Е-50

Прямым развитием Е-2 стал перехватчик Е-50 (его нередко даже в документах именовали МиГ-23 с ЖРД), разрабатывавшийся в соответствии с постановлением Совмина и ЦК КПСС от 19 марта 1954 года и последующим приказом МАПа от 26 марта. Перед конструкторами обеих машин стояла довольно сложная задача создания самолета, способного к перехвату воздушных целей на высотах свыше 25 км. Одним из главных требований концепции военных самолетов тех лет было достижение наибольших высот полета, поскольку при отсутствии зенитных ракет лишь высота гарантировала их защиту от средств ПВО противника.

Истребители-перехватчики могли достигать таких высот только с помощью ЖРД. Идея использования на самолете комбинированной силовой установки с ЖРД разрабатывалась в СССР на протяжении более 10 лет, но ни одна из машин так и не дошла до серийного производства. Сказывалась недостаточная надежность ракетных двигателей и агрессивность их топлива, особенно окислителя. Любопытно, что попытки использования в авиации ракетных технологий так и не увенчались успехом, в то время как при создании ракетной техники авиационные «ноу-хау» использовались очень широко.

Е-50 создавался под силовую установку, состоявшую из ТРД AM-11 и ЖРД С-155 с двухступенчатой регулировкой тяги. В качестве горючего для ЖРД использовался керосин, в качестве окислителя – азотная кислота. Для привода турбонасосного агрегата ЖРД использовалась перекись водорода. В противоположность ТРД тяга ЖРД с ростом высоты увеличивалась. Если у земли она составляла 1600 кгс (первая ступень) и 3600 кгс (вторая ступень), то на высоте 10 км она достигала 2000 и 4000 кгс соответственно. Практически весь полет, включая взлет и посадку, осуществлялся с помощью ТРД и лишь этап перехвата противника – с применением ЖРД. Не исключалась возможность использования ЖРД в качестве ускорителя при взлете самолета.

На Е-50 пришлось первоначально устанавливать ТРД РД-9Б. В отличие от Е-2, на котором было два подфюзеляжных фальшкиля, на «пятидесятке» установили один такой киль, но меньшей площади.

Первая опытная машина имела заметную отличительную особенность – металлическую обшивку фонаря кабины, в которой кроме лобового стекла имелись круглые иллюминаторы. Не найдя этому официального объяснения, я предположил, что, поскольку самолет предназначался для полетов на высоте свыше 25 км, обшивка стала необходимой из-за отсутствия в экипировке летчика скафандра. Дело в том, что полеты на высотах свыше 12 км в случае разгерметизации кабины чреваты, в лучшем случае, потерей сознания, а на высоте около 18 км опасны для жизни: атмосферное давление так мало, что кровь человека закипает.

Аварийная посадка Е-50 летчика В.Г. Мухина

Приборная доска самолета Е-50

Второй экземпляр Е-50/2

Но после разговора с В.А. Микояном все прояснилось: оказалось, что Мухин летал в скафандре, а иллюминаторы появились из-за аэродинамического нагрева фонаря. Его температура оказалась настолько высокой, что остекление, выполненное из существовавших в то время материалов, не выдерживало действовавших нагрузок. Есть основания полагать, что испытания Е-50/1 начались с обычным фонарем, а металлический кожух на нем появился чуть позже, когда перешли к полетам с большими сверхзвуковыми скоростями.

Правительственным документом предусматривались летные испытания Е-50 в мае 1955 г. Однако их начало из-за неготовности машины, построенной к 1 ноября, пришлось перенести на следующий год. Первый полет на Е-50 выполнил летчик-испытатель В.Г. Мухин 9 января. В ходе летных испытаний с работающим ЖРД удалось получить максимальную скорость 2470 км/ч на высоте 18 км (что соответствовало числу М = 2,32) и динамический потолок 25580 м. При включении ЖРД на высоте 9 км самолет поднимался на высоту 23 км. Время горизонтального полета на высоте 20 км не превышало четырех минут с учетом торможения после выключения ЖРД. Продолжительность полета при работе ЖРД в режиме максимальной тяги была не более 3,1 минуты, а на режиме малой тяги – 16,2 минуты. Посадочная скорость находилась в пределах 250-260 км/ч при пробеге 1100-1300 м, длина разбега – 2000-3000 м.

Самолет имел стандартный набор оборудования: радиостанцию РСИУ-ЗМ, радиокомпас АРК-5, ответчик «Барий-М», маркерный радиоприемник МРП-40П. Предусмотрели и вооружение – две пушки НР-30.

