Le chemin vers le bombardier supersonique de première ligne. Partie I. Prérequis

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Le chemin vers le bombardier supersonique de première ligne. Partie I. Prérequis
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Au milieu des années 50 du siècle dernier, l'aviation de bombardement de première ligne (FBA), qui faisait partie de l'armée de l'air de l'armée soviétique, comptait plus d'un millier et demi d'avions avec près de quatre mille équipages. Parmi eux, deux divisions de bombardiers de première ligne étaient considérées comme spéciales et étaient destinées à utiliser des armes nucléaires. Ils étaient mieux équipés et « constitués » et le temps de vol annuel de leurs équipages était une fois et demie supérieur au chiffre correspondant des équipages des divisions « régulières », qui avaient effectué en moyenne 55 heures de vol l'année précédente..

La FBA était armée du bombardier Il-28, dont le prototype a volé pour la première fois le 8 juillet 1948. La production en série du bombardier Ilyushin a été établie en 1950 dans trois usines à la fois, puis quatre autres entreprises d'aviation ont rejoint la production de la machine.. L'Il-28 s'est avéré être le bombardier à réaction de première ligne le plus massif de l'histoire de l'aviation mondiale. Dans les régiments de combat, l'Il-28 a gagné la sympathie des équipages au sol et de vol. Peut-être pour la première fois en Union soviétique, les créateurs d'un véhicule de combat ont accordé autant d'attention aux conditions de travail des aviateurs. Les habitués des cockpits spartiates froids et bruyants des bombardiers à pistons ont été étonnés des conditions confortables à bord de la nouvelle voiture, de l'agencement pratique et de la richesse de l'équipement. Les pilotes ont particulièrement noté la technique de pilotage beaucoup plus simple de l'Il-28 que celle du Tu-2, en particulier pendant le décollage et l'atterrissage, la vitesse et le taux de montée disproportionnés, et une bonne maniabilité. Pour les navigateurs, le « vingt-huitième » a découvert des techniques de navigation aérienne et de bombardement jusque-là inaccessibles, surtout dans des conditions météorologiques difficiles. Le personnel technique a reçu une machine facile et pratique à entretenir: les moteurs se débouchaient facilement, les unités étaient interchangeables et un accès pratique était fourni aux endroits nécessitant une surveillance constante. La fiabilité et l'intégrité structurelle de l'avion sont légendaires. Ainsi, ceux qui ont servi à Tchernyakhovsk se souviennent bien du cas où une voiture de leur base après un atterrissage forcé en mer est restée à flot pendant plus de deux heures, a été remorquée jusqu'au rivage, réparée, puis a continué à fonctionner. L'équipage de l'IL-28U du 408th Frontline Bomber Regiment (FBAP) de Stryi a dû expérimenter le comportement de l'engin lorsqu'il est entré dans un orage et de la grêle. Leur jumeau s'est "collé" dans un nuage noir à 6000 m d'altitude, où il a été durement battu et projeté en rive gauche. Le commandant de l'escadron Konoplyannikov, qui était assis à la place de l'instructeur, a supprimé la poussée des moteurs et, lorsque la voiture est tombée des nuages à une altitude de 1800 m, il les a amenés en mode nominal, a mis l'avion à niveau et l'a fait atterrir en toute sécurité à son aérodrome. Au sol, il s'est avéré que la voiture avait reçu plusieurs trous dus à la foudre et que la peinture (à certains endroits même le sol) avait été arrachée par la grêle de tous les bords d'attaque de l'aile et de la queue.

Malgré le fait que l'Il-28 était une machine très réussie, dépassant à la fois le Tu-14 domestique et ses camarades de classe étrangers, son destin ne peut pas être qualifié d'heureux. Dans les années cinquante du siècle dernier, les données de vol des avions ont été améliorées si rapidement qu'en une seule période de cinq ans, l'évaluation de la machine a pu changer exactement à l'opposé.

