoi طلبًا إلى MAP لأول رحلة C-1 ، لكن أحداث اليوم التالي أجرت تعديلاتها الخاصة. في 7 سبتمبر ، تم التخطيط لسيارة أجرة أخرى واقتراب صغير ، ولكن بمجرد أن ابتعدت السيارة عن الشريط ، ارتفعت فجأة 15 مترًا. من الواضح أن طول شريط الهبوط في المقدمة لم يكن كافياً. لم يكن لدى الطيار خيار سوى مساعدة الآلة "الطائرة" ذاتها. بعد زيادة قوة الدفع للمحرك النفاث إلى أقصى سرعة ، قام A. G. واصل Kochetkov رحلته. بعد أن قامت برحلة في دائرة ، هبطت C-1. من أجل إنقاذ النموذج الأولي ، تم الثناء على الطيار ومنح مكافأة بمقدار الراتب الشهري. لم يفسد مزاج الرئيس حتى حقيقة أن المنافسين تمكنوا من التفوق عليه - فقد صعدت سياراتهم إلى الجناح في عام 1954. كان ميكويان أول من ميز نفسه - سيارته E-2 تحت سيطرة E. K. أقلعت موسولوف في 14 فبراير ، وبعد أسبوعين ونصف ، أقلعت مقاتلة جونسون XF-104A من مدرج المصنع.
اكتملت المرحلة الأولى من اختبارات المصنع لـ S-1 ، المجهزة بمحرك نفاث نفاث AL-7 ، في 23 يناير 1956. بحلول هذا الوقت ، كانت السيارة قد أكملت 11 رحلة وحلقت أربع ساعات وخمس دقائق. في الوقت نفسه ، كان من الممكن عبور حاجز الصوت في رحلة المستوى وتحديد الخصائص الرئيسية لاستقرار الطائرة وإمكانية التحكم فيها. في غضون ذلك ، أعد بناة المحرك نسخة طيران من محرك AL-7F مع احتراق احتراق وفوهة ثنائية الموضع قابلة للتعديل. كان دفع المحرك بحد أقصى 6850 كجم ، وكان الاحتراق اللاحق 8800 كجم. بعد تعديلات طفيفة ، تم تثبيته على C-1 ، وفي مارس 1956 ، بدأت المرحلة الثانية من اختبار الجهاز. بالفعل في الرحلات الأولى ، بعد تشغيل الحارق اللاحق ، تسارعت الطائرة بسهولة إلى سرعة M = 1 ، 3-1 ، 4. خطوة أخرى ، وتم اتخاذ الحاجز عند M = 1 ، 7. الآن تأرجح المختبرين بسرعتين صوت!
في كل رحلة جديدة ، لتقليل مخاطر فقدان النموذج الأولي الوحيد ، تمت زيادة السرعة بمقدار 0.1 ماخ. في 9 يونيو ، وصلت سرعة الطائرة إلى 2070 كم / ساعة (M = 1 ، 96) ، ولكن فجأة بدأ تدفق الهواء ، مصحوبًا بهز في أنف جسم الطائرة ، وفرقعات و "فقاعات" في قناة سحب الهواء ، وكذلك التغييرات الدورية في دفع المحرك. ماخالين ، أطفأ الموقد ، تباطأ. توقفت الزيادة. الرحلة التالية انتهت بنفس الطريقة. واتضح أن الرحلات الجوية للوصول إلى السرعة القصوى يجب أن تتوقف حتى تتضح أسباب الزيادة وتوضع وسائل التغلب عليها. ولكن حتى ذلك الحين ، تجاوزت السرعة المحققة TTT المطلوب لسلاح الجو ، مما أثار حماس العميل وقيادة MAP ، حيث وعدت بزيادة حادة في السرعة القصوى مقارنة بأسرع مقاتلة سوفيتية MiG-19 في ذلك الوقت… في المحرك والمماطلة على شفرات المرحلة الأسرع من الصوت.ثم قام المصممون بتغيير شكل مخروط الأنف ، مما سمح لمخالين بالتسارع إلى 2.03 م (2170 كم / ساعة) وأخيراً أخذ "الصوت الثاني".
طائرة S-1 أثناء الاختبار بأقصى سرعة
مراجع:
أدلر إي. الأرض والسماء. ملاحظات مصمم الطائرات.
ماركوفسكي V. Yu. ، Prikhodchenko I. V. أول قاذفة مقاتلة تفوق سرعتها سرعة الصوت Su-7B. "اخرج من الظلال!"
الطيران والوقت // 2011. №5. "طائرة عصر الكلاسيكية النفاثة".
افيو. مختارات من Su-7.
أجنحة الوطن الأم // Adler E. G. كيف ولدت Su-7.
طائرات تسيخوش إي الأسرع من الصوت.
Wings of the Motherland // Ageev V. على عتبة "الصوت الثاني".
أستاخوف ر.مقاتل من الخطوط الأمامية Su-7.
تاريخ تصميمات الطائرات في الاتحاد السوفياتي 1951-1965
