Советский истребитель Су-7, подробный обзор

Советский истребитель Су-7 стал первым самолетом в СССР, который смог преодолеть рубеж скорости «два звука». Его высотные и разгонные характеристики в то время считались лучшими в мире. Истребитель Су-7 стал целой эпохой в истории отечественной авиации.

Рассмотрим более подробно истребитель Су-7, его историю создания, особенности конструкции, летно-технические характеристики, эксплуатацию.

История создания

В начале 50-х годов военно-воздушные силы ведущих мировых держав имели на вооружении реактивные истребители 1-го поколения. Эти машины обладали дозвуковыми скоростями полета и пулеметно-пушечным вооружением. Наиболее массовыми среди них были советские МиГ-15 и американские F-86 Sabre.

В 1953 году КБ им. П. Сухого занялось разработкой истребителей второго поколения. При этом учитывался опыт войны в Корее, где МиГи и «Сэйбры» не раз сходились в воздушных поединках. Новые машины должны были иметь сверхзвуковую скорость, ракетное вооружение и радиолокационное бортовое оборудование. Сухой предложил правительственной комиссии сразу 4 варианта сверхзвуковых фронтовых перехватчиков и истребителей с треугольными и стреловидными крыльями. Новые машины должны были развивать невероятно высокую по тем временам скорость 1800 км/ч и подниматься на высоту до 19 000 м.

Во время заседания научно-технического совета Сухому заявили: «Это техническая фантастика – самолет с такими показателями сейчас построить невозможно». Стоит напомнить, что к 1953 году Советский Союз вообще не имел серийных сверхзвуковых самолетов. Правительство одобрило два проекта, но определило очень жесткие сроки передачи самолетов на испытания – май 1955 г.

Причина была проста – холодная война. В США уже велись летные испытания истребителя так называемой сотой серии: F-100, F-101, F-102 и F-104. Эти машины проектировались как самые скоростные и самые высотные в мире. Советский Союз не мог допустить отставания от военно-воздушных сил потенциального противника. Поэтому инженерному коллективу П. Сухого пришлось трудиться с предельной собранностью и максимальной отдачей. Работами по обоим проектам непосредственно руководил Евгений Фельскер.

При разработке истребителей второго поколения инженерному коллективу пришлось столкнуться со многими техническими проблемами. Именно здесь проявились конструкторские и организаторские способности П. Сухого. Павел Осипович всегда предоставлял своим сотрудникам большую самостоятельность, всячески стремился развить в них творческое начало.

В 1954 году был готов проект фронтового истребителя С-1 со стреловидным крылом. Этот самолет намного опередил свое время. Он имел совершенные аэродинамические формы: сильно откинутые назад крылья, стрелоподобное оперение, длинный сигарообразный фюзеляж. На С-1 был установлен мощный турбореактивный двигатель конструкции Архипа Люльки.

7.09.1955 С-1 совершил свой первый полет. Испытать машину Сухой пригласил полковника Андрея Кочеткова − одного из лучших советских пилотов. Именно Кочетков в августе 45-го первым поднял в воздух трофейный Messerschmitt Me.262.

Теперь ему предстояло освоить несравнимо более сложный истребитель. При этом летчику нужно было решить не только технические, но и психологические проблемы: скорость далеко за пределами звукового барьера, огромная высота полета – все это предстояло преодолеть впервые. Во время испытаний истребитель С-1 сумел достигнуть заданной высоты – 19 000 м. Максимальная скорость достигла 2170 км/ч. Впервые в истории советская крылатая машина шагнула за «два звука». Это был достойный ответ на американский вызов.

11.06.1956 постановлением правительства самолет запустили в серийное изготовление под индексом Су-7. Через 2 недели истребитель Сухого вместе с другими новинками отечественной авиации впервые выставили на показ широкой публике.

Высотные, скоростные и разгонные характеристики машины превзошли все достижения реактивной авиации, причем не только в Советском Союзе, но и во всем мире. Машина была хорошо управляема и устойчива в полете, легко выполняла фигуры высшего пилотажа.

Вооружение и бортовое оборудование Су-7 вполне соответствовали военным требованиям. Современный дальномер позволял летчику атаковать цели при любых условиях видимости, днем и ночью. Казалось, самолет ожидает блестящее будущее, но его судьба круто изменилась уже в 1958 году, буквально в самом начале серийного производства. К тому времени на заводе в Комсомольске-на-Амуре было выпущено 132 машины.

Модификации Су-7

Особенности конструкции Су-7Б

Су-7Б — однодвигательный цельнометаллический среднеплан с крылом и оперением большой стреловидности, с двигателем внутри задней части фюзеляжа и передним расположением воздухозаборника. В качестве основных удельных параметров самолета главный конструктор выбрал тяговооруженность, близкую к единице, и нагрузку на крыло около 300 кг/м². Основные конструкционные материалы планера — алюминиевые сплавы В95, Д16 и сталь 30ХГСНА.

