Фронтовой истребитель короткого взлета и посадки Микоян МиГ-23ПД

СССР, первый полет 03.04.1967 г.

МиГ-23 проект в 1-й редакции, фронтовой истребитель-бомбардировщик (2-й с таким наименованием). Проектирование самолета было начато в ОКБ-155 ГКАТ СССР сразу после прекращения разработки истребителя с улучшенными ТТХ Е-8 (МиГ-23 – первый с таким обозначением) в сентябре 1962 г. Первоначально оно велось по инициативе ОКБ, и было узаконено Постановлением СМ СССР от 3 декабря 1963 г. с выделением бюджетного финансирования.

Проектирование велось под общим руководством Генерального конструктора Артема Ивановича Микояна. Главным конструктором самолета был назначен Вано Анастасович Микоян – зам А.И. Микояна и сын Председателя Президиума Верховного Совета СССР Анастаса Ивановича Микояна. Ведущим конструктором самолета был А. Андреев, и он осуществлял непосредственное руководство выпуском КД на машину.

Генеральный конструктор ОКБ-155 – ММЗ «Зенит» Артем Иванович Микоян
Фото: migavia.com

Главный конструктор самолета МиГ-23 в первом варианте с треугольным крылом Вано Анастасович Микоян
Фото: uacrussia.ru

Самолет создавался по опыту первого этапа войны во Вьетнаме для действий против самолетов типа F-4 и F-105. Основной упор делался на повышение летных данных на боевых режимах, оснащение РЛС и ракетами с увеличенной дальностью действия и обеспечение базирования самолета на аэродромах с короткими ВПП.

При этом считалась целесообразным наибольшая возможная унификация самолета с перехватчиком МиГ-21ПФМ, серийный выпуск которого начинался.

Новый истребитель МиГ-23 по первоначальному заданию должен был быть в значительной мере унифицирован по планеру и системам с серийным самолетом МиГ-21ПФ
Фото: forums.airforce.ru

Исходя из поставленных задач, Заказчиком были выдвинуты следующие основные требования:

•  самолет задумывался как «ограниченно маневренный перехватчик» (но заказчиком выступали ВВС, и самолет фактически являлся фронтовым истребителем), поэтому перегрузку ограничили величиной 5,0 ед.;
•  требовалось получить скорость полета 2700 км/ч на большой высоте и М>1 на малой высоте.
•  базирование на бетонированных или грунтовых аэродромах 2-го класса.

Общие особенности конструкции:

•  статически устойчивый среднеплан классической схемы;
•  конструкция планера и систем, применяемые технологии и материалы во многом унифицированы с самолетом МиГ-21М, но размерность, вес и тяга двигателя существенно увеличены;
•  для сохранения максимальной унификации с серийным самолетом МиГ-21ПФМ силового набора планера и систем  при больших полетном весе и предельном числе М (скоростной напор) значением максимальной перегрузки уменьшено на 2,5 ед.;
•  законцовки оперения срезаны в соответствии с возникающими на их передних точках «конусами Маха» на рабочих скоростях полета, что снизило их вес и нагрузки на конструкцию;
•  БРЭО полностью новое, рассчитанное на режимы перехвата на средних дальностях вне видимости цели.

 Силовая установка:

•  в хвостовой части установлен один ТРДФ Р-21Ф-300, форсажная тяга на взлете 7200 кгс, максимальная – 4700 кгс;
•  воздухозаборники боковые полукруглого сечения, регулируемые с подвижным полуконусом и противопомпажными створками и со щелями для слива погранслоя (по типу самолета "Мираж III");
•  сопло эжекторное, с регулируемыми венцами из створок на двигателе и свободноориентирующимися (по потоку) створками на ХЧФ самолета;
•  внутренние топливные баки вкладные в консолях крыльев и в фюзеляже;
•  предусмотрена подвеска одного ПТБ под фюзеляж и двух – под крыло;
•  система управления двигателем гидромеханическая;
•  система запуска двигателя – от турбостартера;
•  на двигателе установлена система отбора воздуха на сдув погранслоя с закрылков (по типу самолета МиГ-21СПС).