В июне проверили безопасность аварийного слива компонентов топлива для ЖРД. Вопреки мнению скептиков слив прошел успешно, а смесь из керосина и азотной кислоты так и не воспламенилась.

14 июля 1956 года в 18-м полете самолет, пилотируемый Валентином Григорьевичем Мухиным и налетавший всего 5 часов 25 минут, потерпел аварию. Сразу после взлета, на высоте 150-200 м, в кабине летчика начала мигать лампочка «пожар двигателя». Летчик перевел двигатель с максимального на номинальный режим и стал разворачивать машину для захода на посадку. Однако после четвертого разворота увеличилась скорость снижения машины. В.Г. Мухин перевел сектор газа на увеличение оборотов – но тщетно: самолет, не долетев 700 м до ВПП, коснулся земли. Последствия такой посадки были, естественно, тяжелыми: сломалось шасси, правая консоль погнулась, левая – оторвалась вообще, фюзеляж разломился. Но самое удивительное, что, побывав в такой «передряге», Мухин отделался, как говорят, легким испугом и продолжил испытательную работу.

Е-50А. За отсутствием подлинника приходится пользоваться его «дорисованной» фотографией

В декабре 1956 года на заводские испытания передали вторую машину Е-50/2, на которой заменили катапультное кресло «ЕИЗ» на «СК» и доработали систему аварийного сброса фонаря. Самолет, как и его предшественник, имел двигатель РД-9Е; вооружение отсутствовало.

До этого на самолетах ОКБ-155 устанавливали катапультные кресла со шторкой, закрывавшей лицо пилота при катапультировании. В апреле 1954 года на рассмотрение макетной комиссии по самолету И-3 представили катапультную установку «ЕИЗ», разработанную в ЛИИ, с защитой летчика от набегающего воздушного потока фонарем. Летные испытания экспериментальной установки начались сначала на переоборудованном самолете Ту-2, а затем, в декабре 1955 года – на УТИ МиГ-15 (СТ-10) № 3410. Проверялось соответствие установки общетехническим требованиям ВВС и возможность использования на будущем МиГ-21. Испытания проводили летчик Амет хан Султан и парашютист В.И. Головин. Все шло, в общем, хорошо, но в одном из полетов в момент катапультирования произошел взрыв, к счастью, не приведший к жертвам. Впоследствии на базе «ЕИЗ» в ОКБ-155 создали установку «СК», также испытанную на УТИ МиГ-15.

При весе установки «СК» до 240 кг пиропатрон стреляющего механизма обеспечивал начальную скорость катапультирования 18,5-19 м/с, создавая кратковременную перегрузку до 20 д, а при торможении на максимальной скорости – 25-36д. Система «СК» обеспечивала спасение летчика на скоростях до 1100 км/ч (видимо, по прибору), защищая его от воздушного потока, и безопасную высоту катапультирования 110 м (вместо 250-300 м ранее). Снижение перегрузки за счет увеличения хода поршня стреляющего механизма снижало нагрузку на позвоночник пилота за счет размещения привода катапультирования на боковых стенках (руки размещались на подлокотниках).

Система «СК», разработанная В.М. Беляевым, С.Н. Люшиным, А.Р. Фокиным, М.Р. Вальденбергом, А.К. Юдичевым и К.А.Титковым, устанавливалась на самолеты МиГ-21 Ф, МиГ-21Ф-13 и МиГ-21ПФ до 1965 года, а кресло – и на МиГ-21 У.

Вес пустого Е-50/2 составлял 4795 кг, взлетный – 8472 кг, запас топлива – 3450 кг. Ведущим летчиком-испытателем на Е-50 был В.П. Васин. Перед высотными полетами, как и прежде, летчик облачался в скафандр с прозрачным гермошлемом сферической формы; лобовое стекло было плоским. Фонарь кабины пилота к этому времени приобрел привычный для МиГ-21 вид. К июлю 1957 года в ходе заводских испытаний на Е-50/2 выполнили 43 полета, из них 20 – с включением ЖРД. По всей видимости, один из последних полетов Е-50/2 состоялся 28 января 1958 г. В этот день летчику-испытателю Ю.А. Гарнаеву предстояли испытания аварийного сброса фонаря. На высоте 1500 м при введении в действие механизма аварийного сброса фонарь ударился о заголовник катапультного кресла, разбил задний обтекатель гаргрота и повредил тяги продольного и путевого управления самолетом; затем, пробив в нескольких местах правую консоль крыла и пройдя вблизи хвостового оперения, упал на землю. Гарнаев же с честью вышел из опасного положения и посадил поврежденную машину на свой аэродром.

