В 1972 году США предприняли последнюю попытку уничтожить Демократическую Республику Вьетнам, начав грандиозное воздушное наступление, известное как операция Лэйнбэкер II. Но советское оружие противовоздушной обороны нарушило планы агрессора и заставило США с позором выйти из войны. Это был триумф, но в СССР понимали, что в случае агрессии одновременно пойдут в ход все компоненты ядерной триады, а стратегические и тактические бомбардировщики будут применены в гораздо большем масштабе.
Наша система ПВО в 60-х годах представляла собой узкие полосы, простреливаемые зенитными ракетами, между которыми действовали истребители: ее можно было сравнить с заборами, между которыми бегают злые собаки. «Заборы» играли главную роль, а «собаки» — второстепенную.
Модернизация авиации США в то время шла путем улучшения летных данных самолетов, их радиоэлектронной защиты и уменьшения заметности. Особая роль отводилась стратегическим крылатым ракетам, а бомбардировщики В-52G/Н получили по 12- 20 малогабаритных ракет AGM-69 с ядерной боевой частью. Они должны были «проламывать дыры в заборах», уничтожая зенитные ракетные комплексы и обеспечивая проход всему соединению. С их появлением решающим фактором обороны становились перехватчики.
Наша ПВО имела более десяти типов самолетов, но только Як-28П и Ту-128 могли патрулировать в зоне более часа. Рубеж перехвата превышал 1000 км лишь у Ту-128, но даже в ОКБ Туполева эту большую и тяжелую машину не называли истребителем. И все же на бескрайнем Крайнем Севере такой самолет был незаменим. Арктика была тем «фронтом», на котором должно было развернуться первое воздушное наступление новой мировой войны, ибо только так можно было проникнуть в промышленные районы Поволжья, Урала и Сибири: кто ее контролирует, тот и выиграет битву. В свете всего этого необходимость модернизации самолетов ПВО в руководстве СССР и наших Вооруженных Сил была очевидной для всех, не было согласия лишь в том, что же надо делать.
Что делать?
Первым на этот вопрос должен был ответить Центральный НИИ №30 авиакосмической техники МО СССР — организация, формирующая тактико-технические требования (ТТТ) ко всем новым боевым самолетам. Обычно ТТТ далеко опережали реальные возможности техники и потребности войск, за что и в штабе ВВС, и тем более в авиапромышленности это уважаемое учреждение получало не слишком лестные прозвища, но в отношении нового перехватчика ситуация складывалась обратная.
Намечая модернизацию авиации ПВО, ЦНИИ-30 планировал заказать Туполеву новый дальний перехватчик на замену Ту-128, а Микояну — модификацию МиГ-25 как основного истребителя среднего радиуса действия, улучшив скороподъемность и маневренность, сократив время реакции и обеспечив поражение одиночных малоразмерных маневренных целей на фоне земли. Но НИИ авиационных систем Минавиапрома, главный идеолог комплексов управляемого оружия, настоятельно рекомендовал делать принципиально новую машину, хотя еще недавно не только сам участвовал в создании концепции комплекса перехвата МиГ-25-40, но и был горячим его сторонником.
Начальника НИИ АС А.Е. Федосова поддержал научный руководитель НИИ-5 наземных средств ПВО профессор Лившиц, заявив, что существующая наземная инфраструктура ПВО Севера недостаточна для отражения массированного удара широким фронтом, а намеченная модернизация не повышает радиуса действия МиГ-25. Такую же позицию занял и руководитель сектора истребительной авиации в НИИ-2 ПВО полковник Долженко, и вместе им удалось доказать, что новой главной фигурой авиации ПВО должен стать не массовый истребитель среднего класса, а дальний всепогодный перехватчик, способный прикрывать большой участок границы.
Новый самолет задумывался как летающая зенитная батарея. Так работал перехватчикТу-128, но он со скоростью 1200-1650 км/ч, дальностью захвата РЛС в переднюю полусферу 50 км и дальностью пуска ракет Р-4РМ/ТМ в 25/15 км мог перехватить даже дозвуковую цель только при наведении с земли. А для перехвата сверхзвукового бомбардировщика надо было «скрестить» Ту-128 и МиГ-25, сделав его автономным.
Первый вариант проекта дальнего перехватчика Е-155МП был «гибридом» МиГ-25 и МиГ-23. Вверху вариант с локатором «Смерч-100» и ракетами К-100, внизу — с «Заслоном» и К-33
Главным конструктором самолета был назначен Г.Е. Лозино-Лозинский, его замом — В.А. Архипов, общее руководство осуществляли Генеральный конструктор А.И. Микоян и его зам А.А. Чумаченко. Они хорошо помнили времена Хрущева, когда новые проекты самолетов не финансировались, и поэтому были вынуждены маскировать их под модификации серийных машин. Таким образом, проект получил индекс Е-155МП как вариант МиГ-25, или Е-155П.
