Истребитель Микоян Е-8
Преодоление звукового барьера открывало перед истребительной авиацией новые возможности, но увеличение скорости и высотности привело к ухудшению маневренности и дальности полета, что в определенной мере обесценивало полученные преимущества. Радиус действия можно было увеличить за счет перехода на экономичные высокотемпературные двухвальные турбореактивные двигатели, но решение этой задачи в комплексе требовало и других мер.
Исследования показали, что достижению и маневренности, и дальности сверхзвукового самолета мешает его избыточная статическая устойчивость. Она обеспечивает возврат к прямолинейному полету после воздействия случайных возмущений, например, турбулентности, и достигается путем отклонения расположенного сзади за центром масс горизонтального оперения, которое создает аэродинамическую силу, уравновешивающую это воздействие. Но она направлена вниз и уменьшает общую подъемную силу самолета, создавая к тому же дополнительное балансировочное сопротивление и не позволяя пилоту быстро менять траекторию полета.
Решением проблемы могла стать установка дополнительного переднего горизонтального оперения, которое будет играть роль управляемого дестабилизатора. ПГО понижает степень статической устойчивости, уменьшая балансировочное сопротивление и крейсерский расход топлива за счет перевода двигателя на пониженную тягу. Оно же создает дополнительные управляющие моменты для демпфирования колебаний самолета от воздушных порывов и маневрирования с увеличенными перегрузками.
Это решение опробовали сразу в нескольких ОКБ советской авиапромышленности. Московский машиностроительный завод «Зенит» под руководством Артема Ивановича Микояна построил два опытных истребителя Е-8. Первоначально они считались модификацией серийного МиГ-21ПФ (Е-7) и именовались МиГ-21М, но в их конструкцию были внесены и многие другие изменения, потому самолет отнесли к новому типу и обозначили МиГ-23 – это был уже не первый тип самолета с таким обозначением, и как оказалось – не последний.
От взятого за образец МиГ-21ПФ осталось только крыло, оперение да часть систем, да и то с доработками. Самолет Е-8 получил новый двигатель Р21Ф-300, соответствующий изменившимся режимам полета, и подфюзеляжный воздухозаборник с прямоугольным входным сечением, а освободившееся место в носу заняла мощная РЛС «Сапфир-23». Система вооружения С-23 обеспечивала применение двух ракет малой дальности К-13М с тепловым самонаведением, или УР средней дальности К-23 – по одной с тепловой и радиолокационной ГСН.
Первый опытный самолет Е-8/1 впервые поднял в воздух Георгий Константинович Мосолов 17 апреля 1962 г., а 13 июля Александр Васильевич Федотов облетал и Е-8/2. Хотя они пока не получили всего комплекта вооружения, было ясно, что переход на статически неустойчивую схему значительно повышает боевые качества истребителей. Но вместе с тем стали видны и серьезные проблемы.
Пилотирование таких самолетов усложнялось, а установленные на них средства автоматизации демпфирования и обеспечения искусственной динамической устойчивости были пока несовершенны и не гарантировали безопасность на всех режимах полета. Испытания были прерваны аварией первой машины 11 сентября 1962 г., и хотя она произошла из-за разрушения диска 6-й ступени компрессора двигателя, программа дальнейшего изучения динамики самолетов с пониженной статической устойчивостью на Е-8 была приостановлена. Вместе обе машины выполнили 36 полетов.
На самолете Е-8 не удалось решить еще одну проблему – ухудшение взлетно-посадочных характеристик истребителей. Ему требовался даже больший аэродром, чем обычному МиГ-21, а летать с грунта его нижний воздухозаборник не позволял в принципе.
В то время был выбран другой способ одновременно улучшить весь комплекс тактико-технических данных – путем перехода на крыло изменяемой стреловидности. Оно дало сокращение разбега и пробега, рост дальности, а после устранения недостаточной прочности – и улучшение маневренности. Такое крыло появилось на новом самолете ОКБ Микояна, за которым и закрепилось в войсках обозначение МиГ-23. С ним на смену второму поколению истребителей пришло новое, третье.
Этот самолет получил систему вооружения С-23, но с удвоенным, а затем и с утроенным запасом ракет. Ее, как и другое оборудование для МиГ-23 предварительно испытали именно на Е-8.
Однако проведенные на Е-8 исследования динамики полета с пониженной статической устойчивостью не пропали даром – они стали базой для разработки истребителей поколения IV. Внедрение электро-дистанционных систем управления и цифровой вычислительной техники решило вопрос искусственной устойчивости самолетов и позволило достичь тех целей, о которых мы говорили в начале статьи. Так были созданы истребители МиГ-29 и Су-27 с пониженной или отрицательной статической устойчивостью, а затем сверхманевренные Су-30, Су-33 и Су-34 с ПГО, которое улучшило и их взлетно-посадочные качества. Потому значение Е-8 именно как экспериментального самолета наряду с машинами ОКБ Сухого трудно переоценить.
Двигатель Р21Ф-300, взлетная тяга 7200 кгс. Вес пустого 6800 кг, взлетный – 8300 кг. Скорость у земли 1100 км/ч, на высоте 14750 м – 2230 км/ч. Потолок 20300 м. Размах крыла 7,15 м, площадь крыла 23 м2, длина самолета 14,9 м. Вооружение 2 ракеты К-23Р/Т средней дальности или 2 К-13М малой дальности.