Экспериментальный истребитель-перехватчик Т-3.

Экспериментальный истребитель-перехватчик Т-3.

Разработчик: ОКБ Сухого
Страна: СССР
Первый полет: 1956 г.

К началу 50-х годов ОКБ-155 (главный конструктор А.И.Микоян) стало в СССР, по сути, монополистом в области истребительной авиации. Звезда А.С.Яковлева (ОКБ-115) после снятия его с поста заместителя Наркома постепенно закатывалась, ОКБ-301 С.А.Лавочкина все больше занималось ракетной тематикой, а ОКБ-134 П.О.Сухого и вовсе было разогнано в конце 1949 года. В качестве основного или, как тогда говорили, единого (читай: единственного) фронтового истребителя в серию на 8(!) авиазаводах был запущен МиГ-15, а вскоре его сменил МиГ-17. В 1952 году начались испытания опытных образцов серии СМ (будущего МиГ-19), а в заделе ОКБ-155 были новые самолеты типа И. Казалось, достойных конкурентов у Микояна просто нет!

На этом фоне несколько неожиданным стало известие о назначении в мае 1953 года П.О.Сухого на должность главного конструктора ОКБ-1. Всерьез это событие никто не воспринял: казалось, что руководство отрасли затеяло очередные аппаратные игры, заменив одного главного, ставшего неугодным, другим, временно возвращенным из опалы. Однако настроенного на серьезную работу Павла Осиповича прежняя тематика ОКБ-1 (бывший главный конструктор В.В.Кондратьев), созданного для копирования американского F-86 «Sabre», никак не устраивала. Поэтому по согласованию с МАП уже в августе Сухой добился правительственного постановления, открывавшего дорогу работам над новыми самолетами. Для этого в ноябре 1953 года ОКБ получило, наконец, производственную базу: филиал ОКБ-155, находившийся в одном из углов Ходынского поля. В прошлом здесь размещалось ОКБ-51, главным конструктором которого был Н.Н.Поликарпов, а в 1944-1952 годах — В.Н.Челомей. В феврале 1954 года ОКБ Сухого и опытный завод были переномерованы, вновь получив в системе обозначение МАП № 51, оказавшись невольным преемником славы Поликарпова. Заместителем Сухого стал Е.С.Фельснер, а чуть позднее — Н.Г.Зырин и В.А.Алыбин, отвечавшие за работы по силовой установке, планеру и системам соответственно.

Работы в возрожденном ОКБ пошли по двум основным направлениям: фронтовой истребитель и истребитель-перехватчик. После утверждения на коллегии МАП оба самолета были официально заданы постановлением Совмина СССР от 05.08.1953 г., причем каждый из них — в двух вариантах: со стреловидным и с треугольным крылом. Вскоре ВВС выпустили ТТТ на обе машины. Для перехватчика предусматривался следующий уровень ЛТХ:
-максимальная скорость — 1900-1950 км/ч;
-время подъема на высоту 15000 м — 2,0 мин;
-практический потолок-19000-20000 м;
-практическая дальность без/с ПТБ — 1400/2250 км на высоте 10000 м;
-встроенное вооружение — 2 пушки калибра 30 мм.

К лету 1954 году в ОКБ был подготовлен эскизный проект и макет перехватчика С-3 со стреловидным крылом, но дальнейшая разработка этой темы была признана министерством нецелесообразной, и ее закрыли. К осени подготовили совмещенный эскизный проект вариантов самолетов с треугольным крылом: фронтового истребителя Т-1 и перехватчика Т-3. Защита проекта и макетная комиссия успешно прошли в октябре-ноябре, и по их результатам была задана постройка обоих типов, причем приоритет отдавался Т-1, а создание Т-3 рассматривалось как второстепенная задача.

