Concurrents du légendaire MiG-21. Quatrième partie. SM-12. Meilleur ennemi du bien

Concurrents du légendaire MiG-21. Quatrième partie. SM-12. Meilleur ennemi du bien
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Concurrents du légendaire MiG-21. Quatrième partie. SM-12. Meilleur ennemi du bien
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Lors du développement du MiG-21, le chasseur MiG-19 très réussi a été mis en production. Il est devenu le premier chasseur supersonique en série au monde. Le MiG-19 a été le premier à résoudre de nombreux problèmes liés aux vols supersoniques. Le seul défaut de conception de l'avion était la prise d'air subsonique. Comme vous le savez, le dispositif d'admission d'air affecte considérablement les caractéristiques de vol de l'avion. Plus la perte de charge totale de l'air entrant dans le moteur est faible, plus sa poussée est élevée, et donc plus les caractéristiques de l'avion sont élevées. A une vitesse de vol correspondant à Mach 1, 5, la perte de poussée d'un moteur à entrée d'air subsonique atteint 15 %. Les entrées d'air à coque arrondie utilisées sur les MiG-15, MiG-17 et MiG-19, qui créaient une force d'aspiration à des vitesses subsoniques, augmentaient considérablement la traînée à des vitesses supersoniques. Mais, il convient de noter qu'au moment de la création du MiG-19, la science mondiale cherchait encore les lois fondamentales de l'aérodynamique supersonique, et donc le premier créé, le MiG-19, était légèrement en avance sur la naissance de la théorie complète des dispositifs d'entrée supersoniques. Compte tenu du développement rapide de l'aviation à cette époque, il était tout naturel d'exiger que des travaux d'amélioration des données techniques de vol de l'avion MiG-19S soient effectués par l'OKB-155 le 12 décembre 1956 par arrêté du ministère de l'Industrie aéronautique. N ° 60 7. Et au printemps 1957, le chasseur est entré dans les essais en vol SM-12 est une autre modification du MiG-19S. Le premier véhicule, le SM-12/1, a été converti à l'usine n° 155 à partir d'un MiG-19SV à haute altitude (n° 61210404). Sur celui-ci, tout d'abord, la prise d'air a été remplacée par une nouvelle, avec une coque pointue et un corps central (cône). Il était également prévu de fournir des moteurs expérimentaux RD-9BF-2 plus puissants avec la perspective d'une nouvelle installation de RD-9BF-2 avec injection d'eau. Un télémètre radio SRD-1M couplé à un viseur optique ASP-4N a été placé dans le corps central de la prise d'air. Mais en raison de retards dans la mise au point des moteurs forcés, il a fallu se contenter du RD-9BF de série.

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Sous cette forme, le SM-12 a commencé les essais en vol en usine en avril. Apparemment, le premier vol et la majeure partie de ces tests ont été effectués par le pilote K. K. Kokkinaki. Après 15 vols, les essais du SM-12/1 se sont poursuivis avec les moteurs RD-9BF-2, mais à l'automne la voiture a été remise en révision. Cette fois, il était équipé, comme il semblait alors, de moteurs P3-26 plus prometteurs. Le moteur RZ-26 avec une poussée de postcombustion accrue (3800 kg) à haute altitude de vol, développé à l'OKB-26, était une modification du moteur RD-9B. Des améliorations constructives y ont été apportées afin d'augmenter la fiabilité de la mise en marche de la postcombustion à haute altitude et d'augmenter la stabilité de fonctionnement en modes variables.

Le premier exemplaire, désigné SM-12/1, qui effectuait auparavant le programme d'essais avec les moteurs RD-9BF et RD-9BF-2, fut équipé de nouveaux moteurs et envoyé aux essais en vol en usine le 21 octobre 1957. Presque en parallèle avec cette machine, le deuxième MiG était en cours de finalisation -19С pour les moteurs RD-9BF-2 avec système d'injection d'eau. En général, cette machine, qui a reçu la désignation SM-12/2, était juste destinée à affiner ce moteur, mais à l'été 1958, elle n'était pas entrée dans l'usine expérimentale OKB, et les moteurs P3-26 ont été installés à la place..

