Durante o desenvolvimento do MiG-21, o muito bem sucedido caça MiG-19 foi colocado em produção. Ele se tornou o primeiro lutador supersônico em série do mundo. O MiG-19 foi o primeiro a resolver muitos problemas associados a voos supersônicos. A única falha de projeto da aeronave era a entrada de ar subsônica. Como você sabe, o dispositivo de entrada de ar afeta significativamente as características de vôo da aeronave. Quanto menor for a perda total de pressão do ar que entra no motor, maior será o empuxo e, portanto, maiores serão as características da aeronave. A uma velocidade de vôo correspondente a Mach 1, 5, a perda de empuxo de um motor com entrada de ar subsônica chega a 15%. As entradas de ar com uma concha arredondada usadas no MiG-15, MiG-17 e MiG-19, que criavam uma força de sucção em velocidades subsônicas, aumentaram significativamente o arrasto em velocidades supersônicas. Mas, deve-se notar que na época da criação do MiG-19, a ciência mundial ainda estava tateando pelas leis básicas da aerodinâmica supersônica e, portanto, o primeiro criado, o MiG-19, estava ligeiramente à frente do nascimento do a teoria completa dos dispositivos de entrada supersônicos. Considerando o rápido desenvolvimento da aviação na época, era bastante natural exigir que os trabalhos de melhoria dos dados técnicos de voo das aeronaves MiG-19S fossem realizados pelo OKB-155 em 12 de dezembro de 1956 por despacho do Ministério da Indústria de Aviação No. 60 7. E na primavera de 1957, o lutador entrou em testes de vôo SM-12 é outra modificação do MiG-19S. O primeiro veículo, SM-12/1, foi convertido na planta nº 155 de um MiG-19SV de alta altitude (nº 61210404). Nele, em primeiro lugar, a entrada de ar foi substituída por uma nova, com uma concha pontiaguda e um corpo central (cone). Também foi planejado fornecer motores experimentais RD-9BF-2 mais potentes com a perspectiva de instalação posterior do RD-9BF-2 com injeção de água. Um telêmetro de rádio SRD-1M acoplado a uma mira óptica ASP-4N foi colocado no corpo central da entrada de ar. Mas devido a atrasos no ajuste fino dos motores forçados, foi necessário se contentar com o serial RD-9BF.
Desta forma, o SM-12 iniciou os testes de voo de fábrica em abril. Aparentemente, o primeiro vôo e a maior parte desses testes foram realizados pelo piloto K. K. Kokkinaki. Após 15 voos, os testes do SM-12/1 continuaram com os motores RD-9BF-2, mas no outono o carro foi colocado de volta para revisão. Desta vez foi equipado com, ao que parecia então, motores P3-26 mais promissores. O motor RZ-26 com impulso de pós-combustão aumentado (3800 kg) em altitudes de vôo elevadas, desenvolvido em OKB-26, foi uma modificação do motor RD-9B. Nele, foram realizadas melhorias construtivas a fim de aumentar a confiabilidade do acionamento do pós-combustor em altas altitudes e aumentar a estabilidade de operação em modos variáveis.
O primeiro exemplar, denominado SM - 12/1, que anteriormente realizava o programa de testes com os motores RD-9BF e RD-9BF-2, foi equipado com novos motores e enviado para testes de voo de fábrica em 21 de outubro de 1957. Quase em paralelo com esta máquina, o segundo MiG estava sendo finalizado em -19С para motores RD-9BF-2 com sistema de injeção de água. Em geral, esta máquina, que recebeu a designação SM-12/2, destinava-se apenas a fazer o ajuste fino deste motor, mas no verão de 1958 ela não havia entrado na planta experimental OKB, e os motores P3-26 foram instalados em seu lugar.