 Крыло:

•  крыло треугольное, состоит из двух крепящихся к фюзеляжу консолей;
•  консоли по размерам, конструкции и составу поверхностей управления и механизации (элероны, щелевые выдвижные закрылки со сдувом погранслоя) сходно с крылом самолета МиГ‑21М с одной точкой подвески под каждой консолью, за исключением несколько большего размаха из-за большей ширины фюзеляжа;
•  незначительно изменена конструкция ниш ООШ;
•  аэродинамических гребней на законцовках крыла по типу МиГ-21 нет.

Самолет МиГ-23 уже в первом варианте проекта получил новый фюзеляж с установкой РЛС в носу и боковыми воздухозаборниками
Фото: airwar.ru

Фюзеляж:

•  полностью новый, состоит из двух последовательно соединенных отсеков;
•  в носовом отсеке размещены оборудование (БРЭО, приборное и общее, включая РЛС и другие боевые системы), кабина экипажа, ниши ПОШ и колес ООШ, баки, воздухозаборники, агрегаты систем – управления самолетом, механизацией крыла, силовой установкой, шасси, вооружением, агрегаты и сети гидро-, пневмо- и электросистемы, кабина летчика, установка пушки, основная часть двигателя кроме форсажной камеры;
•  сделана новая конструкция фонаря кабины открытием задней части остекления вверх-назад (на МиГ-21ПФМ – вверх и вправо);
•  в хвостовом размещены СКВ, агрегаты систем – управления самолетом, силовой установкой, агрегаты и сети гидро-, пневмо- и электросистемы, баки, а также форсажная камера двигателя;
•  хвостовой отсек фюзеляжа отстыковывается для обслуживания форсажной камеры двигателя, а также демонтажа и установки после замены всего двигателя или только его форсажной камеры;
•  в хвостовой части предусмотрены закрываемые клапанами окна для охлаждения форсажной камеры двигателя, их конструкция такая же, как на самолетах МиГ-21 с ТРДФ Р-13Ф2С-300, но размеры и расположение изменены в соответствии с конструкцией двигателя Р-27.

 Оперение:

•  подобно примененному на МиГ-21, но подфюзеляжный киль (гребень) имеет меньшую строительную высоту из-за удлинения ХЧФ и уменьшения взлетного угла самолета;

Система управления самолетом:

•  система управления самолетом включают каналы тангажа, крены и курса с их загрузочными механизмами и механизмами триммерного эффекта, в значительной мере унифицировано с самолетом МиГ-21ПФМ, за исключением проводки в ХЧФ;
•  основное управление бустерное, необратимое, исполнительные механизмы гидравлические, проводка смешанная;
•  при падении давления в обеих гидросистемах или при отказе одного или нескольких бустеров последние автоматически устанавливаются в нейтральное положение штоков и фиксируются в нем, превращаясь в «жесткие тяги», при этом летчик переходит на ручное механическое управление, которое можно использовать с ограничением по числу М, перегрузке и углу атаки.

Система управления механизацией крыла:

• полностью по типу МиГ-21ПФС.

Шасси:

•  шасси по общей схеме подобно МиГ-21;
•  ООШ подобны примененным МиГ-21, но рассчитаны на большие вес и посадочную скорость – сечения силовых элементов увеличены, поставлены колеса увеличенного размена;
•  ПОШ полностью новая, усиленная, с двумя колесами на Т-образной оси (на МиГ-21 – одно колесо на вилке) и со щитком, защищающим воздухозаборники, нижнюю часть фюзеляжа и крыла от попадания посторонних предметов с ВПП.

 Установка тормозного парашюта:

•  конструкция контейнера в основании киля и самого крестообразного тормозного парашюта подобны примененным на самолете МиГ-21ПФМ, но размеры их не известны.

Гидравлическая система:

•  рабочее давление 210 кг/кв.см, рабочая жидкость – АМГ-10;
•  система разделена на две подсистемы, которые частично дублируют друг друга, имеют свои насосы и гидроаккумуляторы;
•  сети гидросистемы – с жесткими (стальными нагнетающими и дюралевыми откачивающими) и частично – мягкими (резиновыми в стальной оплетке) трубами;
•  потребители давления распределены по важности для продолжения полета и могут отключаться от давления  случае его падения вручную или автоматически группами.