В 60-е гг. лучшим средством разрешения противоречия «скорость/продолжительность полета» считалось крыло изменяемой стреловидности: меняя положение консолей, можно было подстраиваться под различные режимы полета. Микоян применил КИС на фронтовом истребителе МиГ-23, и новый дальний перехватчик должен был стать «гибридом» этого самолета и МиГ-25.
Сравнив варианты подвески ракет К-100 под крылом и в фюзеляжном отсеке со сбрасываемой крышкой и К-33 вплотную к фюзеляжу, выбрали последний
Компоновка стала однокилевой, изменилась механизация крыла. Чтобы улучшить аэродинамическое качество и маневренность, статическую устойчивость понизили. Двигатели РД36-41 были в 1,5 раза мощнее старых Р15-300. Две ракеты К-100 конструкции МКБ «Факел» должны были подвешиваться под крыло и две — в отсек в фюзеляже. Выполнение боевых задач было предельно автоматизировано, для самолета создавался всеширотный навигационный комплекс, но для полетов в Арктике военные пожелали иметь на борту штурмана, как и на Ту-128.
Локатор «Смерч-100» был развитием станции РПС-А самолета МиГ-25. Диаметр антенны вырос до 2 м, и за ней попробовали разместить летчика и штурмана бок о бок, что было удобно, но раздавшийся вширь самолет имел слишком большое сопротивление. С кабиной в тандем мидель уменьшался, а дальность и скорость увеличивались, еще лучшие показатели сулила схема «бесхвостка». Для отработки такой компоновки сверхзвукового пассажирского Ту-144 строился экспериментальный МиГ-21И, но начальник отдела систем управления Сухов был категорически против применения ее на перехватчике. Его поддержал и Р.А. Беляков, начинавший работу в бригаде управления, а в то время — уже зам Генерального: при сжатых сроках разработки риск срыва задания сочли слишком большим.
В то же время в НИИ приборостроения под руководством В.К. Гришина создавалась принципиально новая станция «Заслон» с неподвижной фазированной антенной решеткой, которая обеспечивала одновременное сопровождение до 10 целей на проходе и обстрел любых четырех залпом или серией ракет К-33, которые проектировало МКБ «Вымпел» под руководством А.Л. Ляпина. Локатор обнаруживал цель на дистанции до 400 км, бортовая ЭВМ прогнозировала ее траекторию — и ракета стартовала в этот район, набирая высоту по оптимальной баллистической траектории, при необходимости оператор корректировал ее полет. Оказавшись выше цели, ракета включала активную радиолокационную головку самонаведения, захватывала цель и, разгоняясь на снижении, шла на нее, поражая на дальности до 200 км.
Мы не будем здесь останавливаться на особенностях бортовой электроники МиГ-31, предоставив в следующем номере «НиТ» слово специалисту, заметим только, что теперь перехватчик не только мог работать полностью автономно, но и сам был способен управлять группой самолетов с помощью автоматизированной системы обмена данными.
Первый опытный дальний перехватчик «831» на окончательной сборке в цехе ММЗ «Зенит», 1975 г.
Защита аванпроекта Е-155МП состоялась весной 1968 г., и 24 мая вышло Постановление Совета Министров, обязывающее ММЗ «Зенит» передать первый опытный перехватчик на испытания в IV квартале 1971 г. Параллельно Туполев проектировал дальние перехватчики «138» и «148», Яковлев — самолет «33», а Сухой — перехватчик И-6 на базе бомбардировщика Т-6 (Су-24).
Для дальнейшей проработки проекта был выбран 2-й вариант Е-155МП, но пока не был решен вопрос размещения ракет. Под неподвижной частью крыла их помещалось только две, и в длительном сверхзвуковом полете обтекатели их головок самонаведения перегревались, отсек на 2 ракеты плохо компоновался в зауженном фюзеляже, а после сброса его крышки, для пуска, сопротивление самолета подскакивало. Тогда конструктор А.А. Ефимов предложил подвеску четырех К-33 под фюзеляж — первая такая компоновка была подписана 1 июля 1968 г. и была направлена в МКБ «Вымпел» для увязки самолета и ракет.
Тем временем испытания первого самолета Микояна с изменяемой стреловидностью МиГ-23 шли тяжело: крыло приходилось все время усиливать. Скорость и вес Е155- МП были больше, и вес КИС получался слишком большим. С другой стороны, министр авиапромышленности П.В. Дементьев настаивал на максимальной преемственности технологии с самолетом МиГ-25. Речь не шла об использовании его агрегатов — требовалось сохранить оборудование, оснастку и типовые технологические процессы, на внедрение их на Горьковском авиазаводе им. Серго Орджоникидзе (ГАЗИСО) были вложены огромные средства.
