در اوایل دهه 50 قرن گذشته ، تنها دو دفتر طراحی جنگنده در اتحاد جماهیر شوروی وجود داشت: A. I. میکویان و A. S. یاکوولوا. به نظر می رسد که آنها باید در ایجاد نوع جدیدی از جنگنده ها به رقبای اصلی تبدیل می شدند. اما ، همانطور که در قسمت اول توضیح داده شد ، یاکوولف به سادگی از رقابت کنار گذاشته شد. با این حال ، رقابت هنوز هم به پایان رسید و بسیار جذاب بود. رقیب اصلی A. I. میکویان ، P. O ننگین سوخو ، اخیراً به دستور وزارت صنعت دفاع شماره 223 در 14 مه 1953 ، به عنوان V. V. ، طراح ارشد OKB-1 منصوب شد. کندراتیف. پیشتر در سال 1949 ، دفتر طراحی پاول اوسیپوویچ به دلیل درگیری با وزیر نیروهای مسلح اتحاد جماهیر شوروی بسته شد. بولگانین. طبق نسخه رسمی ، این دفتر طراحی در ارتباط با فاجعه رهگیر با تجربه Su-15 و "ناکارآمدی" کلی کار منحل شد: از این گذشته ، در طول وجود دفتر طراحی ، فقط یک دستگاه Su-2 تصویب شد
با پذیرش پایگاه مادی در قلمرو Aerodrome Central ، P. O. سوخو بلافاصله اقدام به جذب افراد و حل مسائل سازمانی کرد. و در 5 ژوئیه 1953 ، فرمان معروف شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی صادر شد ، که به دفتر طراحی "جنگنده" دستور داد تا انواع جدیدی از هواپیماها را توسعه دهد. طراحی شده برای سرعت پرواز مافوق صوت بالا (حداقل 1750 کیلومتر در ساعت). از سطح ویژگی های مشخص شده ، واضح بود که هواپیمای ساخته شده نه تنها به یک ماشین جدید تبدیل نمی شود ، بلکه پیشرفت چشمگیری را در حداکثر سرعت ارائه می دهد. به یاد بیاورید که تا سال 1953 ، هیچ هواپیمای مافوق صوت سریالی در اتحاد جماهیر شوروی وجود نداشت. با وجود تازگی و پیچیدگی تکلیف ، تیم تازه تشکیل شده ، به سرپرستی P. O. Suchim ، به طور فعال شروع به توسعه پروژه کرد. اساس آن پروژه Su-17 (R) بود که در سال 1948 آماده شد.
پیش بینی هواپیماهای Su-17 (R)
کار به دو جهت پیش رفت. اولی یک جنگنده خط مقدم است (این او بود که رقیب اصلی MiG-21 شد) ، و دومی یک رهگیر دفاع هوایی است. هر دو هواپیما در دو نسخه ساخته شده اند که از نظر بال متفاوت هستند: یکی با بال سنتی جاروب شده و دیگری با بال مثلثی جدید. یک جنگنده خط مقدم با بال جارو شده نام S-1 (Strelka) و با بال مثلثی-T-1 دریافت کرد. بر این اساس نام رهگیرها به این شرح است: C-3 و T-3. سوخو می خواست هر دو نوع بال را به طور موازی آزمایش کند و بهترین گزینه را در خدمت قرار دهد. پس از طراحی مجدد پروژه اولیه "R" مطابق با آخرین توصیه های TsAGI ، هواپیماهای C1 / C3 از بال با رفت و برگشت 60 درجه در امتداد خط 1/4 آکورد پروفیل متقارن با ضخامت نسبی 7٪ و یک دم افقی تمام عطف در همان زمان ، یک سیستم هیدرولیک فشار قوی ، یک سیستم کنترل تقویت کننده برگشت ناپذیر برای همه کانال ها ، یک ورودی هوای قابل تنظیم با یک محور نامتقارن با بدنه مرکزی جمع شونده و موارد دیگر نصب شد. تعداد اسلحه های موجود در هواپیما محدود به دو اسلحه بود - یکی در هر هواپیمای بال. برای دستیابی به سرعت پرواز S-1 / S-3 بالاتر از "R" ، پاول اوسیپوویچ همچنین تصمیم گرفت از موتور توربوجت جدید (TRD) طراحی شده توسط A. M. گهواره AL-7F با رانش اعلام شده در پس سوز 10000 کیلوگرم بر کیلوگرم. درست است که موتور هنوز آماده نشده بود و به عنوان یک اقدام موقت ، نمونه اولیه می تواند با نسخه بدون قدرت آن از AL-7 عرضه شود ، که یک سوم رانش کمتری را ایجاد کرد.محاسبات نشان داد که حتی با چنین موتور ضعیف توربوجت ، هواپیمای "C" به سرعت مافوق صوت می رسد.
