; Компоновка и конструкция. По компоновочной схеме МиГ-31 близок к самолету МиГ-25П и представляет собой выполненный по нормальной аэродинамической схеме цельнометаллический высокоплан, с трапециевидным крылом, двухкилевым вертикальным и цельноповоротным горизонтальным оперением, двумя двигателями в хвостовой части фюзеляжа и трехопорным убираемым шасси. Планер МиГ-31 изготовлен из алюминиевых сплавов с рабочей температурой до 150º, а зоны высокого кинетического нагрева при больших сверхзвуковых скоростях выполнены из титана и нержавеющих сталей. За счет этого была снижена масса планера
| Сталь Титановые сплавы Алюминиевые сплавы | |||
| МиГ-25 | 80% | 8% | 11% |
| МиГ-31 | 50% | 16% | 33% |
Максимальная эксплуатационная перегрузка - 5g. В носовой части фюзеляжа расположен отсек радиолокационной станции. Экипаж - летчик и оператор системы вооружения - размещаются в двухместной герметичной кабине на катапультных креслах К-36ДМ по схеме тандем. Фонарь кабины экипажа имеет две откидывающимися вверх-назад створки. На самолетах МиГ-31Б слева перед кабиной размещена выпускаемая топливозаправочная штанга. На нижней поверхности фюзеляжа перед нишами основных опор шасси имеются тормозные щитки, выполняющие одновременно функции створок шасси. Они могут быть выпущены даже на сверхзвуковых скоростях. Трехлонжеронное крыло малого удлинения имеет угол стреловидности по передней кромке 41º. На верхней поверхности каждой консоли крыла установлен аэродинамический гребень. Задняя кромка крыла оснащена щелевыми закрылками и элеронами, передняя кромка - отклоняемым 4-секционным носком. Консоли цельноповоротного горизонтального оперения могут отклоняться как синхронно (для управления по тангажу), так и дифференциально (для управления по крену). Двухкилевое вертикальное оперение, установленное с углом развала 8º, оснащено рулями направления. Под хвостовой частью фюзеляжа с развалом 12º установлены дополнительные аэродинамические гребни. Система управления МиГ-31 механическая, с гидроусилителями во всех каналах. Основные опоры шасси самолета имеют оригинальную конструкцию. Вместо одного колеса диаметром 1300 мм, применявшегося на МиГ-25, они оснащаются тележкой с двумя колесами размерами 950х300 мм, при этом заднее колесо размещено не в следе переднего, а несколько сдвинуто наружу. Такое шасси значительно снижает давление на грунт, что позволяет эксплуатировать МиГ-31 с грунтовых и ледовых аэродромов. Передняя опора шасси снабжена спаркой колес размерами 660х200 мм с грязезащитными щитками. Силовая установка включает 2 двухконтурных турбореактивных двигателя Д-30Ф-6 (первоначально Д-30Ф) со смешением потоков наружнего и внутреннего контуров за турбиной, с форсажной камерой и регулируемым всережимным соплом створчатой конструкции. Тяга 9500 кгс на максимальном режиме и 15500 кгс на режиме полного форсажа. Воздухозаборники двигателей прямоугольного сечения боковые, регулируемые с помощью подвижных горизонтальных панелей. Внутренний запас топлива, размещаемого в 7 фюзеляжных, 4 крыльевых и 2 килевых баках, составляет 19500 л (16350 кг). На внешние подкрыльевые узлы могут дополнительно подвешиваться два топливных бака на 2500 л топлива каждый. Заправка - централизованная. Самолеты МиГ-31 более позднего выпуска, а также МиГ-31Б (БС) оборудуются системой дозаправки топливом в полете. Оборудование. Основу системы управления вооружением самолета составляет радиолокационная станция с фазированной антенной решеткой РП-31 Н007 "Заслон", имеющая дальность обнаружения воздушных целей типа "истребитель" (ЭПР порядка 5 м2) до 180 км. Дальность автоматического сопровождения - 120 