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L'échantillon suivant CM - 12/3 était déjà un standard pour la production de masse et donc l'ensemble de toutes les modifications de conception y a été effectué. L'aérodynamisme de l'avion a été amélioré grâce à l'utilisation d'un diffuseur supersonique avec un cône marche-arrêt à commande automatique à l'entrée du canal d'admission d'air, en liaison avec lequel le nez du fuselage a été allongé de 670 mm. Des surpresseurs hydrauliques ont également été installés avec des bobines semi-connectées BU-14MSK et BU-13MK au lieu de BU-14MS et BU-13M, et pour améliorer la fiabilité, le système de commande de surpresseur hydraulique a été amélioré - ils ont exclu les sections non dupliquées des systèmes hydrauliques pour les surpresseurs et tous les tuyaux en caoutchouc ont été remplacés par des raccords sans tuyau en acier. De plus, le SM-12/3 était équipé du télémètre radio SRD-5 "Baza-6" à la place du SRD-1M. Le reste de l'équipement de l'avion et ses composants sont restés les mêmes que sur le MiG-19S de série. Toutes les modifications ci-dessus ont naturellement conduit à une augmentation du poids de l'avion, à cause de laquelle les concepteurs n'ont dû laisser que deux canons d'aile HP-30 avec 73 cartouches sur l'avion, et l'allongement du nez du fuselage a également permis d'en supprimer les localisants. Pour maintenir l'alignement de l'avion SM-12/3, l'installation de poutres pour la suspension des blocs ORO-57K a été modifiée sur celui-ci, qui ont été placées à l'avant de l'aile afin de déplacer le centre de gravité du avion vers l'avant. La masse au décollage de l'avion SM-12/3, en raison des changements structurels, même avec le canon du fuselage retiré, a augmenté de 84 kg par rapport à la masse au décollage du MiG-19S de série.

Le 19 décembre 1957, le SM - 12/3 et le SM - 12/1 ont été présentés à l'Air Force Research Institute de l'Air Force pour des essais en vol d'état afin de collecter des données techniques de vol de base et de déterminer la possibilité d'adopter le SM - 12 avions pour le service avec l'armée de l'air. Conformément à l'ordre du commandant en chef de l'Air Force, l'Air Force Research Institute a présenté le 15 avril 1958 une conclusion préliminaire sur la possibilité de lancer l'avion SM-12 en production en série. Lors des tests d'état, 112 vols ont été effectués sur l'avion SM-12/3 et 12/1 -40 sur le SM. Lors des tests sur le chasseur SM-12/3, des moteurs RZ-26 avec des vannes de vidange de carburant ont été installés pour empêcher les moteurs de s'éteindre lors du tir de roquettes, et la partie arrière du fuselage a également été modifiée pour améliorer les conditions de température de son fonctionnement.. Au cours des tests, le SM-12 a montré d'excellentes caractéristiques de vitesse, d'accélération et d'altitude. La vitesse de vol horizontale maximale avec des moteurs fonctionnant sur postcombustion à une altitude de 12 500 m était de 1926 km/h, soit 526 km/h de plus que la vitesse maximale du MiG-19S de série à la même altitude (à une altitude de 10 000 m, l'avantage de vitesse était de 480 km/h.

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Le temps d'accélération à une altitude de 14000 m d'une vitesse correspondant au nombre M = 0,90 à une vitesse de 0,95 du maximum était de 6,0 min (consommation de carburant 1165 kg), et le temps d'accélération à la même altitude à 0,95 du maximum vitesse horizontale Le vol de l'avion MiG-19S était deux fois moindre et s'élevait à 1,5 minutes au lieu de 3,0 minutes pour le MiG-19S. La consommation de carburant dans ce cas sur l'avion SM - 12 est de 680 kg et sur le MiG-19S - 690 kg.