Пневмосистема:

•  по типу самолета МиГ-21ПФМ с отличиями в прокладке сетей и расположении некоторых агрегатов.

Электросистема:

•  включает подсистемы постоянного и переменного тока с питанием от генераторов на двигателе, преобразователей, аккумуляторов или внешних аэродромных источников, в отличие от МиГ-21ПФМ, имеет большую производительность и запас по емкости аккумуляторов, а также соответствует более жестким требованиям выдерживания номинальных показателей частоты и напряжения тока в цепях питания РЛС.

Основным вооружением самолета МиГ-23 в первом варианте проекта должны были стать две ракеты воздух-воздух К-23 средней дальности стрельбы (одна с радиолокационным и одна с тепловым самонаведением), а также встроенная пушка ГШ-23Л. Но самолет должен был поражать и наземные цели – в том числе управляемым и ядерным оружием
Фото: airwar.ru

Боевые системы и вооружение:

•  на самолете установлена моноимпульсная РЛС «Сапфир»;
•  на самолете установлена система автоматизированного директорного наведения на цель по данным наземной станции управления с бортовой центральной вычислительной машиной;
•  управляемое вооружение воздух-воздух унифицировано с самолетом МиГ-21ПФМ, но ракеты воздух-воздух типа К-5М с наведением по лучу РЛС исключены из его состава, а взамен введены новые ракеты средней дальности (по согласованию были заданы ракеты типа К‑23 полностью отечественной разработки – по одной с полуактивной радиолокационной и тепловой ГСН, но сам их разработчик, НПО «Молния», настойчиво предлагал заменить их на ракеты К‑25 только с полуактивной радиолокационной ГСН, которые были сделаны по опыту изучения трофейных образцов американской УР AIM‑7E Sparrow II);
•  управляемое вооружение воздух-поверхность включает новую ракету Х-23 с ручным (по др. данным – полуавтоматическим, что предусматривало установку теплопеленгатора для отслеживания перемещения ракеты по трассеру) радиокомандным наведением вместо применявшейся на самолете МиГ-21 УР Х-66 с наведением в луче РЛС;
•  сделана установка пушки ГШ‑23Л по типу самолета МиГ‑21С.

Система аварийного спасения экипажа:

•  установка катапультируемого кресла КМ-1 унифицирована с самолетом МиГ-21ПФМ.

 В ходе проектирования самолета (еще до событий «Шестидневной войны» 1967 г., когда была показана опасность одновременного вывода из строя основных авиабаз) в ТЗ были внесены изменения:

•  требования к ВПХ усилены;
•  требования к скорости и высоте полета снижены.

 Также в начале 1960-х гг. были получены первые теоретические и экспериментальные результаты работ ЦАГИ по различным путям улучшения ВПХ, из которых были выбраны два перспективных направления:

•  установка дополнительных подъемных двигателей (ПД) с вертикальной тягой, направленной вверх;
•  крыло изменяемой стреловидности (КИС).

 Внедрение этих мер (для этого проекта был выбран первый путь) потребовало значительной переделки проекта, см. ниже.

МиГ-23ПД (МиГ-23УВП, 23-01) проект во 2-й редакции и натурный макет, фронтовой истребитель короткого взлета и посадки.

Проектирование началось в 1964 г. Были поставлены задачи:

•  обеспечить взлет самолета на участков ВПП длиной 180…200 м и посадку на ВПП длиной 250 м (например, на участках ВПП между поврежденными при бомбардировке, одновременно было задано проектирование варианта с КИС – проект «23‑11»);
•  обеспечить поражение воздушных целей на фоне земли на встречно-пересекающихся курсах.

