МиГ-21-многоцелевой одноместный истребитель конструкции А. И. Микояна-СССР, 1955 г.

История создания. К работам по созданию самолета приступили в начале 50-х годов, исходя из условия, что преемник самолета МиГ-19 должен превосходить его по скорости, потолку, маневренности, вооружению и в то же время характеризоваться малой взлетной массой, простотой изготовления и обслуживания. С целью выбора формы крыла в плане (стреловидного или треугольного) были изготовлены два соответствующих опытных образца самолета, получивших обозначения Е-2 и Е-4. Оба самолета имели близкие по форме фюзеляжи и двигатель конструкции С. К. Туманского Р-11 с форсажной камерой. Опытный образец Е-2А со стреловидным крылом (угол стреловидности по передней кромке 57°) тонкого профиля был облетан 14.02.1954 г. Максимальная скорость, достигнутая при испытаниях, составляла 1900 км/ч. При небольшой полетной массе (6250 кг) самолет имел дальность полета до 2000 км. В процессе испытаний опытного образца Е-4 с треугольным крылом той же стреловидности был выявлен кормовой эффект (нежелательное засасывание воздуха в пространство между выхлопным соплом двигателя и хвостовой обечайкой фюзеляжа), вследствие чего самолет не достигал расчетной скорости. В 1956 г. был построен усовершенствованный опытный образец самолета с треугольным крылом (и тем же двигателем), получивший обозначение Е-5. Максимальная скорость и потолок, достигнутые на этом самолете, составляли соответственно 2000 км/ч и 18 000 м. 24.08.1956 г. самолеты Е-2А и Е-5 были продемонстрированы на воздушном параде в Тушино.

Самолет Е-2А послужил базой для создания опытного самолета Е-50 с комбинированной силовой установкой, состоящей из ТРД и жидкостного ракетного двигателя. В одном из полетов на этом самолете были достигнуты скорость 2460 км/ч и потолок 25 600 м. Взлетная масса самолета составляла 8500 кг, а время подъема на высоту 20000 м не превышало 9,5 мин. Однако из-за установки ЖРД и топливных баков для него запас топлива для ТРД пришлось уменьшить, вследствие чего радиус действия самолета сократился до 450 км, что было признано неудовлетворительным.

Сравнение характеристик самолетов Е-2 и Е-4 оказалось в пользу самолета с треугольным крылом. В 1958 г. был построен и облетан опытный истребитель Е-6 с треугольным крылом тонкого профиля, который и стал прототипом МиГ-21. Испытания самолета продемонстрировали его высокие летные характеристики (в дополнение к некоторым техническим усовершенствованиям на Е-6 был установлен более мощный двигатель Р-11Ф-300), однако вскоре одно из летных испытаний закончилось аварией, которая повлекла за собой переделку отдельных узлов самолета. Причинами ее были помпаж воздухозаборника, перегрев топливной системы двигателя и высокая инерционность аварийной электрической системы управления. При доводке самолета была разработана автоматическая система плавного регулирования воздухозаборника в зависимости от скорости и высоты полета (до этого применялся трехрежимный воздухозаборник с устройством его переключения в зависимости от скорости полета-дозвуковой, околозвуковой и сверхзвуковой), аварийная электрическая система управления была заменена гидравлической, а топливная система модернизирована.

Рис. 2.54. Учебно-боевой истребитель МиГ-21У.

В 1959 г. МиГ-21 запущен в серийное производство и принят на вооружение. В опытных модификациях (под обозначениями Е-33, Е-66, Е-76) самолет стал обладателем 17 мировых рекордов (женских и мужских) по скорости и высоте полета. Благодаря совершенной конструкции, высоким летно-техническим показателям, способности выполнять разнородные задания самолет был принят на вооружении стран Варшавского договора, а также Вьетнама и Кубы.

Серийные самолеты выпускались в основном как перехватчики и истребители для обеспечения превосходства в воздухе, однако способность самолета нести разнообразное вооружение, а также последующее усовершенствование планера, силовой установки и оборудования позволили использовать его для непосредственной поддержки войск и тактической разведки.

Известны следующие модификации самолета: первые серийные самолеты МиГ-21 Ф, многоцелевые МиГ-21 М, перехватчики МиГ-21 П, самолеты тактической разведки МиГ-21Р, учебно-тренировочные МиГ-21У и учебно-тренировочные истребители МиГ-21У- ТИ, экспортные варианты самолета. На базе МиГ-21 был построен экспериментальный самолет-аналог Ту-144 1*

МиГ-21 создавался в период разработки и запуска в производство американского самолета «Старфайтер» F-104 и французского «Мираж» III. Все три самолета являлись машинами одного поколения, предназначенными для решения сходных задач.

Сравнение этих самолетов по результатам их применения в американо-вьетнамской и арабо-израильской войнах было проведено авиационными и военными специалистами различных стран. Французский журнал «Авиасьон магазин» указывал, что МиГ-21 превосходит самолеты «Мираж» и «Старфайтер» по тяговооруженности и маневренности. Он обладает лучшими разгонными характеристиками на дозвуковых скоростях, меньшим радиусом виража и на соответствующих режимах одерживал верх, хотя и имел меньшую максимальную скорость. Высокую оценку самолету в газете «Нью-Йорк тайме» дал главный конструктор фирмы «Грумман» М. Пелехак, а бригадный генерал ВВС США Р. Олдз, высказываясь по поводу МиГ-21, отметил, что хотел бы видеть на вооружении США такие же быстрые и маневренные самолеты.