A próxima amostra CM - 12/3 já era um padrão para produção em massa e, portanto, todo o escopo de todas as alterações de design foi realizado nele. A aerodinâmica da aeronave foi aprimorada com a utilização de um difusor supersônico com um cone on-off controlado automaticamente na entrada do canal de admissão de ar, em relação ao qual o nariz da fuselagem foi alongado em 670 mm. Também foram instalados boosters hidráulicos com bobinas semi-conectadas BU-14MSK e BU-13MK em vez de BU-14MS e BU-13M, e para melhorar a confiabilidade, o sistema de controle do booster hidráulico foi aprimorado - eles excluíram seções não duplicadas de sistemas hidráulicos para boosters e todas as mangueiras de borracha foram substituídas por conexões sem mangueira de aço. Além disso, o SM - 12/3 foi equipado com o telêmetro de rádio SRD-5 "Baza-6" em vez do SRD-1M. O resto do equipamento da aeronave e seus componentes permaneceram os mesmos do MiG-19S de série. Todas as modificações acima naturalmente levaram a um aumento no peso da aeronave, por causa do qual os projetistas tiveram que deixar apenas dois canhões de asa HP-30 com 73 cartuchos de munição na aeronave, e ao alongamento do nariz da fuselagem também tornou possível remover os localizadores deles. Para manter o alinhamento da aeronave SM-12/3, foi alterada a instalação de vigas para suspensão dos blocos ORO-57K, que foram colocadas na frente da asa para deslocar o centro de gravidade do aeronave para a frente. O peso de decolagem da aeronave SM-12/3, em função das mudanças estruturais, mesmo com o canhão da fuselagem removido, aumentou 84 kg em relação ao peso de decolagem do MiG-19S de série.
Em 19 de dezembro de 1957, o SM - 12/3 e o SM - 12/1 foram apresentados ao Instituto de Pesquisas da Força Aérea da Aeronáutica para testes de vôo estaduais a fim de coletar dados técnicos básicos de vôo e determinar a possibilidade de adoção do SM - 12 aeronaves para serviço na Força Aérea. De acordo com a ordem do Comandante-em-Chefe da Força Aérea, o Instituto de Pesquisas da Força Aérea em 15 de abril de 1958 apresentou uma conclusão preliminar sobre a possibilidade de lançar a aeronave SM-12 em produção em série. Durante os testes de estado, 112 voos foram realizados na aeronave SM-12/3 e 12/1 -40 voos na SM. Durante os testes no caça SM-12/3, motores RZ-26 com válvulas de despejo de combustível foram instalados para evitar que os motores desligassem ao disparar foguetes, e a seção da cauda da fuselagem também foi modificada para melhorar as condições de temperatura de sua operação. Durante os testes, o SM-12 mostrou excelentes características de velocidade, aceleração e altitude. A velocidade máxima de voo horizontal com motores em pós-combustão a uma altitude de 12.500 m foi de 1926 km / h, o que é 526 km / h a mais que a velocidade máxima do MiG-19S de série na mesma altitude (a uma altitude de 10.000 m, a vantagem de velocidade era de 480 km / h.
O tempo de aceleração a uma altitude de 14000 m de uma velocidade correspondente ao número M = 0,90 a uma velocidade de 0,95 do máximo foi de 6,0 min (consumo de combustível 1165 kg), e o tempo de aceleração na mesma altitude a 0,95 do máximo velocidade horizontal O vôo da aeronave MiG-19S foi duas vezes menor e atingiu 1,5 minutos em vez de 3,0 minutos para o MiG-19S. O consumo de combustível, neste caso, na aeronave SM - 12 é de 680 kg e no MiG-19S - 690 kg.
Durante a aceleração em vôo horizontal com tanques de combustível externos com capacidade de 760 litros, a uma altitude de 12.000 m, foi atingido o número M = 1, 31-1, 32, que praticamente correspondia à velocidade máxima da aeronave MiG-19S sem tanques. O comportamento da aeronave SM-12 era normal. É verdade que durante a aceleração da aeronave em altitudes abaixo de 10.000 m com os motores funcionando em pós-combustão, a sequência de produção de combustível dos tanques foi interrompida, o que poderia levar ao esgotamento total do combustível do primeiro tanque na presença de combustível em o terceiro e o quarto tanques, que violaram o alinhamento da aeronave com todas as consequências daí decorrentes …
O teto prático do SM-12 em pós-combustão com modo de subida em velocidade subsônica (M = 0,98) foi de 17.500 m, que é 300 m mais alto que o teto prático da aeronave MiG-19S de produção no mesmo modo de subida. Ao mesmo tempo, o tempo definido e o consumo de combustível do SM-12 permaneceram quase os mesmos do MiG-19S. No entanto, no teto prático do modo de vôo subsônico na aeronave SM-12, como no MiG-19S, apenas o vôo horizontal era possível. Realizar até mesmo manobras menores resultava em perda de velocidade ou altitude.
O teto prático da aeronave SM-12 em velocidade de vôo supersônica (M = 1, 2) também foi de 17.500 m, embora o consumo de combustível tenha aumentado em 200 litros. Mas em vôo no teto em modo supersônico, o SM-12 já tinha a capacidade de realizar manobras limitadas nos planos horizontal e vertical com um rolamento de não mais que 15-25 °.