Для сокращения сроков разработки оба самолета имели большую степень унификации между собой, а также с опережавшим их по темпам создания С-1, впоследствии — знаменитым Су-7. Машины планировалось оснастить новым мощным двигателем АЛ-7Ф (изделие 21 разработки ОКБ-165, главный конструктор A.M.Люлька) с заявленной тягой 10000 кгс на форсаже и 7500 кгс на максимале. Фюзеляж монококовой конструкции имел круглое сечение с лобовым воздухозаборником и длинным воздушным каналом, разделявшимся на 2 рукава в районе кабины. По рекомендациям ЦАГИ (группа П.П.Красильщикова), для крыла был выбран симметричный профиль типа С9 с относительной толщиной около 6% и скругленным носком. Хвостовое оперение включало цельнопо-воротный стабилизатор (ЦПГО). Фонарь кабины пилота открывался откатом назад, а при аварийном покидании должен был служить защитным экраном перед сиденьем летчика (как это было реализовано на МиГ-21Ф/ПФ). Система управления с бустерами во всех трех каналах строилась по необратимой схеме.

Обратим внимание, что для того времени проекты содержали много элементов риска, таких, например, как тонкое треугольное крыло и ЦПГО, гидросистема высокого давления, включение бустеров по необратимой схеме, широкое применение фрезерованных панелей и т.д. Основным отличием обоих вариантов являлась конструкция носовой части фюзеляжа (НЧФ). На Т-1, как и на С-1, планировалось установить регулируемый воздухозаборник с подвижным центральным коническим телом, в котором размещались бы блоки радиодальномера СРД-3 «Град». На перехватчике Т-3 в носовой части должна была размещаться РЛС «Алмаз» разработки ОКБ-15 — филиала отраслевого НИИ-17 (главный конструктор В.В.Тихомиров), принципиальной особенностью которой было раздельное размещение обзорной и прицельной антенн. Это и определяло геометрические обводы НЧФ перехватчика. Здесь пришлось установить нерегулируемый воздухозаборник с двумя неподвижными обособленными обтекателями антенн: верхним конусообразным — для обзорной, и нижним полусферическим — для прицельной. (Отметим, что вопросам компоновки сверзвуковых входных устройств в то время большого внимания не уделяли только в силу слабого знания предмета.) На фронтовом истребителе в корневой части крыла должны были устанавливаться 3 пушки калибра 30 мм: одна — в левой и две — в правой плоскости, а на перехватчике — только 2. Боезапас составлял по 65 снарядов на ствол. На оба самолета предусматривалась возможность подвески на двух подкрыльевых пилонах НАР калибра 57 мм.

Рабочее проектирование Т-1 завершилось в декабре 1954 года, а постройка двух экземпляров началась еще в ноябре (одного для летных и одного для статических испытаний). Работы по Т-3 несколько затянулись, проектирование завершилось лишь в мае, к изготовлению опытного самолета завод приступил в апреле 1955 года. Принципиальным отличием рабочего проекта Т-3 от эскизного стало введение в силовую схему фюзеляжа лонжеронов, т.е. переход на полумонококовую конструкцию, а также введение третьего фюзеляжного топливного бака в отсеке двигателя. Это было сделано по требованию МАП для обеспечения заданной дальности полета при использовании керосина типов Т-2 или Т-4, имевших расширенный фракционный состав и меньшую плотность. В итоге объем топливной системы опытного самолета довели до 3180 л (2600 кг) во внутренних баках, предусматривалась и подвеска двух ПТБ общей емкостью 1000 л (820 кг). Кроме того, заказчик скорректировал ТТТ — согласно постановлению СМ СССР от 30.12.1954 г., самолет Т-3 теперь требовалось вооружить УР класса «воздух-воздух» типа К-7 (ОКБ-134, главный конструктор И.И.Торопов) и К-6 (ОКБ-2, П.Д.Грушин).

С апреля 1955 года на специально выделенном УТИ МиГ-15, доработанном в летающую лабораторию, велись опережающие заводские испытания катапультируемого кресла конструкции ОКБ Сухого. Уже первые пробные катапультирования манекенов показали, насколько трудна для реализации выбранная схема с защитой летчика фонарем. В результате довольно скоро было решено перейти к традиционному варианту со сбросом фонаря. Заводские испытания новой системы проводились на УТИ МиГ-15 и Як-25 в 1956 году, что дало возможность оснастить самолеты С-1 и Т-3 опытными экземплярами кресла КС (КС-1).