Первый опытный дальний перехватчик «831» на окончательной сборке в цехе ММЗ «Зенит», 1975 г.
Через тернии — в небо!
Первый общий вид нового перехватчика был выполнен в компоновке МиГ-25 под индексом «515» был выполнен А.Ф. Павловым 29 июля 1969 г. Авиапромышленность находилась на подъеме, осваивались новые материалы и технологии, вычислительная техника. Обводы самолета строились на ЭВМ БЭСМ-6 с использованием радиусографического метода. Лозино-Лозинский стремился вложить в самолет максимум новинок, тогда как главный конструктор МиГ-25 Н.З. Матюк, как и Министерство авиапромышленности, был сторонником проверенных решений.
Центральный аэрогидродинамический институт на основе опыта работы над сверхзвуковым пассажирским Ту-144 разработал Sобразное крыло, которое сулило резко улучшить дальность. С ним была сделана серия компоновок под общим индексом «518», но расчеты показали, что сверхзвуковая добавка меньше обещанной ЦАГИ, а на крейсерском режиме при М=0,9 аэродинамическое качество понизилось и запас топлива надо было увеличивать. Такое крыло к тому же получалось тяжелее и сложнее в производстве.
Когда самолет преодолевает сверхзвуковой барьер, его обтекание меняется, фокус (центр приложения приращения аэродинамических сил с увеличением угла атаки) сдвигается назад — и горизонтального оперения уже не хватает, чтобы удержать машину от затягивания в пике. Кроме того, такой самолет не демпфируется в неустановившихся маневрах. На МиГ-25 это компенсировала подъемная сила на клиньях воздухозаборников, но хватит ли ее потяжелевшей и удлинившейся многорежимной машине с пониженной статической устойчивостью? С проблемой могло помочь справиться крыло с наплывом, как в проекте «515», но при М>2 его сопротивление резко увеличивалось. Тогда в компоновке «515-31» наплыв сделали складывающимся вниз, были варианты малого фиксированного наплыва со складывающимся ПГО, или выдвижным, как на американском F-14, но нагрузки на шарнирные узлы и щели в передних кромках при М=3 были слишком велики. Наплыв все же сделали, но небольшой, примерно как на F-15, и плоский.
Еще одной «модой» того времени была разнесенная установка двигателей: фюзеляж между ними «вырождался» в дополнительный отсек крыла. Такое решение с успехом было реализовано на F-14 и МиГ-29, но для тяжелого перехватчика преимуществ не давало. Один из проектов предусматривал также бронекабину, однако Заказчик счел ее излишней, отпали и другие экстравагантные предложения.
Головной организацией, ответственной за весь новый комплекс перехвата, было ОКБ Микояна, но в работе видную роль играли предприятия Минрадиопрома, а также НИИ АС, ЦАГИ, ВИАМ, другие институты МАП. Стала труднейшим испытанием разработка РЛС с фазированной решеткой и системы управления вооружением «Заслон», которая вылилась в целую эпопею. Прежде чем станция заработала, пришлось сделать 4 варианта антенны, представлявшей собой сложнейший комплекс неподвижных излучающих и принимающих элементов с электронным управлением лучом. В наземных РЛС это получалось, а на самолете — нет. Неудачи конструкторов НИИП усугублялись позицией министра радиопромышленности Калмыкова, который считал, что ФАР в принципе не годится для истребителя. По его настоянию прорабатывался резервный вариант перехватчика со станцией «Смерч», но вероятный противник помог бороться с ретроградами.
Головной серийный самолет МиГ-31 №0101, построенный Горьковским авиационным производственным объединением им. Серго Орджоникидзе.
В 1970 г. в США началась разработка стратегических крылатых ракет AGM-86 и AGM-109, их В-52 мог нести до 20 штук, а В-1А — целых 24. Они имели низкую заметность и шли на высотах от 30 до 9000 м. МиГ-25 не смог бы перехватить даже одну такую ракету, не говоря уже о двадцати: нужна была многоканальная станция «Заслон» и ракета К-33. Компоновка «515-55» с ними была утверждена еще в 1969 г. и в дальнейшем стала основой для рабочего проекта «83».
По опыту локальных войн военные требовали ввести в состав вооружения перехватчика ракеты с тепловым самонаведением ближней и средней дальности стрельбы, а также пушку. С последним Лозино-Лозинский был категорически не согласен, в пылу дискуссии один полковник из заказывающего управления умер прямо в его кабинете от инфаркта. Но пойти навстречу Заказчику пришлось, и под правую мотогондолу поставили ГШ-23Л, такую же, как и на МиГ-23.