طراحی جنگنده S-1 بسیار سریع پیش رفت ، زیرا طراحی آن تا حد زیادی "R" قبلی را تکرار کرد. البته در زمان خود ، Su-17 یک طراحی انقلابی و پیشرفته بود ، اما 5 سال از طراحی آن می گذرد و این امر گاهی توسط کارکنان KB نادیده گرفته می شود. این منجر به این واقعیت شد که تا زمان اتمام طراحی ، سر کار توسط رئیس تیپ انواع عمومی E. G. مختل شد. آدلر. وی در این باره در خاطرات خود چنین نوشت: "تحت تأثیر سرخوشی مربوط به Su-17 ، که در سال 1948 خراب شد ، من منفعلانه تماشا می کردم که چگونه کارکنان جوان تیم طراحی طرح Sizov ، Ryumin ، Ponomarev و Polyakov با جدیت تکرار می کنند ویژگی های اصلی این ایده آل … اما با کشیدن نقشه های تیم طراحی اولیه به تیم های اصلی دفتر طراحی ، احساس نارضایتی به تدریج در من ایجاد شد و راه حل سازنده متفاوتی خود را پیشنهاد کرد. با انزجار بیشتر و بیشتر نقاشی ها را امضا کردم ، بالاخره نتوانستم مقاومت کنم و با سر مقصر به سوخو رفتم …"
در گفتگوی خود با سوخو ، آدلر پیشنهاد کرد که به طور قابل توجهی پروژه را بازبینی کند. سوخوی دموکراتیک و آرام "انقلاب" را تایید کرد. آدلر چند روز بعد دیدگاه های خود را در مورد تغییر پروژه به تیم ارائه کرد. تغییرات اصلی بر روی محل چرخ دستی اصلی فرود تأثیر می گذارد - آنها باید از بدنه به بال منتقل می شدند و فضای خالی با مخازن سوخت گرفته می شد. دم افقی قابل تنظیم با آسانسور باید با یک تثبیت کننده همه جانبه جایگزین شود. آن را باید از کویل به دم بدنه منتقل کرد ، زیرا کویل در تقویت کننده های قوی جا نمی گرفت.
در ابتدا ، نوآوری های E. G. آدلر رد نشد و تیپها کار جدیدی را شروع کردند. اما بازآرایی دنده فرود نیاز به تغییر در مجموعه قدرت بال و طرح سینماتیکی خود شاسی داشت. برخی از تفاوت های ظریف در سیستم کنترل و غیره وجود داشت. خود آدلر زمان زیادی را صرف نه تنها برای حل مشکلات به وجود آمده ، بلکه همچنین متقاعد کردن کارکنان به درستی آنها کرد ، که در واقع خود را بدخواهان زیادی کرد. درگیری در حال افزایش بود و E. G. آدلر مجبور شد سوخو را در دفتر طراحی یاکوولف ترک کند. در نتیجه این داستان ، آدلر نوشت: "با محاسبه مقایسه ای وزن دو نوع طراحی Su-7 به طور همزمان ، مشخص شد که مجموع صرفه جویی در وزن در نسخه جدید 665 کیلوگرم بود … من پنهان نمی کنم که خوشایند است وقتی شنیدم که یک روز سوخوی ، که از تمجید خسیس بود ، با این وجود این عبارت را در یکی از جلسات انداخت: "طبق برنامه های آدلر ، به دست آوردن ساختارها آسان تر است."