Lors d'une accélération en vol horizontal avec des réservoirs de carburant hors-bord d'une capacité de 760 litres, à une altitude de 12 000 m, le nombre M = 1, 31-1, 32 a été atteint, ce qui correspondait pratiquement à la vitesse maximale de l'avion MiG-19S sans réservoirs. Le comportement de l'avion SM-12 était normal. Certes, lors de l'accélération de l'avion à des altitudes inférieures à 10 000 m avec les moteurs fonctionnant en postcombustion, la séquence de production de carburant des réservoirs a été perturbée, ce qui pourrait conduire à l'épuisement complet du carburant du premier réservoir en présence de carburant dans les troisième et quatrième réservoirs, qui ont violé l'alignement de l'avion avec toutes les conséquences qui en découlent …

Le plafond pratique du SM-12 en postcombustion avec le mode de montée à vitesse subsonique (M = 0,98) était de 17 500 m, soit 300 m de plus que le plafond pratique de l'avion de production MiG-19S dans le même mode de montée. Dans le même temps, le temps de consigne et la consommation de carburant du SM-12 sont restés presque les mêmes que sur le MiG-19S. Cependant, sur le plafond pratique en mode de vol subsonique sur l'avion SM-12, comme sur le MiG-19S, seul le vol horizontal était possible. L'exécution de manœuvres même mineures a entraîné une perte de vitesse ou d'altitude.

Le plafond pratique de l'avion SM-12 à vitesse de vol supersonique (M = 1, 2) s'élevait également à 17 500 m, bien que la consommation de carburant ait augmenté de 200 litres. Mais en vol au plafond en mode supersonique, le SM-12 avait déjà la capacité d'effectuer des manœuvres limitées dans les plans horizontal et vertical avec un roulis ne dépassant pas 15-25 °.

De plus, l'avion SM-12, par rapport au MiG-19S de série, avait des qualités dynamiques plus élevées du fait qu'il pouvait atteindre des vitesses de vol élevées. Ainsi, en vol avec une montée et une accélération en train de monter à M = 1,5 à une altitude de 15 000 m, un avion avec une diminution de vitesse pourrait brièvement atteindre une altitude allant jusqu'à 20 000 m à vitesse supersonique (M = 1,05). Le carburant restant en atteignant une altitude de 20 000 m était de 680 litres.

Naturellement, la "gloutonnerie" des moteurs RZ-26 lorsqu'ils fonctionnent en postcombustion et l'augmentation de la consommation de carburant ont conduit au fait que le SM-12 a perdu au profit du MiG-19S en vol, car l'alimentation en carburant (2130 litres) est restée inchangée.. En conséquence, la plage de vol pratique maximale sans réservoirs suspendus à une altitude de 12 000 m est passée de 1110 km à 920 km, c'est-à-dire. de 17 %. Deux réservoirs hors-bord de 760 litres remplis de 600 litres chacun, bien qu'ils aient permis de l'augmenter à 1530 km, mais c'était 260 km de moins que sur l'avion de production MiG-19S.

De plus, après une accélération en vol en palier à une altitude de 12000-13000 m jusqu'à une vitesse maximale de 1900-1930 km/h, la réserve de carburant ne restait plus qu'à 600-700 litres, ce qui réduisait la possibilité d'utiliser des vitesses proches du maximum..

Lorsqu'il volait en postcombustion loin de l'aérodrome avec la condition d'atterrir sur son propre aérodrome avec 7% de carburant restant (150 litres), l'avion SM-12 sans réservoirs hors-bord pouvait atteindre une vitesse de 1840 km/h à une altitude de 14000 m (inférieure à la vitesse maximale à cette altitude à 60 km/h), mais n'a pas pu poursuivre son vol à cette vitesse. Au même moment, l'avion a quitté l'aérodrome de départ à une distance d'environ 200 km.