К маю 1955 года министерство изменило приоритеты постройки самолетов: основной задачей стало создание Т-3, а к концу года тема фронтового истребителя Т-1 была совсем закрыта. В связи с этим для строительства Т-3 (получившего заводской индекс «изделие 81») решили использовать задел по Т-1, находившемуся, кстати, уже в стадии стапельной сборки. Для этого на нем пришлось переделать НЧФ, отсек кабины и передние отсеки крыла. Уже к концу 1955 года экземпляр Т-3 для статиспытаний был закончен производством. К тому времени завершилась и сборка всех основных агрегатов летного экземпляра, за исключением крыла, общая техническая готовность работ составила 95%. В связи с задержкой поставки некоторых систем на самолете не устанавливались: РЛС Алмаз-3, прицел ПВУ-67, предназначенный для применения ракет К-6 и К-7 и аппаратура системы госопознавания СРЗО-2. На их месте в НЧФ монтировалась контрольно-записывающая аппаратура (КЗА) и центровочный груз. Пушки не устанавливались. Основные сложности возникли с двигателем — ОКБ-165 не укладывалось в заданные сроки стендовых испытаний, соответственно сдвигались и сроки поставки летных экземпляров АЛ-7Ф, кроме того, выяснилось, что сам двигатель изрядно потяжелел.

Сборка летного экземпляра Т-3 была закончена в марте 1956 года, а в начале апреля был получен опытный экземпляр двигателя АЛ-7Ф (№ 21-09). В ночь с 22 на 23 апреля самолет перевезли на аэродром ЛИИ, на летно-испытательную станцию (ЛИС) завода. Приказом министра для проведения заводских испытаний была назначена летно-техническая бригада в составе: летчика-испытателя В.Н.Махалина (незадолго до этого прикомандированного к ОКБ из НИИ ВВС), ведущего инженера по испытаниям М.И.Зуева, механика В.И.Соболева и моториста А.И.Щечкина. В течение месяца на самолете производились наземные отработки, проверка работы оборудования и систем, пробные рулежки. В субботу 26 мая уже под вечер после длительного ожидания, вызванного поиском неисправности связной радиостанции, В.Н.Махалин в первый раз поднял машину в воздух. А менее чем через месяц, 24 июня Т-3 вместе с другим новым самолетом ОКБ Сухого С-1 был впервые публично показан на воздушном раде в Тушино.

Летные испытания Т-3 проходили в несколько этапов, с перерывами, обусловленными необходимостью работ и замены двигателей. На первом этапе, продолжавшемся до 28 сентября 1956 года, определялись основные ЛТХ самолета. Был выполнен 31 полет, из них 27 по программе испытаний, определены характеристики самолета с подвесками К-7, выяснена устойчивость и управляемость на больших углах атаки и даже выполнен опор. Все работы в этот период выполнял В.Н.Махалин, ему выпало и первому испытать, что означает остановка в полете двигателя на этом типе самолета. 1 сентября, как раз при выполнении задания на штопор, во втором заходе с высоты 10000 м из-за срыва компрессора встал двигатель. Летчик вывел машину из штопора и в полете со снижением лишь с 5-й попытки смог запустить АЛ-7Ф, после чего благополучно посадил самолет.

К концу октября вышел ресурс двигателя и Т-3 отправили в ОКБ, где до начала марта 1957 года на нем выполнили ряд доработок. На самолет установили:
-РЛС «Алмаз-3» и прицельно-вычислительное устройство ПВУ-67, правда, так и не подвергшихся испытаниям и вскоре снятых с самолета;
-систему пуска ракет К-7л;
-радиостанцию «Миндаль» взамен «Дуб»;
-систему госопознавания СРЗО-2;
-увеличенный контейнер тормозного парашюта;
-новую сдвижную часть фонаря и т.д.

Начало второго этапа заводских испытаний сильно затянулось из-за отсутствия нового двигателя. Они возобновились лишь 8 марта 1957 года. Теперь полеты продолжили летчики-испытатели ЛИИ В.М.Пронякин и В.С.Ильюшин. Летом самолет был перебазирован на 6-й полигон МО во Владимировке, где на нем проводились отладочные испытания системы К-7л с реальными пусками ракет и испытания по заглоханию двигателя. Полеты выполнял Ильюшин. После возвращения самолета в ЛИИ, испытания продолжались с 20 сентября по 16 октября 1957 года. Ознакомительные полеты на нем выполняли летчики Л.Г.Кобищан, А.А.Кознов и М.Л.Петушков.