 Для обеспечения характеристик КВП была изменена силовая установка самолета – она стала комбинированной. В связи с этим в проект были внесены изменения:

•  установлен новый маршевый двигатель –ТРДФ Р-27Ф-300 взлетной тягой на форсаже 7800 кгс и без форсажа 5200 кгс, благодаря двухвальной схеме его крейсерский режиме удельный расход топлива по сравнению с Р-11Ф2С-300 уменьшен на 25%
•  в средней части фюзеляжа в районе ЦМ были установлены два подъемных двигателя (ПД) РД-36-35 тягой по 2350 кгс (МД Р27Ф‑300 остался без изменений);
•  установка двигателей под углом 85 град. к ПСС, их отсек и воздухозаборник в целом подобны отработанным на ЛЛ МиГ-21ПД («23-31»);
•  под соплами ПД установлен дефлектор из семи поперечных пластин, которые поворачивались на углы ±25 град., создавая поступательную составляющую тяги, направленную на разгон на взлете и на торможение на посадке (при выключенных ПД дефлектор закрыт теми же жалюзи, что и проем сопел;
•  для обеспечения работы ПД в верхнем гаргроте был сделан общий «совковый» воздухозаборник, а в низинке фюзеляжа – проем для сопел, при отключенных ПД, при неработающих ПД «совок» воздухозаборника опускался, а проем сопел закрывался жалюзи из ряда поперечных пластин;

Фронтовой истребитель МиГ-23ПД во взлетном положении – воздухозаборник подъемных двигателей и жалюзи проема их сопел открыты (но закрылки убраны)
Фото: airwar.ru

•  в связи с этим были переделаны канал ВЗ маршевого двигателя, баки в фюзеляже и средняя часть фюзеляжа в целом;
•  на нижней части фюзеляжа установлены гребни для локализации воздействия струй от ПД на обтекание самолета, его агрегаты и ВПП;
•  конструкция крыла изменена по текущему виду для самолетов МиГ-21М и СМ с четырьмя точками подвески (внутренние – для ракет средней или малой дальности класса воздух-воздух, УР воздух-земля, блоков НАР и бомб всех используемых типов, внешние – для ракет малой дальности класса воздух-воздух, бомб, блоков НАР УБ-16 и ПТБ), аэродинамических гребней нет;
•  ГО полностью новое, стреловидное со срезанными законцовками, цельноповоротное (только режим РВ, включая триммерный эффект);
•  ВО полностью новое, состоит из трапециевидного киля умеренного удлинения с развитым форкилем и РН, а также трапециевидного подфюзеляжного гребня малого удлинения;
•  изменены система управления силовой установкой и самолетом;
•  сделаны новые стойки шасси с увеличенным ходом амортизаторов и новыми колесами большего диаметра (на колесах ООШ тормоза дисковые вместо камерных);
•  на ПОШ установлен новый механизм разворота колес МРК-30, обеспечивающий их поворот на углы до ±90 град. для уменьшения радиуса разворота при рулении;
•  установлена система автоматического управления полетом САУ-23А;
•  изменены топливная, электрическая и др. системы, связанные с силовой установкой и управлением;
•  установлена новая тормозная парашютная система ПТ-10370-65 с одним крестообразным парашютом площадью 21 кв.м;
•  в состав СУВ-23 введена система селекции движущихся воздушных целей на фоне земли, основанная на использовании эффекта Доплера;
•  для УР К-23Р сделана новая ПАРГСН, работающая в режиме с непрерывным излучением БРЛС носителя.

Взлет истребителя МиГ-23ПД с укороченным разбегом – подъемные двигатели включены и их дефлекторы установлены в положение «+25 градусов назад», закрылки выдвинуты и опущены на частичный угол, сдув пограничного слоя с их передних кромок включен
Фото: airwar.ru

Посадка истребителя МиГ-23ПД с укороченным пробегом – подъемные двигатели включены и их дефлекторы установлены в положение «-25 градусов вперед», закрылки выдвинуты и опущены на максимальный угол, сдув пограничного слоя с их передних кромок включен, тормозной парашют выпущен. На снимке запечатлен момент опускания передней опоры шасси – двигатель переведен на режим «земной малый газ», летчик отдал ручку управления «от себя», отклоняя цельноповоротные консоли стабилизатора вниз
Фото: airwar.ru

 Проектирование ударного вооружения самолета (управляемого и неуправляемого ракетного, а также бомбового,  в т.ч. специального) вероятно в полном объеме завершено не было.