Les caractéristiques de décollage et d'atterrissage (sans réservoirs extérieurs et avec volets rentrés) n'ont pas changé pour le mieux. La longueur de la course au décollage et la distance de décollage (jusqu'à une montée de 25 m) de l'avion SM-12 avec la postcombustion allumée pendant le décollage était de 720 mi 1185 m, respectivement, contre 515 m et 1130 m pour le MiG-19S, et avec l'inclusion du maximum sur la course au décollage - 965 m et 1645 m pour le SM - 12 et 650 m et 1525 m pour le MiG-19S.

En raison du régime de température élevée dans la partie arrière du fuselage, le personnel technique au service de l'avion a dû inspecter plus minutieusement la partie arrière du fuselage pour détecter les brûlures, le gauchissement et surveiller la présence d'espaces uniformes entre le tube d'extension du moteur et le fuselage. filtrer.

Néanmoins, les moteurs RZ-26 eux-mêmes ont montré leur meilleur côté pendant toute la période d'essai. Pendant la montée, le vol en palier et pendant la planification, ils ont travaillé régulièrement dans toute la plage de fonctionnement des changements d'altitude et de vitesse de vol de l'avion SM-12, ainsi que lors de l'exécution de voltige, y compris avec une action à court terme négative et proche de zéro surcharge verticale (sans signes de manque d'huile).

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La marge de stabilité des surtensions aux modes postcombustion et maximum pendant les tests était d'au moins 12, 8-13, 6%, ce qui correspondait au meilleur niveau mondial. Cependant, dans le cadre de l'utilisation d'aubes en alliage d'aluminium de 2 à 5 étages de compresseur sur les moteurs RZ-26, l'armée a exigé que le concepteur en chef de l'OKB-26 prenne des mesures constructives pour assurer la stabilité des caractéristiques de pompage des moteurs RZ-26. au fur et à mesure que la ressource s'épuise.

Les moteurs RZ-26 ont également fonctionné de manière stable pendant les tests de réponse de l'accélérateur du mode ralenti aux modes nominal, maximum ou de postcombustion et lors de l'étranglement de ces modes au mode ralenti au sol et en vol à des altitudes allant jusqu'à 17 000 m avec douceur et netteté (pour 1, 5 -2, 0 sec) mouvements des leviers de commande.

La postcombustion du moteur a été allumée de manière fiable à des altitudes de 15 500 m à des vitesses de 400 km / h sur l'instrument et plus, ce qui a élargi les capacités de combat de l'avion SM-12 à haute altitude par rapport à l'avion MiG-19S. Ainsi, les principaux paramètres de fonctionnement des moteurs étaient dans tous les cas conformes aux spécifications techniques. L'armée n'a eu aucune plainte particulière concernant le fonctionnement des moteurs, ce qui ne peut être dit sur le système de démarrage. Ainsi, le lancement des moteurs RZ-26 au sol s'est avéré bien pire que celui du RD-9B sur l'avion MiG-19S. À des températures inférieures à -10 C, le lancement n'était possible qu'à partir de l'unité d'aérodrome APA-2. Le démarrage autonome du moteur à des températures inférieures à zéro est pratiquement impossible, et le démarrage du moteur, en particulier le démarrage du deuxième moteur avec le premier moteur en marche, à partir de la batterie embarquée 12SAM-28, ainsi que du bogie de lancement ST-2M, n'était même pas fiable. à des températures ambiantes positives. À cet égard, l'armée a exigé que l'OKB-26 et l'OKB-155 prennent des mesures pour améliorer la fiabilité, assurer l'autonomie et réduire le temps de lancement des moteurs RZ-26 au sol. Les moteurs ont été lancés en vol de manière fiable à une altitude de 8000 m à une vitesse aux instruments de plus de 400 km/h, et à une altitude de 9000 m à une vitesse aux instruments de plus de 500 km/h.