В общей сложности за полтора года на Т-3 было выполнено около 80 полетов, позволивших убедиться в правильности основных конструктивно-компоновочных решений. Самолет показал в общем неплохие результаты, хотя выполнить все пункты ТТТ не удалось, т.к. по сравнению с проектными данными он сильно потяжелел, а расчетные характеристики двигателя оказались явно завышенными. В результате маловатыми получились дальность и продолжительность полета, большими — скорости на взлете и посадке. Основные трудности в ходе испытаний были связаны с недостаточной отработкой мощного, но очень капризного АЛ-7Ф с при суммарном налете около 38 часов на самолете четырежды меняли двигатель! Из-за большой теплонапряженности его конструкции пришлось установить дополнительные патрубки обдува мотоотсека и заменить электрожгуты в зоне двигателя на термостойкие. По опыту полетов на С-1, для исключения случаев помпажа максимальную скорость на период заводских испытаний ограничили числом М=1,83. Другой мерой стало оснащение двигателя т.н. лентами перепуска на 4-й и 5-й ступенях компрессора, которые, однако, сильно снижали тягу АЛ-7Ф на числах М>1,6. Поэтому на Т-3 так и не удалось достичь скорости более 1930 км/ч и высоты более 18300 м.

Испытатели отметили избыточную эффективность элеронов. Было рекомендовано заменить тросовую проводку управления элеронами и стабилизатором на жесткую, установить в системе продольного управления автомат регулировки загрузки (АРЗ), а в системе путевого управления — демпфер колебаний. Вызвали нарекания летчиков и дырявые тормозные щитки, т.к. при их выпуске возникали неприятные звуковые ощущения, было решено заменить их на обычные. Кроме того, стало ясно, что при нерегулируемом входном устройстве и прежней конфигурации обтекателей антенн РЛС машина не сможет достичь заданных скорости и высоты полета. В ОКБ к тому времени уже рассматривались новые, более удачные варианты воздухозаборников.

По согласованию с МАП, для отработки системы вооружения К-7 было решено построить второй экземпляр перехватчика (т.н. дублер), получивший заводское обозначение ПТ-7. Для применения ракет на самолете устанавливался модернизированный вариант РЛС «Алмаз-7», а взамен оптического прицела АСП-5Н — устройство ПВУ-67. Для улучшения условий работы РЛС перекомпоновали воздухозаборник: обтекатель прицельной антенны вместо полусферического стал коническим и был перенесен ниже к обечайке входного устройства, а плоскость среза воздухозаборника для улучшения работы на больших углах атаки отклонили вниз на 16°. Пушки не устанавливались, а на подкрыльевых пилонах была предусмотрена подвеска двух ракет типа К-7 (или К-6В). Рабочее проектирование самолета было завершено в декабре 1955 года.

Постройка ПТ-7 велась в ОКБ с конца 1955 года. В связи с большим числом конструктивных изменений, связанных с установкой РЛС, доработкой крыла по рекомендациям ЦАГИ и значительной задержкой поставки двигателя, сдача самолета сильно затянулась. На аэродроме он появился лишь в начале июня 1957 года. Ведущим летчиком-испытателем дублера назначили Э.В.Еляна, а ведущим инженером — К.Н.Стрекалова. Облет ПТ-7 состоялся в конце месяца. В рамках заводского этапа испытаний на самолете было выполнено 24 полета, в ходе которых отработали все основные системы, после чего 23 сентября ПТ-7 был перебазирован во Владимировку. Так как заданные ранее сроки начала госиспытаний Т-3 оказались сорванными, 13 сентября постановление Совмина установило новый крайний срок — декабрь 1957 года. До передачи машины военным ОКБ торопилось выполнить весь запланированный объем испытаний системы К-7, в том числе и с пусками ракет по реальным целям. Ведущим летчиком на этот период был назначен Л.Г.Кобищан. Но планам этим не суждено было сбыться. После первых двух полетов на самолете пришлось менять двигатель, новый был поставлен лишь в ноябре, и до конца года удалось выполнить всего 6 полетов. Работы были продолжены в 1958 году, до конца июня на самолете было сделано еще 18 полетов и выполнено всего 6 пусков ракет.