Для отработки силовой установки, систем управления и вооружения самолета были созданы наземные стенды и летающая лаборатория Е-7ПД (самолет «23-31», также обозначался МиГ-21ПД или МиГ-23ПД) на базе серийного самолета МиГ-21С, но с полностью новой средней частью фюзеляжа с установкой ПД.

Защита натурного макета и эскизного проекта самолета с комбинированной СУ прошла в целом успешно и после устранений замечаний Заказчика вышло решение о постройке одного опытного самолета для проведения сравнительных испытаний с истребителем «23-11» с КИС.

Опытный истребитель КВП МиГ-23ПД с подвеской двух ракет К-23 – контрольная съемка для документов по испытаниям
Фото: legendary-aircraft.blogspot.com

МиГ-23ПД (МиГ-23УВП, 23-01, борт № 23) опытный, фронтовой истребитель КВП с комбинированной СУ (маршевый ТРДФ Р-27-300 и 2 ПД ТРД РД-36-35) согласно проекту во 2-й редакции.

Постройка была начата в марте 1966 г. ММЗ «Зенит».

На самолете на момент передачи на испытания не были установлены СУВ (РЛС, теплопеленгатор, система «Дельта» для наведения ракет Х-23, прицел) и пушка, но ее крепление и обтекатель были.

Часть блоков БРЭО была установлена в виде ВГМ или взамен монтировалась КЗА.

30 ноября 1966 г. постройка самолета была завершена и он был передан на наземную отработку, которая проводилась как в цехах ММЗ, так и на ЛИДБ.

Первый полет выполнил 03.04.1967 г. летчик-испытатель ОКБ-155 П.М. Остапенко (ведущий инженер по испытаниям – В.А. Микоян, затем – В.М. Тимофеев).

На самолете было выполнено несколько десятков полетов – довольно много для ЗИ первой опытной машины. Кроме Остапенко на самолете летал также В.А. Федотов (старший летчик-испытатель ОКБ-155).

Последний полет состоялся на воздушном параде в Домодедово 09.07.67 г.

Летчик-испытатель Московского машиностроительного завода «Зенит» Герой Советского Союза Петр Максимович Остапенко (родился: 17 сентября 1928 г.) – он выполнил большую часть полетов на истребителе КВП МиГ-23ПД
Фото: testpilot.ru

Самолет МиГ-23ПД выполняет полет на воздушном параде в Домодедово 9 июля 1967 г. Мероприятие было приурочено к предстоящей 50-й годовщине Великой Октябрьской Социалистической Революции
Фото: архив С.Г. Мороза

Основные результаты испытаний:

•  формально самолет имеет нормальную устойчивость и управляемость, но сложен в пилотировании, особенно на взлете и посадке;
•  повседневная эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт самолета с КСУ значительно усложняются и удорожаются, увеличение времени на ТО снизит боеготовность парка;
•  самолет показал значительное сокращение разбега и пробега и меньшие скорости взлета и посадки по сравнению с МиГ-21, ТЗ они соответствовали;
•  остальные летные данные сняты не были, однако полученные фактические значения аэродинамических характеристик свидетельствовали о том, что заданные значения скорости, скороподъемности и дальности полета достигнуты быть не могут, причины недобора летных данных заключались как в низких показателях весовой и топливной эффективности самолетов с КСУ (с отдельными маршевым и дополнительными подъемными двигателями), так и в недостатках аэродинамики – несоответствия площади крыла весу самолета, плохих характеристиках воздухозаборников;
•  установка подъемных двигателей и треугольное крыло малой площади с малой подъемной силой не дают возможности размещения достаточного количества топлива как по внутренним объемам и весу полной нагрузки, так и из-за невозможности подвески дополнительного бака под фюзеляж;
•  самолет требует большего предпосадочного остатка топлива из-за того, что посадка выполнялась на повышенном (близком к критическому) угле атаки и на форсажном режиме работы двигателя до момента выпуска тормозного парашюта;
•  вместе с тем аэродинамические усовершенствования фюзеляжа и оперения были оценены положительно;
•  вооружение самолета с ракетами К-23 и РЛС «Сапфир» было оценено положительно по результатам защиты проекта и макета самолета, и их разработка продолжилась для самолета МиГ-23 («23-11», он же Е-231) с КИС.