Além disso, a aeronave SM-12, em comparação com o MiG-19S de série, apresentava qualidades dinâmicas superiores devido ao fato de poder atingir altas velocidades de vôo. Assim, em vôo com uma subida e aceleração no processo de escalada para M = 1,5 a uma altitude de 15.000 m, uma aeronave com uma diminuição na velocidade poderia brevemente atingir uma altitude de até 20.000 m em velocidade supersônica (M = 1,05). O combustível restante ao atingir uma altitude de 20.000 m era de 680 litros.
Naturalmente, a "gula" dos motores RZ-26 ao operar em pós-combustão e o aumento do consumo de combustível levaram ao fato de o SM-12 perder para o MiG-19S em autonomia de vôo, já que o suprimento de combustível (2130 litros) permaneceu inalterado. Como resultado, a autonomia máxima de voo prático sem tanques suspensos a uma altitude de 12.000 m diminuiu de 1110 km para 920 km, ou seja, em 17%. Dois tanques de popa de 760 litros cheios de 600 litros cada, embora tenham permitido aumentá-lo para 1530 km, mas isso foi 260 km a menos que na aeronave MiG-19S de produção.
Além disso, após a aceleração em vôo nivelado a uma altitude de 12.000-13.000 m até uma velocidade máxima de 1900-1930 km / h, a reserva de combustível permaneceu não mais que 600-700 litros, o que reduziu a possibilidade de usar velocidades próximas ao máximo.
Ao voar em pós-combustão longe do aeródromo com condição de pouso em aeródromo próprio com 7% de combustível restante (150 litros), a aeronave SM-12 sem tanques de popa poderia atingir a velocidade de 1840 km / h a uma altitude de 14.000 m (menos do que a velocidade máxima nesta altitude em 60 km / h), mas não poderia continuar o vôo nesta velocidade. Ao mesmo tempo, o avião deixou o aeródromo de partida a uma distância de cerca de 200 km.
As características de decolagem e pouso (sem tanques externos e com flaps retraídos) não mudaram para melhor. O comprimento da corrida de decolagem e a distância de decolagem (até uma subida de 25 m) da aeronave SM-12 com o pós-combustor ligado durante a decolagem foi de 720 mi 1185 m, respectivamente, contra 515 me 1130 m para o MiG-19S, e com a inclusão do máximo na corrida de decolagem - 965 me 1645 m para o SM - 12 e 650 me 1525 m para o MiG-19S.
Devido ao regime de alta temperatura na seção da cauda da fuselagem, a equipe técnica que atende a aeronave teve que inspecionar mais detalhadamente a seção da cauda da fuselagem quanto a queimaduras, empenamento e monitorar a presença de vãos uniformes entre o tubo de extensão do motor e a fuselagem tela.
No entanto, os próprios motores RZ-26 mostraram seu melhor lado durante todo o período de teste. Durante a subida, em vôo nivelado e durante o planejamento, eles trabalharam de forma constante em toda a faixa operacional de mudanças nas altitudes e velocidades de vôo da aeronave SM-12, bem como na realização de acrobacias, inclusive com ação de curto prazo de negativo e próximo a zero sobrecargas verticais (sem sinais de fome de óleo).
A margem de estabilidade de surto nos modos pós-combustão e máximo durante os testes foi de pelo menos 12, 8-13, 6%, o que correspondeu ao melhor nível mundial. No entanto, em conexão com o uso de lâminas de liga de alumínio de 2-5 estágios de compressor em motores RZ-26, os militares exigiram que o Designer Chefe do OKB-26 tomasse medidas construtivas para garantir a estabilidade das características de oscilação dos motores RZ-26 como o recurso foi esgotado.
Os motores RZ-26 também trabalharam de forma estável durante os testes de resposta do acelerador do modo inativo para os modos nominal, máximo ou pós-combustão e ao acelerar desses modos para o modo inativo no solo e em vôo em altitudes de até 17.000 m com suave e acentuada (para 1, 5 -2, 0 seg) movimentos das alavancas de controle.