Sur l'avion SM-12, un fonctionnement stable des moteurs RZ-26 a été assuré lors du tir de canons NR-30 sans localisateurs à des altitudes allant jusqu'à 18 000 m et des tirs de roquettes C-5M sans utiliser de vannes de décharge de carburant à des altitudes allant jusqu'à 16 700 m. Pour vérifier la stabilité des moteurs RZ-26, lors du tir de projectiles S-5M à partir de blocs ORO-57K, le tir a été effectué dans toutes les conditions de vol possibles. Dans tous les vols avec des tirs de salve en série avec des projectiles S-5M et des tirs de canons NR-30 sans localisateurs, les moteurs RZ-26 avec des soupapes de décharge de carburant désactivées fonctionnent régulièrement. Le nombre de tours et la température des gaz derrière la turbine des moteurs n'ont pratiquement pas changé pendant le tir. Cela témoignait de l'inopportunité d'installer des vannes de vidange de carburant sur les moteurs RZ-26 lors de l'utilisation de 12 roquettes S-5M à partir de 4 blocs ORO-57K sur l'avion SM. Les caractéristiques techniques de dispersion lors du tir au pas de tir et la stabilité de la mise à zéro de l'armement des canons correspondaient aux exigences de l'armée de l'air et ne dépassaient pas les deux millièmes de la portée. Cependant, lors du tir des canons aux numéros M = 1, 7, l'avion SM - 12 avait des oscillations de roulis importantes et des angles de tangage un peu plus petits, qui ne pouvaient pas être contrés par la déviation des commandes, car l'avion a commencé à vaciller encore plus. Naturellement, cela a affecté négativement la précision du tir.

L'armement à réaction a également fonctionné de manière fiable pendant les tests. La force de recul lors des tirs de salve en série avec 32 roquettes S-5M (4 coups dans chaque salve) a été ressentie beaucoup moins que lors du tir des canons NR-30. Cependant, le viseur ASP-5N-V4 installé sur l'avion ne pouvait pas fournir la précision de tir requise avec les projectiles S-5M, ce qui réduisait l'efficacité de l'utilisation au combat des armes à réaction.

La portée du télémètre radio SRD-5A n'assurait pas l'utilisation de toute la portée de la portée élaborée par le viseur (jusqu'à 2000 m). Si la portée du télémètre radio de l'avion MiG-19 lors d'attaques sous un angle de 0/4 était de 1700-2200 m, alors lors d'attaques sous un angle de 1/4 ou plus, seulement 1400-1600 m. Dans le même temps, un suivi le long de la plage a été effectué régulièrement. Aucune fausse capture par le télémètre radio au moment du tir des canons n'a été constatée. Le télémètre radio a également fonctionné régulièrement au sol à partir d'une altitude de 1000 m. La portée de la station de protection de queue Sirena-2 lorsqu'elle a été attaquée par un avion Yak-25M avec un viseur radar RP-6 depuis l'hémisphère arrière avec un angle de 0/4 était de 18 km, ce qui répondait aux exigences de l'Air Force.

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Selon les principaux pilotes d'essai et pilotes de survol, le chasseur SM-12 ne différait pratiquement pas de l'avion MiG-19S dans sa technique de pilotage dans toute la plage de vitesses de fonctionnement et d'altitudes de vol, ainsi que pendant le décollage et l'atterrissage.

La stabilité et la contrôlabilité de l'avion SM-12 dans la plage de vitesses opérationnelles et d'altitudes de vol sont fondamentalement similaires à la stabilité et à la contrôlabilité du MiG-19S, à l'exception de l'instabilité en surcharge qui est plus prononcée par rapport au MiG-19S à vitesses de vol transsoniques à des angles d'attaque élevés. L'instabilité en surcharge s'est manifestée dans une plus grande mesure en présence de suspensions externes ou avec des freins à air desserrés. Dans le même temps, la mise en œuvre des acrobaties verticales et horizontales sur l'avion SM-12 est similaire à leurs performances sur l'avion MiG-19S. Le glissement coordonné pouvait être effectué dans toute la plage de vitesses et de nombres M, tandis que le roulis aux vitesses indiquées élevées et aux nombres M ne dépassait pas 5 à 7 °.