1* Более подробно с историей создания МиГ-21 советский читатель может ознакомиться по книге М. Арлавзорова «Артем Микоян»-М.: Молодая гвардия, 1979-Прим. ред.

Рис. 2.55. Многоцелевой истребитель МиГ-21 польских ВВС.

Описание самолета. МиГ-21 представляет собой свободнонесущий моноплан, имеющий треугольное среднерасположенное крыло малого удлинения со срезанными торцевыми частями, стреловидностью по передней кромке 57° и относительной толщиной профиля 4%. Крыло оснащено элеронами и простыми закрылками, расположенными вдоль прямолинейной задней кромки крыла. В некоторых модификациях самолета использована система сдува пограничного слоя с закрылков, улучшающая взлетно- посадочные характеристики. Крыло самолета выполнено по однолонжеронной схеме с дополнительным подкосом и крепится с нулевым поперечным V к силовым шпангоутам фюзеляжа. На верхней поверхности каждой консоли приблизительно на 1/4 размаха от концевого сечения установлен аэродинамический гребень. Крыло не имеет аэродинамической или конической крутки.

Фюзеляж круглого сечения, выполненный в соответствии с правилом площадей, существенно видоизменялся (главным образом за счет формы и размеров надфюзеляжного гаргрота) в процессе совершенствования самолета. Изменению был подвергнут и фонарь кабины пилота. В первых модификациях он открывался вперед-вверх и во время катапультирования отделялся вместе с сиденьем, предохраняя пилота от воздействия набегающего потока. В последующих модификациях, после установки катапультируемого сиденья класса 0-0, фонарь стал открываться в сторону (вправо). На фюзеляже имеются три тормозных щитка (в хвостовой части), узлы крепления стартовых ускорителей и замок внешней подвески (на нижней поверхности центральной части). Для быстрой замены двигателя хвостовая часть фюзеляжа вместе с оперением выполнена отъемной.

Рис. 2.56. Проекции самолетов Е-2 (однодвига- тельиая модификация) и Е-50 (с комбинированной двигательной установкой) конструкции А. И. Микояна.

Рис. 2.57. Проекции различных модификаций многоцелевого истребителя МиГ-21.

Рис. 2.58. Модификация самолета МиГ-21 с дополнительным подъемным двигателем (во время демонстрационного полета в 1967 г.).

Стреловидное хвостовое оперение состоит из киля (угол стреловидности по передней кромке 60°) с рулем направления и управляемого стабилизатора (стреловидность 55°). Киль выполнен по двухлонжеронной схеме, а плоскости стабилизатора-по однолонжеронной с дополнительными стенками и подвижной относительно фюзеляжа осью вращения. Для улучшения путевой устойчивости в хвостовой части фюзеляжа установлен подфюзеляжный киль. Под рулем направления смонтирован контейнер тормозного парашюта.

Конструкция фюзеляжа полумонококовая. В носовой части расположены воздухозаборник, воздушный канал, кабина пилота, приборные отсеки. В центральной части находятся топливные баки, ниши уборки шасси, отсек оборудования, отсек вооружения, двигательный отсек и узлы крепления крыла.

На самолете применено трехстоечное шасси с одинарными колесами. Главные стойки убираются в консоли крыла и фюзеляж (колеса), передняя – вперед в фюзеляж.

Двигательная установка. Самолет оснащен турбореактивным двигателем Р-11Ф-300 конструкции С. К. Туманского. На серийных самолетах модификации Ф-13 устанавливался двигатель с форсажной камерой. Внутренняя топливная система, состоящая из фюзеляжных баков, может быть дополнена подфюзеляжным баком, сбрасываемым после опорожнения. На самолете применен лобовой регулируемый воздухозаборник с подвижным конусом, снабженным щелями для отвода пограничного слоя. Конструкция конуса обеспечивает размещение в нем антенны РЛС для обзора и сопровождения целей.

Вооружение. Стационарным вооружением самолета модификации Ф-13 являются две пушки калибра 30 мм, размещаемые в нижней центральной части фюзеляжа.

В зависимости от модификации самолет может нести на подкрыльных пилонах 2-4 подвески, включая ракеты классов воздух – воздух, воздух – земля, контейнеры НУ PC и бомбы.

Размах крыла, м 7,15

Длина, м 15,76

Высота, м 4,10

Площадь несущей поверхности, м2 23,0

Номинальная взлетная масса, кг 7570

Номинальная удельная нагрузка на крыло, кг/м2 329

Максимальное число Маха 2,1

Максимальная скорость на высоте 12500 м, км/ч 2125

Практический потолок, м 19000

Дальность, км 1580

Продолжительность полета, ч 2

Посадочная скорость, км/ч 270

Длина пробега, м 420