км. Зона одновременного сопровождения и обстрела целей +70º по горизонтали и +70/-60º по вертикали. На индикаторе РЛС в кабине оператора отображается большое число обнаруженных целей, из которых 10 принимаются на автоматическое сопровождение. Бортовой вычислитель "Аргон-К" выбирает из них 4 наиболее важные, на которые наводятся 4 ракеты "воздух-воздух" Р-33. Дополнительным средством обнаружения воздушных целей является теплопеленгатор 8ТК, размещенный под носовой частью фюзеляжа (дальность обнаружения - до 50 км, горизонтальный сектор обзора - +60º, вертикальный - +6/ -13º. В полетном положении теплопеленгатор убран в фюзеляж, а в рабочем - выпускается в поток. Теплопеленгатор сопряжен с РЛС и предназначен для скрытного (пассивного) обзора воздушного пространства, а также для выдачи целеуказания ракетам Р-40ТД и Р-60 с тепловыми головками самонаведения. В кабине летчика установлен прицельно-пилотажный индикатор ППИ-70В. Наибольшая боевая эффективность достигается групповыми действиями четырех МиГ-31, связанных между собой информационным взаимодействием через АСУ с автоматическим обменом информацией. Автоматический обмен тактической информацией между самолетами группы производится с помощью аппаратуры передачи данных АПД-518 на расстоянии до 200 км. Такой вариант боевого применения позволяет группе МиГ-31 из 4-х самолетов контролировать воздушное пространство шириной до 1000 км. Возможность ведения информационного обмена позволяют применять МиГ-31 для дальнего радиолокационного обнаружения, наведения на цель самолетов типа Су-27, МиГ-29. Целераспределение, а также назначение целей на атаку осуществляет ведущий группы по информации, отображаемой на индикаторе тактической обстановки с последующей автоматической передачей на борт ведомых перехватчиков. Передача команд наведения на борт перехватчика с наземных командных пунктов осуществляется с помощью бортовой аппаратуры командной радиолинии управления 5У15К-11. Пилотажно-навигационное оборудование самолета включает систему автоматического управления САУ-155МП с системой ограничительной сигнализации СОС-3М-2 и комплекс навигации КН-25 с двумя инерциальными системами ИС-1-72А с цифровым вычислителем "Маневр", радиотехнической системой ближней навигации, посадки и определения взаимных координат "Радикал-НП" (А-312), радиовысотомером А-031, автоматическим радиокомпасом АРК-19, маркерным радиоприемником А-611, радиотехнической системой дальней навигации А-723 "Квиток-2" (на самолете МиГ-31Б). Дальняя радионавигация осуществляется в рамках двух систем: "Тропик" (аналогична западной системе "Лоран") с дальностью действия до 2000 км и точностью определения координат 130...1300 м и "Маршрут" (аналогична системе "Омега") с дальностью действия от 2 до 10 тыс.км и точностью определения координат 1800...3600 м. В состав радиосвязного оборудования входят УКВ радиостанции Р-800ЛГ и Р-862 и КВ радиостанция Р-864. На самолете имеется аппаратура предупреждения об облучении СПО-15 ЛМ "Береза" и устройство сброса пассивных помех УВ-3А. Вооружение самолета МиГ-31 состоит из ракет "воздух-воздух" и встроенной пушечной установки. Основным вариантом вооружения самолета являются 4 ракеты большой дальности Р-33, размещаемые парами одна за другой под фюзеляжем на авиационных катапультных устройствах АКУ-410. Кроме того, на внутренних подкрыльевых точках подвески могут размещаться две ракеты средней дальности Р-40ТД или четыре ракеты ближнего боя Р-60М с тепловыми головками самонаведения. Пушечная установка с 6-ствольной пушкой ГШ-6-23М калибра 23 мм с боекомплектом 260 патронов размещена в обтекателе на правом борту фюзеляжа.