• Фюзеляж самолета представлял собой цельнометаллический полумонокок круглого сечения с силовым набором из 43 шпангоутов, 7 лонжеронов и 23 стрингеров с обшивкой. На своем значительном протяжении он имел форму цилиндра с диаметром 1550 мм с сужением в носовой части, начиная от 15 шпангоута. Из-за объемистой форкамеры двигателя расширенная «бочкообразная» хвостовая часть имела максимальный диаметр 1634 мм. Для удобства замены двигателя фюзеляж имел технологический разъем по шпангоутам № 28 и 29, деля конструкцию на переднюю и заднюю часть. В фюзеляже, состоящем из головной и хвостовой частей, размещается кабина летчика, ниша передней стойки шасси, воздушный канал двигателя, четыре мягких топливных бака, турбореактивный двигатель с форсажной камерой, контейнер тормозного парашюта, боезапас пушек, радиоэлектронное оборудование и другие системы. В хвостовой части расположены четыре тормозных щитка и опора, предохраняющая хвостовую часть самолета при посадке с большим углом. Канал в/заборника проходил внутри передней части фюзеляжа, огибая кабину летчика справа и слева. В передней части в/заборника установлен подвижный конус, а на расстоянии 1500 мм от передней кромки заборника установлены 4 створки перепуска воздуха.
• Гермокабина летчика вентиляционного типа, с наддувом от компрессора двигателя и охлаждаемый в турбохолодильной установке. Фонарь состоял из двух частей — неподвижного козырька и сдвижной части. Кабина бронирована: переднее бронестекло толщиной 102,5 мм, в верхней части козырька устанавливался 5 мм бронещиток из стали КВК-2, защищающий голову летчика; 10 мм силикатные стекла были вставлены в боковые проемы козырька, а сдвижная часть фонаря той же толщины изготовлялась из термостойкого оргстекла. Кроме бронестекла и бронещитка козырька фонаря, защиту летчика спереди обеспечивала 8 мм стальная бронеперегородка. Для защиты летчика от поражения со стороны хвоста кресло имело бронеспинку из алюминиевых бронеплит толщиной 36 мм, а сверху задней стенки кабины устанавливалась 20 мм бронеплита, прикрывающая голову за заголовником кресла. Катапультное кресло КС-2А (затем ставили КС-3 и КС-4). Также к передней части фюзеляжа крепилось стреловидное среднерасположенное крыло с углом стреловидности 60° по 1/4 линии хорд. Угол установки крыла равен +1°, поперечное V = 3°. Конструктивно крыло состояло из двух отъемных консолей, на каждой из которых установлены элерон с весовой и аэродинамической компенсацией, выдвижной закрылок и две аэродинамические перегородки. Особенностью конструкции крыла являлось применение, наряду с обычной листовой работающей обшивкой, монолитных панелей. В средней части корневого участка крыла расположен отсек главной стойки шасси.
• Хвостовое оперение самолета состояло из цельноповоротного стабилизатора и киля с рулем направления. Угол стреловидности горизонтального и вертикального оперения по линии 25 % хорд составлял 55°. Стабилизатор расположен на 110 мм ниже строительной горизонтали фюзеляжа с углом установки минус 1° и состоял из двух половин, каждая из которых поворачивалась относительно своей полуоси. Впервые в истории советского авиастроения был применен цельноповоротный стабилизатор с необратимым бустерным управлением. Руль направления, управляемый бустером, имел весовую балансировку, а верхняя часть киля и руля направления для обеспечения работы радиостанции и ответчика выполнялись из радиопрозрачного стеклотекстолита.
• Больших усилий потребовала разработка конструкции шасси. При уборке его в фюзеляж уменьшалось пространство для размещения емкостей топлива, усложнялась силовая установка, что в общем утяжеляло конструкцию. После многодневных исканий было найдено простое и рациональное решение: крепить колеса основных опор на рычажной подвеске и убирать в крыло механическим подтягом. Зазоры между стойками шасси при уборке их в крыло уменьшили. Такая схема, не имеющая аналогов в отечественном и зарубежном самолетостроении, оказалась весьма удачной. На основных стойках установлено по одному тормозному колесу высокого давления КТ-69 (880х230 мм) с дисковыми тормозами. Передняя нога шасси выполнена свободно ориентирующейся (на 50° вправо и влево) с нетормозным колесом К283 (570×140) и демпфером, гасящим резкие автоколебания переднего колеса (шимми) при движении самолета по земле. Она убирается в отсек передней ноги против потока. Вся система уборки и выпуска работает от гидросистемы. Для сокращения длины пробега на Су-7Б установлен посадочный тормозной парашют ПТ-7, уложенный в ранец, который размещался в контейнере снизу хвостовой части фюзеляжа.