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En août 1955, le Présidium du Comité central du PCUS a chargé le ministre de la Défense, le maréchal de l'Union soviétique G. K. Joukov et le commandant en chef de l'armée de l'air, l'Air Chief Marshal P. F. Zhigarev "pour examiner la faisabilité d'une production ultérieure d'avions Il-28", ainsi que d'avions d'autres types. Les motifs étaient simples: des chasseurs supersoniques et des chasseurs-intercepteurs, ainsi que des missiles de croisière, ont commencé à entrer dans l'armement des forces aériennes des pays - ennemis potentiels de l'Union soviétique.

Chef d'état-major général de l'Union soviétique V. D. Sokolovsky dans une lettre à P. F. Zhigarevu a noté: "… Aux États-Unis, le chasseur de combat aérien F-104A avec une vitesse maximale de 2400 km / h, un plafond pratique d'environ 20 km a été préparé pour adoption, et le chasseur-intercepteur F-102 avec une vitesse maximale de 1600 km/h est produit en série avec un plafond d'environ 18 km, armé de missiles guidés Falcon avec une portée de tir de 6-8 km … Ces exemples indiquent un retard important de nos recherches et travaux expérimentaux sur la technologie aéronautique du niveau d'un ennemi potentiel …"

Il a également été noté qu'en 1955, l'armée de l'air américaine a adopté le missile de croisière opérationnel Matador avec une portée de lancement d'environ 1000 km et achevait les tests des missiles de croisière stratégiques Snark et Navajo, qui avaient une vitesse de 1800 … 2500 km / h… A cette époque, naturellement, personne ne savait que tous ces projets se révéleraient infructueux. Mais les vitesses et les plages de vol énormes des derniers avions étaient franchement fascinantes. Ce n'est pas sans raison que l'Union soviétique, en réponse aux menaces étrangères, a immédiatement commencé à développer des missiles de croisière opérationnels et stratégiques S, P-20, D, Tempest et Bourane. À cette époque, on croyait que la vitesse et le plafond de service étaient les principaux avantages de tout avion. Ce sont eux qui l'aideront à s'échapper des systèmes de défense aérienne et à gagner le combat aérien, ou à l'éviter. Après analyse de la situation, la direction de l'armée de l'air a jugé nécessaire de réduire la production du bombardier « obsolète » Il-28, réduisant la commande de 1955 de 250 appareils, et « en 1956 de le produire uniquement pour les pays de démocraties."

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Commandant de l'Armée de l'Air P. F. Zhigarev a souligné: "L'avion Il-28 ne répond pas pleinement aux exigences modernes en termes de données de vol et tactiques et surtout en termes de vitesse de vol …" Au lieu de l'Il-28, la FBA prévoyait d'adopter un nouveau supersonique bombardier.

Le bureau de conception de l'aviation a commencé à développer une nouvelle machine à la fin de 1952. La base officielle était la publication d'un certain nombre de résolutions du Conseil des ministres de l'URSS en décembre 1952, selon lesquelles les concepteurs d'avions soviétiques ont été chargés d'élaborer la question de la création d'un bombardier de première ligne avec une vitesse d'au moins 1200 km/h.

Les moteurs disponibles et en cours de développement en URSS étaient censés fournir des vitesses supersoniques. Et c'est le bon choix de la centrale électrique qui a finalement déterminé le gagnant du concours des bureaux d'études aéronautiques. A cette époque, A. M. Le berceau a été créé par le moteur AL-5 (TR-3A) . Au début des années 50, l'AL-5 était l'un des turboréacteurs les plus puissants au monde. En 1952, pour la première fois, ce moteur a atteint une ressource de 200 heures et une poussée maximale de 5200 kgf à un nominal de 4200 kgf. Le moteur avait un compresseur axial à sept étages, une chambre de combustion annulaire avec 24 brûleurs à vortex, une turbine à un étage et une tuyère conique rigide. Le moteur est démarré de manière autonome au moyen d'un turbo-démarreur de type TC. Le moteur a été fabriqué en petites séries pour être installé sur des avions Il-46 et La-190, qui n'ont effectué que des vols expérimentaux et n'ont pas été mis en œuvre. Parallèlement au développement de l'AL-5, A. M. Cradle traitait du problème de la création d'un compresseur supersonique, dont les pales du rotor sont carénées avec de l'air à une vitesse dépassant la vitesse du son. Ceci permet d'augmenter la capacité du compresseur, d'augmenter le taux de montée en pression, et de réduire la masse et les dimensions du moteur tout en maintenant voire en augmentant la poussée.