Так как в начале постройки ПТ-7 считалось, что он будет запущен в серию, то для расширения фронта работ по испытаниям приказом министра предусматривалось в 1956 году изготовить на новосибирском заводе № 153 три такие предсерийные машины и передать их ОКБ. Серийный самолет получил в ОКБ обозначение ПТ-8, а в Новосибирске, где в тот момент выпускались МиГ-19, ему присвоили индекс «изделие 27». В феврале 1957 года в Новосибирске закончили сборку первой машины (заводской № 00-01), а весной выпустили и две другие. Все они без облета были переданы ОКБ, но только одна из них поднялась в воздух в исходной компоновке, т.е. с рогами обтекателей антенн РЛС. В июне 1957 года при подготовке к воздушному параду в Тушино ее облетал испытатель ЛИИ В.М.Пронякин, но парад в том году не состоялся. В апреле 1958 года постановлением СМ СССР была узаконена новая корректировка ТТТ на истребитель-перехватчик Т-3, и продолжение работ по самолету предусматривалось уже с новым вооружением.

На базе истребителя-перехватчика Т-3 был разработан целый ряд экспериментальных машин.

Работы по теме, получившей обозначение Т-5, велись по требованию заказчика для отработки силовой установки, включавшей два двигателя Р-11Ф-300 (изделие 37Ф разработки ОКБ-300, главный конструктор С.К.Туманский). С октября 1957 года по июнь 1958 года в ОКБ переоборудовали Т-3 в самолет Т-5 (изделие 81-1). Хотя новые двигатели имели меньший диаметр по сравнению с АЛ-7Ф, для их размещения пришлось сильно расширить ХЧФ. Из-за меньшей длины Р-11Ф-300 эксплуатационный разъем фюзеляжа пришлось перенести назад, с 28 на 34 шп. В промежуточной зоне фюзеляж расширялся, а единый воздушный канал разделялся на 2 отдельных рукава. За счет увеличения размеров топливного бака № 3 суммарную емкость топливной системы удалось довести до 3480 л против 3180 л на Т-3. (Правда, при испытаниях, чтобы не превысить максимальную взлетную массу, в крыльевые баки пришлось недоливать около 150 л керосина.) Кроме того, на самолете установили новую носовую часть по типу Т43-1, доработали крыло в месте стыка с уширенной частью фюзеляжа, немного подрезав закрылки, и заменили проводку управления на жесткую. Т.к. новые двигатели имели систему запуска от стартер-генератора, а не от турбостартера, как АЛ-7Ф, то вместо одного генератора ГС-12Т были установлены 2 агрегата ГСР-СТ-9000А. Бустера БУ-30 и БУ-34 заменили на новые БУ-49. Ведущим по испытаниям самолета остался М.И.Зуев.

18 июля Ильюшин выполнил на Т-5 первый полет. Заводские испытания самолета велись без особой спешки — работа была чисто экспериментальная и предусматривала только определение основных ЛТХ. Всего сделали 26 полетов. В ходе испытаний, в частности, установили, что новая силовая установка дает на форсажных режимах большой избыток тяги и, несмотря на явное ухудшение аэродинамики самолета, в принципе обеспечивает достижение скоростей гораздо больших ограничений, налагаемых по прочности той же силовой установки (М<2,0). Но не отработанность топливной автоматики Р-11Ф-300 приводила к неустойчивой работе и частому погасанию форсажа при наборе высоты. Отмечалась и неустойчивая работа двигателей в процессе запуска, что объяснялось питанием обоих от одного общего воздухозаборника. Кроме того, самолет обладал неприемлемо малой степенью продольной устойчивости, точнее, он был практически нейтрален, что объяснялось сильным смещением центровки назад. В начале мая 1959 года летные испытания Т-5 прекратили. Эта работа дала ОКБ необходимый опыт, пригодившийся при создании Су-15.