پروژه تکمیل شده S-1 دارای بدنه استوانه ای بی تکلف با نسبت ابعاد بزرگ ، ورودی هوای جلویی با مخروط مرکزی ، بال وسط جاروب شده و واحد دم تک باله بود. همه این راه حل های طراحی با هدف کاهش کشش آیرودینامیکی و دستیابی به سرعتهای بالا انجام شده بود ، به ویژه از آنجا که چنین طرحی تا حد امکان توسط TsAGI مورد مطالعه قرار گرفته است. و اگر گلایدر S-1 برای هواپیماهای داخلی آشنا و حتی کلاسیک بود ، نیروگاه در آن زمان بی نظیر بود. Arkhip Mikhailovich Lyulka هنگام توسعه موتور جدید توربوجت AL-7 ، تصمیم گرفت با افزایش نسبت فشرده سازی هوا در کمپرسور به افزایش رانش برسد. این مشکل را می توان با افزودن مراحل حل کرد ، اما در همان زمان وزن و ابعاد موتور افزایش یافت. و امکان استفاده از کمپرسور مافوق صوت وجود داشت. در آن ، به لطف مشخصات ویژه تیغه ها ، جریان هوا بین آنها سریعتر از سرعت صدا حرکت می کند. پله های کمتری دارد ، اما فشار هوا بیشتر است. بر این اساس ، وزن کمتر و کشش بیشتر.
با این حال ، دستیابی به عملکرد پایدار از یک کمپرسور مافوق صوت بسیار دشوار است. علاوه بر این ، تیغه ها تحت بارهای سنگین قرار می گیرند و حتی خرده های کوچک روی سطح می توانند منجر به تخریب آنها شوند.با توجه به این کاستی ها ، معمولاً همه مراحل مافوق صوت ساخته نمی شوند ، بلکه تنها چند مرحله هستند ، بنابراین کارکردن آنها آسان تر است. Cradle تصمیم گرفت تنها مرحله اول را مافوق صوت بسازد. از نظر اثربخشی ، 3-4 مورد زیر صوتی را جایگزین کرد.
برای افزایش سر فشار ، قطر چرخ مرحله جدید افزایش یافت ، اما قطر مراحل قدیمی ثابت ماند ، به همین دلیل ، یک قوز مشخصه در مسیر هوا ایجاد شد. در طول آزمایشات ، موتور شروع به کار کرد و ویژگی های محاسبه شده را نشان داد ، اما قوز آن به تیم طراحی استراحت نمی داد. اما تمام تلاش های آنها برای اصلاح "زشتی" با موفقیت تاج گذاری نشده است. کمپرسور صاف سرسختانه نمی خواست کار کند. در پایان ، او تنها ماند و شکل غیرمعمول مسیر جریان کمپرسور AL-7 مشخصه او شد.
گهواره حتی در این مورد شوخی کرد. یک روز یک هیئت آمریکایی از جنرال الکتریک از OKB وی دیدن کرد. متخصص برجسته شرکت ، با مشاهده کمپرسور "هفت" ، با تعجب از لیولکا پرسید: "چرا موتور شما دارای کمپرسور قوز دار است؟" که او به شوخی پاسخ داد: "او از بدو تولد چنین است!"
مرحله مافوق صوت نسبت فشرده سازی کمپرسور AL-7 را به 9 رساند. به
موتور رقیب AM-11 (RIF-300) ، که برای هواپیمای میکویان در دفتر طراحی Mikulin طراحی شده بود ، دارای یک کمپرسور شش مرحله ای کاملاً مافوق صوت بود. اما جنرال الکتریک برای موتور خود که برای جنگنده خط مقدم آمریکا F-104 (که در طراحی ماشین های شوروی دشمن اصلی محسوب می شد) در نظر گرفته شد ، با افزایش تعداد مراحل ، راه ساده ای را طی کرد. طراحان 17 عدد از آنها را در J79 چیده اند (لازم به یادآوری است که هزینه یک تیغه موتور جت چند ده دلار است و هزینه موتور متناسب با تعداد مراحل افزایش می یابد. علاوه بر این ، ابعاد و وزن موتور افزایش می یابد.)
طراحان هم در تضمین ثبات عملکرد موتور و هم در مبارزه با افزایش سرعت ، مسیرهای کاملاً متفاوتی را طی کردند. گهواره بای پس هوا را از مسیر جریان اعمال کرد. هوای "اضافی" از مراحل چهارم و پنجم حذف شد و از طریق سوراخ هایی در محفظه موتور که با دو برش در قسمت بالای بدنه هواپیما تراز شده بود ، وارد جو شد. در حالت عادی ، سوراخ های روی موتور با نوارهای فولادی پوشانده شده بود. دور زدن ساده ترین و در عین حال غیر اقتصادی ترین سیستم بود. در لحظه باز شدن سوراخ های محفظه موتور توربوجت ، رانش کاهش یافته و مصرف سوخت افزایش می یابد.