Взлет самолета МиГ-23ПД на форсаже с включением подъемных двигателей. Испытания показали, что с точки зрения динамики движения самолета целесообразно влет выполнять не на форсажном, а на максимальном режиме работы маршевого двигателя
Фото: архив С.Г. Мороза

Посадка истребителя МиГ-23ПД выполнялась с выводом маршевого двигателя на максимальный или даже на форсажный режим
Фото: rusarmy.com

МиГ-23ПД с колесно-лыжным шасси проект, фронтовой истребитель. Была поставлена задача обеспечить круглогодичное базирование самолета на грунтовых аэродромах с низкой плотностью ВПП. Были введены изменения по типу самолета Су‑7БКЛ (одновременно такое шасси прорабатывалось для самолета МиГ-25). Проект не был осуществлен.

МиГ-23М (1-й с таким названием), фронтовой истребитель. Дальнейшее развитие самолета МиГ-23ПД в варианте с КСУ. Основные отличия от проекта МиГ-23ПД («23-01»):

•  вместо полукруглых ВЗ по типу "Мираж III" установлены прямоугольные регулируемые ВЗ по типу самолета F‑4 с вертикальным клином, сливом погранслоя и противопомпажными створками;
•  увеличен объем внутренних баков;
•  планер рассчитан на больший вес;
•  установлен модифицированный двигатель Р27Ф2-300 с повышенной газодинамической устойчивостью;
•  сделан полностью новый фюзеляж с укороченной НЧФ и прямоугольным со скругленными гранями сечением в средней части, он имел большие внутренние объемы и создавал значительную подъемную силу при M>1, что позволяло выполнять крейсерский полет и боевое маневрирование на таких режимах на меньших углах атаки с большим аэродинамическим качеством;
•   сделано новое шасси, рассчитанное на больший полетный вес, при этом в связи с изменением сечения фюзеляжа конструкция ООШ была значительно упрощена;
•  предусмотрена установка новой СУВ с малогабаритной доплеровской РЛС и без теплопеленгатора;
•  ракеты К-23 с ПАРГСН и ИК ГСН заменены ракетами К-25 (2 шт., обе с ПАРГСН).

Проект таких ВЗ не был осуществлен в связи с закрытием программы «23‑01», но опыт его разработки был использован в проекте «23‑11», см. ниже.

Программа создания истребителя КВП МиГ-23ПД («23-01») закрыта в пользу ускорения работ по самолету МиГ-23 («23-11», он же Е-231) с крылом изменяемой стреловидности, начавшему летные испытания 10 июня 1967 г.

 Тактико-технические данные самолета в разных вариантах применения смотрите в таблице МиГ-23ПД ТТХ

Состав оборудования и вооружения самолета смотрите в таблице МиГ-23ПД БРЭО и АВ

Смысл использованных в статье и таблицах определений, понятий и сокращений можно узнать, открыв наш краткий словарь по авиации и ракетной технике.

Список использованных источников:

1. Авиационные, ракетные, морские и промышленные двигатели. 1944 – 2000. Справочник. М., «АКС-Конверсалт», - 2001 г.
2. Агроник А. Эренбург Э. Развитие авиационных средств спасения М., Машиностроение, - 1990 г.
3. Багратинов В.А. Крылья России. М., ЭКСМО, - 2005 г.
4. Беляков Р.А., Мармен Ж., Самолеты МиГ. 1939 – 1995. М. «Авико-Пресс», - 1996 г.
5. Якубович Н.В. Все МиГи. Боевые самолеты Микояна. М., "Яуза" - "ЭКСМО", - 2013 г.
6. Butowski P. Lotnictwo wojskowe Rosji. T. 1. Warszawa, Lampart, - 1994
7. Gunston W., Gordon Ye. MiG Aircraft since 1937. London, UK, Putnam Aeronautical Books, - 1998
8. «История и самолеты ОКБ МиГ». Мультимедийная энциклопедия на CD. М., ООО «Крылья России» при участии Музея РСК МиГ
9. Материалы экспозиции Музея ОКБ им. А.И. Микояна