O pós-combustor do motor foi ligado de forma confiável a altitudes de 15.500 m a velocidades de 400 km / h no instrumento e mais, o que expandiu as capacidades de combate da aeronave SM-12 em altas altitudes em comparação com a aeronave MiG-19S. Assim, os principais parâmetros operacionais dos motores em todos os casos estavam dentro das especificações técnicas. Os militares não tinham queixas especiais sobre o funcionamento dos motores, o que não se pode dizer sobre o sistema de partida. Portanto, o lançamento dos motores RZ-26 em solo acabou sendo muito pior do que o RD-9B na aeronave MiG-19S. Em temperaturas abaixo de -10 C, o lançamento só foi possível a partir da unidade de aeródromo APA-2. A partida autônoma do motor em temperaturas abaixo de zero é praticamente impossível, e a partida do motor, em particular a partida do segundo motor com o primeiro motor funcionando, da bateria de bordo 12SAM-28, bem como do bogie de lançamento ST-2M, não era confiável mesmo em temperaturas ambientes positivas. Nesse sentido, os militares exigiram que o OKB-26 e o OKB-155 tomassem medidas para melhorar a confiabilidade, garantir a autonomia e reduzir o tempo de lançamento dos motores RZ-26 no solo. Os motores foram lançados em vôo de forma confiável a uma altitude de 8000 m a uma velocidade de instrumento de mais de 400 km / he a uma altitude de 9000 m a uma velocidade de instrumento de mais de 500 km / h.
Na aeronave SM-12, a operação estável dos motores RZ-26 foi garantida ao disparar de canhões NR-30 sem localizadores em altitudes de até 18.000 me disparar foguetes C-5M sem usar válvulas de descarga de combustível em altitudes de até 16.700 m. Para verificar a estabilidade dos motores RZ-26, ao disparar projéteis S-5M de blocos ORO-57K, o disparo foi realizado em todas as condições de voo possíveis. Em todos os voos com disparos de salva em série com projéteis S-5M e disparos de canhões NR-30 sem localizadores, os motores RZ-26 com válvulas de descarga de combustível desativadas funcionam continuamente. O número de revoluções e a temperatura dos gases por trás da turbina dos motores praticamente não mudaram durante o disparo. Isso comprovou a inadequação da instalação de válvulas de despejo de combustível em motores RZ-26 ao usar 12 foguetes S-5M de 4 blocos ORO-57K na aeronave SM. As características técnicas de dispersão ao atirar no campo de tiro e a estabilidade do zeramento do armamento de canhão corresponderam às exigências da Força Aérea, não ultrapassando dois milésimos do alcance. No entanto, ao disparar dos canhões nos números M = 1, 7, a aeronave SM-12 teve oscilações de rotação significativas e ângulos de inclinação um pouco menores, que não puderam ser contrariados pelo desvio dos controles, uma vez que a aeronave começou a oscilar ainda mais. Naturalmente, isso afetou negativamente a precisão do tiro.
O armamento a jato também funcionou de forma confiável durante os testes. A força de recuo durante o disparo de salva em série com 32 foguetes S-5M (4 tiros em cada salva) foi sentida muito menos do que ao disparar dos canhões NR-30. No entanto, a mira ASP-5N-V4 instalada na aeronave não podia fornecer a precisão de tiro necessária com os projéteis S-5M, o que reduziu a eficácia do uso de combate de armas a jato.
O alcance do telêmetro SRD-5A não garantiu o uso de todo o alcance da mira trabalhado (até 2.000 m). Se o alcance do telêmetro de rádio na aeronave MiG-19 durante ataques de um ângulo de 0/4 foi de 1700-2200 m, então, durante ataques de um ângulo de 1/4 ou mais, apenas 1400-1600 m. ao mesmo tempo, o rastreamento ao longo da faixa foi realizado de forma constante. Nenhuma captura falsa pelo telêmetro no momento do disparo dos canhões foi observada. O telêmetro de rádio também funcionou de forma constante no solo de uma altitude de 1000 m. O alcance da estação de proteção de cauda Sirena-2 quando atacada por uma aeronave Yak-25M com uma visão de radar RP-6 do hemisfério traseiro com um ângulo de 0/4 era de 18 km, o que atendia às exigências da Força Aérea.
De acordo com os principais pilotos de teste e pilotos de sobrevôo, o caça SM-12 não diferia praticamente da aeronave MiG-19S em sua técnica de pilotagem em toda a faixa de velocidades operacionais e altitudes de vôo, bem como durante a decolagem e pouso.