در جنرال الکتریک ، برای پایداری موتور ، از پره های راهنمای کمپرسور دوار استفاده شد. این سیستم عملاً هیچ عارضه جانبی نداشت ، اما قدر آن پیچیده تر و گرانتر از یک بای پس است. در موتور میکولین ، از کمپرسور دو مرحله ای استفاده شد که به هیچ وجه نیاز نداشت ، همه تنظیمات چرخش روتورهای فشار پایین و بالا را با سرعت های مختلف تضمین می کرد.
در مقایسه موتورها ، باید بدانید که پیشرانه توربوجت پیشرفته تر ، موتور محرکی است که با حداقل وزن ، ابعاد و مصرف سوخت به رانش مشخص شده توسط مشتری می رسد. علاوه بر این ، هر کیلوگرم اضافه وزن موتور باعث افزایش جرم هواپیما در حدود سه کیلوگرم می شود.
سطح طراحی کمال یک موتور را می توان با وزن مخصوص آن - نسبت جرم به حداکثر رانش - تعیین کرد. هرچه کوچکتر باشد ، بهتر است: هرچه بیشتر طرح سازنده آن منطقی تر انتخاب شود.
همانطور که از تجزیه و تحلیل جدول مشخص است ، موتور AM-11 (R11F-300) A. A را می توان از بین سه موتور توربوجت بهترین موتور نامید. میکولین. موتورهای AL-7 لیولکوف از بهترین موتورهای کلاس خود نبودند ، اما نیروی محرکه آنها بی نظیر بود و سوخو بر آن تکیه کرد. با این حال ، این امکان وجود داشت که یک موتور بسیار بزرگ ، سیستم ها و سوخت آن را فقط در بدنه ای به اندازه کافی بزرگ قرار دهیم. در نتیجه ، S-1 در پس زمینه رقبای داخلی و خارجی بسیار چشمگیر به نظر می رسید.
Su-7 همچنین در پس زمینه جنگنده های نسل قبل چشمگیر به نظر می رسید.
در نوامبر 1953 از پیش نویس طرح جنگنده خط مقدم با بال جاروب شده (نوع "S-1") دفاع شد و در فوریه 1954 یک کمیسیون ماکت تصویب شد. به دستور MAP شماره 135 26 اکتبر 1953 ، OKB-1 به عنوان پایگاه تولید به شاخه ای از کارخانه شماره 51 MAP منتقل شد.
در 1 ژوئن 1955 ، یک ایستگاه آزمایش پرواز (LIS) از کارخانه شماره 51 در LII در ژوکوفسکی افتتاح شد - فقط چند هفته تا پایان ساخت S -1 باقی مانده است. پس از آزمایش مجموعه ها و سیستم ها ، هواپیما تحت پوشش با رعایت تمام مقررات امنیتی و همراهی پلیس با موتورسیکلت ها در شب 15 تا 16 ژوئیه 1955 از مسکو به LIS منتقل شد. سرپرستی تیم آزمایش توسط مهندس برجسته V. P. بالوف. از آنجا که OKB-51 هنوز خلبانان آزمایشی خود را نداشت ، A. کوچتکوف از موسسه آزمایشات علمی بنر سرخ دولتی نیروی هوایی (GK NII VVS) ، که قبلاً اولین هواپیمای جت P. O. را آزمایش کرده بود. سوخو Su-9 27 ژوئیه A. G. کوچتکوف اولین تاکسی را در C-1 انجام داد. پس از آن دو حرکت جدید با جدا شدن چرخ بینی انجام شد ، اما با وجود عدم اظهار نظر در مورد خودرو ، تاریخ اولین پرواز هنوز به تعویق افتاد. 6 سپتامبر P. O. سوخویی برای اولین پرواز C-1 برنامه ای را به MAP ارسال کرد ، اما رویدادهای روز بعد تنظیمات خاص خود را انجام داد. در 7 سپتامبر ، یک تاکسی دیگر و یک رویکرد کوچک برنامه ریزی شده بود ، اما به محض جدا شدن خودرو از نوار ، ناگهان 15 متر افزایش یافت. طول نوار فرود در جلو به وضوح کافی نبود. خلبان چاره ای جز کمک به ماشین بسیار "پرواز" نداشت. با افزایش رانش موتور توربوجت به حداکثر سرعت ، A. G. کوچتکوف پرواز خود را ادامه داد. C-1 با انجام یک پرواز دایره ای ، فرود آمد. برای نجات نمونه اولیه ، خلبان مورد تقدیر قرار گرفت و پاداشی به مبلغ ماهانه دریافت کرد. روحیه رئیس حتی با این واقعیت که رقبا توانستند از او جلو بزنند خراب نشد - اتومبیل های آنها در سال 1954 به بال رسید. میکویان اولین کسی بود که خود را تشخیص داد - E -2 او تحت کنترل E. K. موزولوف در 14 فوریه پرواز کرد و دو هفته و نیم بعد جنگنده XF-104A جانسون از باند کارخانه بلند شد.