В то время здоровье Генерального конструктора А.И. Микояна пошатнулось и 9 декабря 1970 г. он скончался. Пост Генерального конструктора занял Р.А. Беляков, а «конкуренция» между Н.З. Матюком и Г.Е. Лозино-Лозинским закончилась компромиссом. Самолет сделали максимально похожим на МиГ-25, например, сохранили профиль крыла такой же, как на Р-4 — разведывательном варианте этой машины. Но чтобы компенсировать рост веса, пришлось добавить третий лонжерон — новые консоли стали не только прочнее, но и жестче, и массивные противофлаттерные грузы сняли. Степень статической устойчивости самолета оставалась меньше, чем у МиГ-25, но эта разница снизилась за счет изменения центровки и снятия «ластов» на крыле, посему удалось обойтись без электронной системы улучшения устойчивости (СУУ), но системы управления самолетов все же отличались.
МиГ-31 № 0202 на летной станции Горьковского авиазавода у бокса, защищающего не только от зимнего холода, но и от вражеской радиоразведки.
Длительность патрулирования на внутренней заправке все равно оказалась недостаточной, а подфюзеляжный бак — как на МиГ-25 — не сочетался с подвеской ракет, и тогда сделали два подкрыльевых: топливо из них вырабатывается в первую очередь.
Двигатели РД36-41М конструкции Рыбинского КБ моторостроения П.Колесова испытывались на летающей лаборатории Ту-16, а в 1972 г. первый полет с ними совершил бомбардировщик Т-4, рассчитанный на дальние полеты с числом М=3. Но простой на первый взгляд одновальный ТРДФ довести до серии не удалось, и проект пришлось переделывать под двухконтурные Д-30Ф6 конструкции КБ «Авиадвигатель» П.Соловьева.
От гражданского Д-30КУ военный Д-30Ф6 отличался не только форсажной камерой, но и газогенератором, уменьшенной в 4 раза степенью двухконтурности, электронно-механической системой регулирования, модульной конструкцией, облегчавшей сборку и ремонт. На взлете двигатель выдавал тягу 15500 кгс на форсаже, а без него — 9500 кгс. На большой высоте при числе М=2,83 тяга также составляла 15500 кгс при часовом расходе топлива 29450 кг, но на дозвуке этот показатель снижался примерно в 10 раз. И все же этого оказалось недостаточно, впоследствии была введена система дозаправки топливом в полете.
Кинограмма испытательного пуска ракеты большой дальности К-33 с борта МиГ-31 № 0302.
Отставание от плановых сроков составляло 3 года, и чтобы наверстать упущенное, первый опытный самолет «83/1» ММЗ «Зенит» построил без боевых систем БРЭО и пушки с крылом от серийного МиГ-25РБ — без отклоняемых носков и катапультируемыми креслами КМ-1М вместо не готовых пока К-36ДМ. Летом 1975 г. он был передан на летно-испытательную и доводочную базу.
Первый полет на новом перехватчике выполнил 16 сентября 1975 г. старший летчик-испытатель ММЗ «Зенит» А.В. Федотов. Весной 1976 г. начались полеты со штурманом — на эту должность назначили В.С. Зайцева. Результаты испытаний модификаций МиГ-25 с двигателями Д-30Ф6 и со штангой дозаправки пригодились и для совершенствования изделия «83», на котором вскоре появилось трехлонжеронное крыло с отклоняемым носком и наплывом, рассчитанное на больший запас топлива.
В 1976 г. на испытания вышел «83/2», были привлечены и другие летчики — П.Остапенко, Б.Орлов, А.Фастовец, В.Меницкий, Т.Аубакиров, а также штурман Л.Попов. «Двойка» имела полный комплект вооружения, включая пушку, однако ГШ-23Л, прекрасно работавшая на МиГ-21 и МиГ-23, отказывала на стенде, имитировавшем тепловые и акустические нагрузки Е-155МП. Казалось, сбывались мрачные пророчества Лозино-Лозинского, но позиция Заказчика оставалась принципиальной, и проблему удалось решить с повышением эффективности, установив сверхскорострельную «шестистволку» ГШ6-23 с беззвеньевым питанием.
Хотя не все шло гладко, уже в 1975 г. было решено начать подготовку производства самолета на ГАЗИСО, и третий экземпляр самолета строился уже с участием серийного предприятия.
———————————
При подготовке статьи использованы материалы экспозиций музеев ОКб им. А.И. Микояна и Горьковского авиационного завода «Сокол» (в 80-е годы — Горьковского авиационного производственного объединения им. Серго Орджоникидзе).
/Сергей Мороз, naukatehnika.com/