A estabilidade e controlabilidade da aeronave SM-12 na faixa de velocidades operacionais e altitudes de vôo é basicamente semelhante à estabilidade e controlabilidade do MiG-19S, exceto pela instabilidade em sobrecarga que é mais pronunciada em comparação com o MiG-19S em velocidades de vôo transônico em ângulos de ataque elevados. A instabilidade em sobrecarga manifestou-se em maior medida na presença de suspensões externas ou com freios a ar liberados. Ao mesmo tempo, a implementação de acrobacias verticais e horizontais na aeronave SM-12 é semelhante ao seu desempenho na aeronave MiG-19S. O deslizamento coordenado pode ser executado em toda a faixa de velocidades e números M, enquanto o rolamento nas altas velocidades indicadas e números M não excedeu 5-7 °.
Os voos para verificação do controle elétrico de emergência do estabilizador foram realizados em velocidades de instrumento de até 1100 km / h em altitudes de 2.000-10000 me até M = 1, 6 em altitudes de 11.000-12.000 m. Pilotar a aeronave em ao mesmo tempo, exigia movimentos mais precisos do piloto, o manche, especialmente na faixa de números М = 1, 05-1, 08. A imprecisão do movimento do manche pode levar ao balanço da aeronave. Na opinião dos pilotos de teste, levando em consideração todas as vantagens e desvantagens acima da aeronave SM-12 em comparação com o MiG-19S, era aconselhável recomendá-lo para adoção pelas unidades da Força Aérea em vez das aeronaves MiG-19S, sujeito à eliminação dos defeitos identificados.
A este respeito, o GK NII VVS pediu ao Presidente do Comitê Estadual do Conselho de Ministros da URSS para a engenharia aeronáutica que obrigasse o OKB-155 a elaborar uma amostra da aeronave SM-12 para produção em série e apresentá-la para controle testes antes de lançar em uma série, com as modificações necessárias a serem feitas nele.
Mas não precisava ser feito. A direção do MAP considerou sem razão que as reservas do veículo já se tinham esgotado e que não havia sentido em melhorá-lo.
Além disso, nessa época, o protótipo do caça MiG-21 já havia sido testado com sucesso, que apresentava características superiores às aeronaves da família "SM". Em geral, tudo sugere que os trabalhos no SM-12 e suas modificações foram realizados por razões de segurança, no caso de uma falha com o futuro MiG-21.
No entanto, a história dos lutadores SM-12 não para por aí. Posteriormente, as aeronaves SM - 12/3 e SM - 12/4 deram uma contribuição significativa para o desenvolvimento dos mísseis guiados K-13, que posteriormente estiveram em serviço com aeronaves de caça por um longo tempo.
Como você pode ver, a única desvantagem da aeronave SM-12 era o curto alcance de vôo, especialmente no modo pós-combustão. Essa desvantagem era consequência da gula dos motores RZ-26 usados nele. No entanto, deve-se notar que muito mais tarde na China, uma tomada de ar supersônica com um corpo central fixo também foi instalada no MiG-19. A aeronave recebeu o nome de J-6HI e com motores RD-9 desenvolveu uma velocidade de até 1700 km / h.
J-6HI chinês
Comparado ao seu homólogo chinês, o SM-12 tinha um dispositivo de entrada mais progressivo, bem como aerodinâmica aprimorada. Portanto, pode-se argumentar que com os motores padrão RD-9, SM-12, ele poderia atingir uma velocidade de cerca de 1.800 km / h, mantendo um alcance de 1.300 km. Assim, com base no MiG-19, o OKB-155 conseguiu criar um lutador de bastante sucesso, capaz de resistir a qualquer máquina americana da "centésima" série, ou seja, cumprir os requisitos básicos para o MiG-21.
As características de desempenho do SM-12/3
Envergadura, m 9,00
Comprimento, m 13,21
Altura, m 3,89
Área da asa, m2 25,00
- um avião vazio
- decolagem máxima 7654
- combustível 1780
Motor tipo 2 TRD R3M-26
Impulso, kgf 2 x 3800
Velocidade máxima, km / h 1926
Alcance prático, km
- normal 920
- com PTB 1530
Taxa de subida, m / min 2500
Teto prático, m 17500
Máx. sobrecarga operacional 8
Tripulação, pessoas 1
Referências:
Aviação e Astronáutica 1999 07
Efim Gordon. "O primeiro supersônico soviético"
Asas da Rússia. "História e aeronaves de OKB" MiG"
Asas da Pátria. Nikolay Yakubovich. "Fighter MiG-19"
Aviação e Tempo 1995 05
Nikolay Yakubovich "Os primeiros caças supersônicos MiG-17 e MiG-19"