اولین مرحله آزمایشات S-1 مجهز به موتور توربوجت پس سوز AL-7 در 23 ژانویه 1956 به پایان رسید. در این زمان ، ماشین 11 پرواز را انجام داده بود و چهار ساعت و پنج دقیقه پرواز داشت. در همان زمان ، امکان عبور از سد صوتی در پرواز سطح و تعیین ویژگی های اصلی ثبات و کنترل هواپیما وجود داشت. در همین حال ، سازندگان موتور یک نسخه پرواز از موتور AL-7F با یک مشعل پس از آتش و یک نازل قابل تنظیم در دو موقعیت را آماده کردند. حداکثر نیروی رانش 6850 کیلوگرم و پس سوز 8800 کیلوگرم بود. پس از تغییرات جزئی ، روی C-1 نصب شد و در مارس 1956 ، مرحله دوم آزمایش دستگاه آغاز شد. در اولین پروازها ، پس از روشن کردن پس سوز ، هواپیما به راحتی به سرعت M = 1 ، 3-1 ، 4 رسید. یک قدم دیگر ، و مانع در M = 1 ، 7. برداشته شد. در حال حاضر آزمایش کنندگان چرخش کردند با دو سرعت صدا!
در هر پرواز جدید ، برای کاهش خطر از دست دادن تنها نمونه اولیه ، سرعت 0.1 ماخ افزایش یافت. در 9 ژوئن ، سرعت هواپیما به 2070 کیلومتر در ساعت رسید (M = 1 ، 96) ، اما ناگهان موج ورود هوا شروع شد ، همراه با تکان دادن بینی بدنه ، بیرون آمدن و "حباب" در کانال ورودی هوا ، و همچنین تغییرات دوره ای در رانش موتور. ماخالین ، پس سوز را خاموش کرد ، سرعت خود را کاهش داد. موج متوقف شده است. پرواز بعدی نیز به همین ترتیب به پایان رسید. روشن شد که پروازها برای دستیابی به حداکثر سرعت باید متوقف شوند تا دلایل افزایش و روشهای غلبه بر آن مشخص شود. اما حتی در آن زمان ، سرعت به دست آمده از TTT مورد نیاز نیروی هوایی فراتر رفت ، که شور و شوق مشتری و رهبری MAP را برانگیخت ، زیرا وعده افزایش سریع سرعت را در مقایسه با سریع ترین جنگنده MiG-19 شوروی در آن زمان می داد… به پدیده های موتور و توقف در پره های مرحله مافوق صوت.سپس طراحان شکل مخروط بینی را تغییر دادند ، که به ماخالین اجازه داد تا سرعت خود را به 2.03M (2170 کیلومتر در ساعت) برساند و در نهایت "صدای دوم" را بگیرد.
هواپیمای S-1 در حین آزمایش با حداکثر سرعت
منابع:
آدلر E. G. زمین و آسمان. یادداشت های طراح هواپیما.
مارکوفسکی V. Yu. ، Prikhodchenko I. V. اولین جنگنده بمب افکن مافوق صوت Su-7B. "از سایه خارج شو!"
هوانوردی و زمان // 2011. №5. "هواپیمای دوران کلاسیسم جت".
AviO. گلچین Su-7.
بالهای سرزمین مادری // Adler E. G. چگونه سو -7 متولد شد
هواپیمای مافوق صوت Tsikhosh E.
بالهای سرزمین مادری // Ageev V. در آستانه "صدای دوم".
جنگنده خط مقدم Su-7 Astakhov R.
تاریخچه طراحی هواپیماها در اتحاد جماهیر شوروی 1951-1965
