Когда речь заходит об увеличении скорости полёта, многие считают, что достаточно поставить более мощный двигатель, и сверхзвуковой самолёт готов. Но для скоростей, близких к скорости звука, этого недостаточно. Не менее важны аэродинамика и жёсткость конструкции.
В первые недели 1950 года у советских испытателей появилась машина, которая выглядела знакомо, но вела себя в воздухе иначе предшественников: опытный И‑330 «СИ» - будущий МиГ‑17.
Есть красивые даты из учебников, а есть реальная «линия фронта» прогресса, где каждый новый километр в час приходится добывать путём затрат колоссального количества труда и нервов.
14 января 1950 года прототип впервые подняли в небо. А уже 1 февраля на высоте 2000 м он показал скорость 1114 км/ч.
Почему вокруг этой цифры столько шума? Скорости, близкие к скорости звука- это не просто быстро. На таких скоростях перестают работать проверенные решения, используемые при дозвуковых полётах.
Сложности околозвуковых скоростей.
Если не вдаваться в формулы: на трансзвуковых скоростях на крыле появляются и смещаются ударные волны, и вместе с ними резко растут нагрузки и меняется картина обтекания.
Режимы, на которых при дозвуковых скоростях самолёт был послушным, на трансзвуке могут приводить к проблемам: меняются усилия на ручке управления, эффективность рулей падает, а главное - нагрузка на конструкцию самолёта значительно увеличивается.
Можно сделать крыло тоньше и «быстрее» - но тонкое крыло сложнее сделать достаточно жёстким. А недостаток жёсткости на больших скоростях и нагрузках приводит к эффектам, которые мало кто хотел бы пережить в полёте.
В ходе испытаний МИГ-17 выявили проблему недостаточной жёсткости крыла и связанное с этим явление «обратного действия элеронов». То есть пилот отклоняет штурвал, ожидая крен в одну сторону, а самолёт из‑за деформаций крыла на больших скоростях отклоняется в противоположную сторону. Страшный сценарий для машины, которая идёт со скоростью, близкой к М=1.
Сверхзвуковой барьер на практике.
В гонке за сверхзвук настоящей победой был не сам факт достижения скорости 1М. Главная задача состояла в том, чтобы сохранить управляемость и целостность конструкции, когда воздух перестаёт быть «мягкой средой» и начинает отвечать ударами и скачками давления.
Уже в начале заводских испытаний опытная машина показала, что по максимальной скорости превосходит МиГ‑15бис примерно на 40 км/ч.
Это немного по меркам сегодняшних реактивных самолётов. Для той эпохи - ощутимый шаг при том, что сделан он был не путём повышения мощности, а более тонкой настройкой аэродинамики и компоновки.
Прирост скорости не даётся "бесплатно". Аэродинамическое качество планера снизилось (в цифрах приводят падение с 13,9 до 13,6), а радиус применения уменьшился примерно на 35 км.
МиГ‑17 при полёте со снижением превышал скорость звука, достигая примерно 1,03М. Но самолёт не был на 100% рассчитан на сверхзвук и часто закидывал нос вверх прямо перед M=1.
При этом некоторые источники утверждают, что 6 февраля 1950 года МиГ‑17 достиг скорости звука в горизонтальном полёте, и даже называют его первым в мире серийным сверхзвуковым самолётом.
Физика не прощает ошибок.
В этой истории есть момент, который хорошо показывает, почему звуковой рубеж это не просто "лишние" несколько десятков километров в час, а серьёзный вызов.
В ходе одного из испытательных полётов 17 марта 1950 года у МИГ-17 развился флаттер, в результате которого разрушилось горизонтальное оперение, после чего машина сорвалась в штопор и разбилась, а лётчик‑испытатель Иван Иващенко погиб.
Флаттер - тот тип явления, где аэродинамика и упругость конструкции входят в резонанс и вызывают возрастающие колебания. На трансзвуке риск такого развития событий выше из‑за ударных волн и меняющихся нагрузок.
Доведение до результата.
После выявления проблем машину продолжали доводить, велась постройка и испытания дополнительных прототипов.
Затем проект дошёл до стадии, когда самолёт приняли к производству. Первые строевые МиГ‑17 появились в начале 1952 года.
Когда мы говорим «гонка за сверхзвук», легко представить прямую линию: быстрее - ещё быстрее - сверхзвук. Но история МиГ‑17 показывает, что настоящая гонка шла за балансом.
С одной стороны - прибавка скорости относительно предшественника. С другой - неизбежные потери по дальности и эффективности, необходимость усиливать конструкцию и бороться с неожиданными эффектами, влияющими на управляемость, которые на дозвуке могли вообще не проявляться.
Боевое применение.
МиГ‑17 использовался в ряде вооружённых конфликтов, в том числе во Вьетнаме и на Ближнем Востоке.
Самолёт применялся для перехвата нарушителей границы воздушного пространства СССР, включая случаи сбитых или принуждённые к посадке самолётов-разведчики разных стран.
МиГ‑17 был основным перехватчиком ВВС Северного Вьетнама в 1965 году. С 1965 по 1972 годы МиГ‑17 ВВС Вьетнама одержали 71 воздушную победу над самолётами США. Лучшие по результативности вьетнамские пилоты летали на Миг-17.
Если тема понравилась, почитайте ещё:
- 22 января 1974 года: последний полёт советского сверхсекретного самолёта.
- Изделие 400: самолет, способный перевезти локомотив.