В рамках работ по повышению потолка Т-3 в 1958-1959 годах в ОКБ спроектировали и начали изготовление опытного самолета Т-39, на котором предстояло опробовать возможность увеличения тяги двигателя путем впрыска воды в форсажную камеру. Для доработок был выделен третий предсерийный экземпляр самолета Т-3 (№ 00-03). На нем заменили ближайший к двигателю третий фюзеляжный топливный бак на 700-литровый бак с водой и установили в носовой части фюзеляжа дополнительный топливный бак. Самолет на испытания так и не вышел, т.к. в 1959 году тему передали в ЦИАМ для стендовой отработки.

Т-39 был использован для создания другой экспериментальной машины — Т-49, появившейся благодаря поискам новой компоновки входного устройства. В связи с ухудшением аэродинамики Т-47 в 1958 году в ОКБ решили проработать иной вариант размещения РЛС. Была предложена очень интересная компоновка с двумя боковыми секторными воздухозаборниками, смещенными чуть назад по длине фюзеляжа для обеспечения нормальной работы РЛС, и размещением самой станции в НЧФ под неподвижным обтекателем. Для снижения потерь полного давления воздухозаборник решили сделать т.н. изэнтропическим за счет специальной профилировки его проточной части. Это должно было привести к существенному повышению его КПД, а следовательно, и улучшению характеристик силовой установки в целом.

Соответствующую переделку самолета, включавшую и восстановление бака № 3, завершили к октябрю 1959 года. Ведущим по испытаниям был назначен М.С.Гончаров. В январе следующего года А.А.Кознов облетал этот самолет. По его отзывам, Т-49 показал очень хорошие летные характеристики. Как и ожидалось, особенно улучшилось поведение машины на разгоне. Но, к сожалению, испытания нового аппарата продолжались недолго. В апреле в результате летного происшествия произошла поломка машины, после чего она долгое время находилась в ремонте и на доработках, а затем в связи с отсутствием двигателя больше не летала.

Второй предсерийный Т-3 (№ 00-02) в 1958 году был переделан в ЛЛ для отработки двигателей АЛ-7Ф и АЛ-7Ф-1. После установки НЧФ по типу Т-43 самолет был облетан в ОКБ и в июле 1958 года передан ЛИИ. Под обозначением ПТ-95 он использовался в 1958-1959 годах для комплексной отработки АЛ-7Ф-1, а также исследований совместной работы воздухозаборника и двигателя. Испытания самолета проводил летчик ЛИИ В.П.Васин, которому однажды пришлось сажать его с остановившимся двигателем. В 1958-1965 годах для работ по повышению надежности самолета и его силовой установки использовались в качестве ЛЛ и несколько серийных машин типа Т-43 и Т-47.

ЛТХ:

Модификация: Т-3
Размах крыла, м: 8,54
Длина, м: 18,06
Высота, м: 4,82
Площадь крыла, м2: 34,00
Масса, кг
-пустого самолета: 9080
-максимальная взлетная: 11200
Тип двигателя: 1 х ТРД АЛ-7Ф
Тяга, кгс: 1 х 7600
Максимальная скорость, км/ч: 2100
Крейсерская скорость, км/ч: 846
Практическая дальность, км: 1840
Практический потолок, м: 18000
Экипаж: 1.

Опытный перехватчик Т-3 с РЛС «Алмаз-3».

Опытный перехватчик Т-3.

Опытный перехватчик Т-3.

Опытный самолет Т-49.

Опытный самолет Т-49.

Опытный самолет Т-49. Вид спереди.

Опытный самолет Т-5.

T-3. Схема.

Т-49. Схема.

Т-5. Схема.

.

.

Список источников:
Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
История конструкций самолетов в СССР 1951-1965 гг.
Авиация и Время. В.Павлов. Сверхзвуковые трубы «всесоюзного оркестра» ПВО.
В.Павлов. Су-9: Первый в СССР авиационный комплекс перехвата.
Роман Астахов. Русская Сила. Истребитель-перехватчик Су-11.
Сайт «Уголок неба». 2008 г. страница: «Сухой Т-3».