Le moteur AL-7, qui possède le premier étage de compresseur supersonique, a été testé en 1952. Sa poussée atteignait 6 500 kgf et sa masse était de 2 000 kg.

Moteur AL-7F
Moteur AL-7F

En outre, des moteurs adaptés à un bombardier de première ligne ont été développés au Klimov Design Bureau. Le premier d'entre eux est le VK-5 avec une poussée de 3800 kgf et est un développement ultérieur du VK-1F maîtrisé en production. Le VK-5 a réussi les tests d'État en 1953 et les tests en vol sur un avion de reconnaissance photographique expérimenté MiG-17R, qui, avec la postcombustion allumée, a atteint l'altitude de vol la plus élevée à l'époque - 18 000 m. En plus du VK-5, la conception de Klimov bureau a travaillé sur un moteur VK-9 prometteur avec postcombustion jusqu'à 12 000 kg.

Le troisième développeur des moteurs requis était l'A. A. Mikulin. C'est ici que fut créé l'AM-5, le premier turboréacteur entièrement développé en URSS. Après la certification du moteur en 1953, le Mikulin OKB a créé une version améliorée du moteur - AM-9, avec un nouveau compresseur avec une vitesse d'écoulement d'air transsonique et avec une poussée maximale de 2600 kgf et 3250 kgf en mode forcé. Le moteur a passé les tests d'état au banc en 1955. Il était destiné à être installé sur les chasseurs supersoniques MiG-19 et Yak-25.

De plus, en 1953, sous la direction de A. A. Mikulin (plus tard remplacé par S. K. Tumansky), le développement du turboréacteur AM-11, qui reçut plus tard l'indice R11F-300, commença.

Moteur R11F-300
Moteur R11F-300

Lors de la création du moteur, les principes de base de la régulation des turboréacteurs à double arbre avec postcombustion ont été théoriquement développés et appliqués, ce qui a assuré des caractéristiques optimales à grande vitesse, une simplicité et une fiabilité de fonctionnement. La poussée maximale était de 4 200 kg, la postcombustion de 5 100 kg, le poids du moteur de 1040 kg. Les moteurs VK-5, VK-9, AL-5 et AM-9 ont été rejetés par les concepteurs d'avions. Le premier était un moteur à compresseur centrifuge et avait une grande section transversale. Un tel moteur serait bien s'il était installé à l'intérieur du fuselage d'un avion monomoteur. Mais dans ce cas, la poussée du moteur n'était pas suffisante pour assurer la vitesse supersonique. VK-9 était "tarte dans le ciel".

La haute performance déclarée s'accompagnait d'un grand risque technique. Les concepteurs aéronautiques se souvenaient encore bien de leurs erreurs de calcul dans les années 40 lors de la conception d'avions pour les prometteurs VK-107 (première formation), M-71 et M-90, qui ne sont jamais devenus de série. Le moteur AL-5 a été rejeté en raison de sa faible stabilité dynamique des gaz, qu'ils avaient déjà expérimentée sur les prototypes La-190 et I-350.

De plus, A. M. Le berceau offrait un AL-7 plus puissant. AM-9, selon les concepteurs d'avions, avait une faible poussée même si deux moteurs étaient installés. Ainsi, les AL-7 et R11F-300 sont devenus des favoris, c'est avec eux que des prototypes de bombardiers supersoniques de première ligne ont ensuite été construits, ce qui sera discuté dans les parties suivantes.

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