Е-4 стал первым отечественным самолетом с треугольным крылом

Вдобавок 8 августа 1957 года при приемке Е-50/3 (построен 17 апреля 1957 года на заводе № 21 и отличался от предшественника увеличенным на 104 кг запасом топлива и удлиненным ВЗУ с острой передней кромкой) на государственных испытаниях произошла катастрофа, унесшая жизнь летчика-испытателя ГК НИИ ВВС Н.А. Коровина. Это был четвертый его полет на Е-50 и третий с включением ЖРД.

Полет начался в 12 часов 50 минут. По заданию Коровин должен был достигнуть с ЖРД высоты 20 км. Спустя 11 минут он сообщил, что самолет вошел в штопор. Через полминуты последовало вторичное сообщение, что попытки вывода из штопора не удались и он покидает самолет.

Е-50 упал около деревни Радовицы в 100 км юго-восточнее Раменского. Николай Аркадиевич катапультировался, но был обнаружен мертвым в 150 м от самолета: тело находилось в кресле, парашют не раскрылся.

Как показало расследование, в тот день вылет самолета задержался на аэродроме ЛИИ из-за большой загруженности ВПП. Во время ожидания разрешения на вылет, видимо, в камере сгорания ЖРД скопилось топливо (скорее всего, окислитель – агрессивнейшее вещество), и в момент запуска произошел взрыв, повредивший систему управления самолетом.

Здесь следует отметить, что создатели Е-50 с самого начала осознавали, что применение ЖРД, использующего в качестве окислителя азотную кислоту, опасно во всех отношениях, поэтому для самолета с самого начала предусматривалась разработка двигателя РД-01024 тягой 4000 кгс, работающего на этиловом спирте и жидком кислороде.

Летчик катапультировался – но, как говорят, беда не приходит одна: не сработал механизм расцепки кресла и летчика. Сбросив перчатки, Николай Аркадьевич пытался голыми руками вытянуть заевший тросик, но все оказалось тщетным.

Вес пустого Е-50/3 был 4829 кг (на 134 кг больше, чем у Е-50/2, что, видимо, связано с установкой пушек), топлива – 3554 кг, взлетный – 8610 кг.

Любопытный штрих. Полет на Е-50 с включенным ЖРД на скоростях, соответствующих числам М = 0,85-1, напоминал родео на необъезженном мустанге, но на сверхзвуке тряска исчезала. Причина подобного явления заключалась в несимметричном расположении скачков уплотнения на срезе сопла ЖРД.

Дальнейшие испытания продолжили на Е-50А (тип «64»), построенном на заводе № 21 на базе планера самолета Е-2А в соответствии с постановлением правительства от 13 сентября 1956 г. Расчетный потолок истребителя достигал 27200 м. Осенью 1957 года первый Е-50А предъявили военпреду. В отличие от предшественника на нем был установлен ТРД AM-11; топливный бак для ЖРД, выполненный в виде съемного модуля, перенесли под фюзеляж. Расчетный динамический потолок машины составил 27200 м, а его наведение на цель планировалось осуществлять с помощью наземной станции «Горизонт». Однако Е-50А были присущи те же дефекты, что и предшественнику, и в феврале 1959 года председатель ГКАТ П.Д. Дементьев в письме заместителю председателя Совмина Д.Ф. Устинову предложил освободить предприятие от выполнения работ по высотному истребителю Е-50А для сосредоточения всех усилий ОКБ-155 на доводке МиГ-21 Ф и МиГ-21 П, что незамедлительно и было сделано.

Е-5 в серийном производстве получи обозначение МиГ-21

Е-6/1

Кроме опытных машин промышленность выпустила 10 серийных под обозначением МиГ-23: пять Е-2А (завод № 31) и пять Е-50А (завод №21). Кроме этого, на 21 -м заводе находились в стадии сборки два Е-50 и восемь машин в узлах; в сборке были четыре Миг-23 и еще шесть – в узлах.

Проектировался также вариант Е-50 с РЛС ЦД-30 и двумя управляемыми ракетами К-5М.

Так завершилась эпопея со стреловидными вариантами истребителей серии «Е».