Les vols pour vérifier la commande électrique de secours du stabilisateur ont été effectués à des vitesses aux instruments allant jusqu'à 1100 km/h à des altitudes de 2000-10000 m et jusqu'à M=1,6 à des altitudes de 11000-12000 m. le même temps nécessitait des mouvements plus précis de la part du pilote du manche de commande, en particulier dans la plage de nombres = 1, 05-1, 08. L'imprécision du mouvement du manche de commande pouvait entraîner le balancement de l'avion. De l'avis des pilotes d'essai, compte tenu de tous les avantages et inconvénients ci-dessus de l'avion SM-12 par rapport au MiG-19S, il était conseillé de le recommander pour adoption par les unités de la Force aérienne au lieu de l'avion MiG-19S, sous réserve de l'élimination des défauts identifiés.

À cet égard, le GK NII VVS a demandé au président du Comité d'État du Conseil des ministres de l'URSS pour l'ingénierie aéronautique d'obliger OKB-155 à élaborer un échantillon de l'avion SM-12 pour la production en série et à le présenter pour contrôle tests avant de se lancer dans une série, avec les modifications nécessaires à y apporter.

Mais cela n'avait pas à être fait. La direction du MAP considérait déraisonnablement que les réserves du véhicule étaient déjà épuisées et qu'il était inutile de l'améliorer.

De plus, à cette époque, le prototype du chasseur MiG-21 avait déjà été testé avec succès, qui présentait des caractéristiques supérieures à celles de l'avion de la famille "SM". De manière générale, tout porte à croire que les travaux sur le SM-12 et ses modifications ont été effectués pour des raisons de sécurité, en cas de panne avec le futur MiG-21.

Néanmoins, l'histoire des chasseurs SM-12 ne s'est pas arrêtée là. Par la suite, les avions SM - 12/3 et SM - 12/4 ont apporté une contribution significative au développement des missiles guidés K-13, qui ont ensuite été longtemps en service avec les avions de chasse.

Comme vous pouvez le voir, le seul inconvénient de l'avion SM-12 était la courte portée de vol, en particulier en mode postcombustion. Cet inconvénient était une conséquence de la gourmandise des moteurs RZ-26 utilisés dessus. Cependant, il faut noter que bien plus tard en Chine, une prise d'air supersonique avec un corps central fixe a également été installée sur le MiG-19. L'avion a reçu le nom de J-6HI et avec des moteurs RD-9 a développé une vitesse allant jusqu'à 1700 km / h.

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chinois J-6HI

Par rapport à son homologue chinois, le SM-12 avait un dispositif d'entrée plus progressif, ainsi qu'un aérodynamisme amélioré. Par conséquent, on peut affirmer qu'avec les moteurs standard RD-9, SM-12, il pourrait atteindre une vitesse d'environ 1800 km/h, tout en conservant une autonomie de 1300 km. Ainsi, sur la base du MiG-19, OKB-155 a réussi à créer un chasseur assez réussi capable de résister à toutes les machines américaines de la série "centième", c'est-à-dire. remplir les exigences de base pour le MiG-21.

Les caractéristiques de performance du SM-12/3

Envergure, m 9.00

Longueur, m 13,21

Hauteur, m 3,89

Surface de l'aile, m2 25,00

- un avion vide

- décollage maximal 7654

- carburant 1780

Moteur type 2 TRD R3M-26

Poussée, kgf 2 x 3800

Vitesse maximale, km/h 1926

Portée pratique, km

- normale 920

- avec PTB 1530

Taux de montée, m/min 2500

Plafond pratique, m 17500

Max. surcharge de fonctionnement 8

Équipage, personnes 1

Les références:

Aviation et Astronautique 1999 07

Efim Gordon. "Le premier supersonique soviétique"

Ailes de Russie. "Histoire et avions de l'OKB" MiG"

Ailes de la patrie. Nikolay Yakubovich "Combattant MiG-19"

L'aviation et le temps 1995 05

Nikolay Yakubovich "Les premiers chasseurs supersoniques MiG-17 et MiG-19"

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