• В фюзеляже топливо размещалось в четырех мягких топливных баках. В головной части устанавливались баки № 4 на 330 л, № 1 на 1100 л и № 2 на 680 л керосина. Топливный бак № 3 размещался в хвостовой части и вмещал 505 л топлива, а общая емкость двух герметичных крыльевых отсеков равнялась 800 л. Под фюзеляж на балочные держатели БДЗ-57ФУ можно было подвесить два ПТБ (типа Т43-6100-800, первоначально разработаны для перехватчика Су-9) сверхзвуковой формы емкостью 640 л каждый. С ними максимальный объем топливной системы равнялся 4695 л (3794 кг керосина марки ТС-1). В качестве топлива применялся керосин марок Т-1, ТС-1 или их смесь в любой пропорции. Заправка топливом — через заливные горловины баков.
• Гидросистема Су-7Б с максимальным рабочим давлением 215 кг/см² состояла из трех самостоятельных систем: силовой и двух бустерных — основной и дублирующей. Источником давления в каждой системе являлся установленный на коробке приводов двигателя плунжерный насос переменной производительности НП26/1 (НП27). Кроме того, в дублирующую бустерную систему был включен аварийный насос с электроприводом НС-3 и допустимым временем непрерывной работы 20 минут. Рабочая жидкость — масло АМГ-10. Силовая гидросистема предназначалась для уборки и выпуска шасси, закрылков, тормозных щитков, конуса воздухозаборника, открывания и закрывания противопомпажных створок. Для увеличения скорости и надежности уборки шасси, на Су-7Б последних серий в силовой гидросистеме был выполнен ряд изменений — вместо одного гидроаккумулятора в момент уборки к основной магистрали подключался и второй (ранее использовался только один). Для создания усилий, способных преодолевать большие аэродинамические нагрузки на рулевых поверхностях самолета, в системе управления были установлены двухкамерные гидромеханические усилители (бустеры). Для обеспечения максимальной надежности работы управления самолетом бустеры работали одновременно от двух независимых гидросистем и при выходе одной из них из строя продолжали работать на второй системе, развивая половинное усилие на исполнительном штоке. Основным отличием бустерной гидросистемы от силовой, а также от бустерных систем, применявшихся в то время на других самолетах, являлось то, что она была замкнута, то есть не имела непосредственного контакта с атмосферой. Поэтому в ней не было необходимости иметь расходные бачки и клапаны обратных перегрузок.
• Пневмосистема состоит из двух автономных пневмосистема. Основная пневмосистема самолета, питаемая от одного 6-литрового и двух 3-литровых баллонов, обеспечивала основное торможение колес главных ног шасси, их автоторможение при уборке, герметизацию фонаря кабины и перезарядку пушек, а с 31 серии и аварийный выпуск закрылков. Вторая система, в состав которой входил 6-литровый баллон, служила для аварийного торможения колес при выходе из строя основной пневмосистемы, а также аварийного выпуска шасси. В обеих системах в качестве рабочего тела использовался технический азот. Зарядное давление в баллонах 150 кг/см². Давление, подводимое к тормозам колес — 12 кг/см².
• Система управления полетом — бустерная, с необратимыми гидроусилителями, и передачей перемещений органов управления механической проводкой (жесткими тягами на стабилизатор, тросовая проводка на РН и смешанная — на элероны. В канале тангажа стоял автомат регулирования загрузки ручки АРЗ-1, изменяющий величину нагрузки в зависимости от высоты и скорости полета путем изменения по заданному закону передаточного отношения системы управления стабилизатором на участке от ручки до пружинного механизма загрузки. Для улучшения путевой устойчивости на больших высотах в систему управления рулем направления включен демпфер рыскания (автомат парирования) АП-106М с датчиком угловой скорости ДГ-102М. Автопилот — АП-28И.
• Источники электропитания — генераторы на двигателе ГС-12Т и СГС-7,5Б, электромашинные преобразователи. Аварийный источник — аккумуляторная батарея 12АСАМ-23 (12САМ-28). Самолет оснащен радиостанцией РСИУ-5, радиокомпасом АРК-10, радиовысотомером РВ-УМ, радиолокационным дальномером СРД-5М, оптическим прицелом АСП-5НД и ПБК-1 (ПБК-2), системой предупреждения о радиолокационном облучении «Сирена»2, системой опознавания «свой-чужой» СРО-2М. Гирокомпас ГИК-1 (заменен на курсовую систему КСИ-7). Маркерный радиоприемник МРП-56П. В качестве средства объективного контроля вначале стоял бароспидограф, затем его заменили на систему автоматической регистрации параметров полета САРПП-12Г с накопителем информации К12-51Г1. Позднее на каждый пятый самолет стали устанавливать фотоаппарат АФА-39 для контроля бомбометания и попутной разведки.
• Двигатель — турбореактивный с форсажной камерой АЛ7Ф-1-100 (на первых сериях АЛ-7Ф-1-50) с тягой на максимале 6800 кгс и на форсаже 9600 кгс. Его ресурс составлял первоначально всего 100 часов, в дальнейшем многократно увеличенный. Сухой вес двигателя с агрегатами 2285 кг. Удельный расход топлива на крейсерском режиме 0,89; номинальном 0,93; максимальном 0,977 и с форсажем 2,3 кг/кгс.ч. При этом форсаж можно было включать на 15 минут при полете на высоте до 8000 м и не более чем на 20 минут на больших высотах.

Технические характеристики Су-7Б