| Разработчик | ОКБ им.А.И.Микояна | |
| Обозначение | МиГ-31 | |
| Кодовое наименование НАТО | Foxhound (гончая) | |
| Тип | Дальний сверхзвуковой перехватчик | |
| Год принятия на вооружение | 1981 | |
| Экипаж, чел | 2 | |
| Длина самолета, м | 22,688 | |
| Высота самолета, м | 6,15 | |
| Размах крыла, м | 13,464 | |
| Площадь крыла, м2 | 61,6 | |
| База шасси, м | 7,113 | |
| Колея шасси, м | 3,638 | |
| Максимальная взлетная масса (2 ПТБ), кг | 46200 | |
| Нормальная взлетная масса, кг | 41000 | |
| Масса снаряженного самолета, кг | 21825 | |
| Масса топлива во внутренних баках, кг | 16350 | |
| Полезная нагрузка, кг | 4000 (3000) | |
| Число двигателей | 2 | |
| Двигатель | ДТРДФ Д-30Ф6 | |
| Тяга двигателя, кгс (кН) | максимал | 9500 (91) |
| на форсаже | 15510 (152) | |
| Боевой радиус, км | при М=2,35 | 720 |
| с подвесными баками | 1400 | |
| Дальность полета, км | практическая | 2150 |
| перегоночная | 3300 | |
| Максимальная скорость полета, км/ч | на уровне моря | 1500 |
| на высоте 17500 м | 3000 (2,83) | |
| Крейсерская скорость, (М=) | 2500 (2,35) | |
| Практический потолок, м | 20600 | |
| Длина разбега, м | 950-1200 | |
| Длина пробега, м | 800 | |
| Пушка | шестиствольная 23-мм ГШ-23-6 | |
| УР «воздух-воздух» | Р-33 | 4 |
| Р-60М | 4 | |
Источники информации:
testpilot.ru
Еще в конце 1960-х годов ОКБ «МиГ» приступило к созданию первого своего (и первого в стране) истребителя 4-го поколения, которым в итоге стал двухместный истребитель-перехватчик Е-155МП, принятый на вооружение под обозначением МиГ-31. Работы по проектированию нового самолета проводились в соответствии с постановлением Совета Министров СССР от 24 мая 1968 года. С начала разработки и вплоть до 1976 года главным конструктором проекта был Г. Е. Лозино-Лозинский. С 1976 по 1985 год данный проект возглавлял К. К. Васильченко, после него А. А. Белосвет, Э. К. Кострубский, А. Б. Аносович, Б. С. Лосев.
Изначально к будущему перехватчику предъявлялись требования по поражению достаточно широкой номенклатуры воздушных целей, летящих на малых и больших высотах, в том числе на фоне земли в простых и сложных метеорологических условиях, а также при применении противником маневрирования и активного противодействия. Боевые возможности нового истребителя-перехватчика планировалось значительным образом расширить за счет использования новейшего электронного оборудования, в том числе РЛС с фазированной антенной решеткой (ФАР). Внедрение РЛС с ФАР на истребителе-перехватчике МиГ-31 стало большим достижением для всего ОКБ и мирового авиастроения. МиГ-31 стал первым в мире серийным истребителем, который получил бортовую РЛС с ФАР. Установленное на самолете бортовое радиоэлектронное оборудование и вооружение позволяли МиГ-31 успешно перехватывать воздушные цели любых типов во всем доступном для аэродинамических летательных аппаратов диапазоне скоростей и высот (в том числе крылатых ракет, выполняющих полет в режиме огибания рельефа местности), с возможностью обстрела одновременно 4-х целей ракетами большой дальности.
Е-155МП строился по той же схеме, что и МиГ-25П, однако его экипаж состоял уже из двух человек – летчика и штурмана-оператора, их рабочие места располагались в кабине по схеме «тандем». Серийный выпуск нового перехватчика был налажен в Горьком (сегодня Нижний Новгород). На вооружение истребительной авиации войск ПВО страны новый истребитель под обозначением МиГ-31 был принят в составе комплекса перехвата С-155М, это произошло 6 мая 1981 года. Ключевые особенности самолета
В период разработки в конце 1960-х годов от нового истребителя-перехватчика требовалось лишь одно – защитить Советский Союз от ударов крылатыми ракетами с подводных лодок и стратегических бомбардировщиков со стороны необъятных просторов Крайнего Севера и Дальнего Востока. В майском номере журнала Air Forces Monthly перечислены следующие характеристики российского тяжелого истребителя-перехватчика МиГ-31. Самолет обладает максимальной скоростью 2,8 Маха, а дальность полета на сверхзвуковой скорости составляет 702 мили, на дозвуковой скорости – 1620 миль. Уникальной особенностью истребителя называется комплект его вооружения – ракеты класса «воздух-воздух» с дальностью 108 миль. При этом МиГ-31 можно было применять с использованием наземной станции наведения или в автономном режиме.
Ключевым и очень важным элементом истребителя МиГ-31 выступает система управления огнем РП-31 («Заслон», С-800), которая включала в свой состав РЛС 8БВ (Н007) – первую в мире бортовую РЛС, оснащенную пассивной фазированной антенной решеткой (ПФАР), а также систему обмена данными АПД-518, теплопеленгатор 8ТК и систему приема команд с земли 5У15К («Радуга-Борт-МБ»). Установленная на самолете система управления огнем позволяла летчикам одновременно отслеживать до 10 воздушных целей и одновременно атаковать до 4-х из них, вне зависимости от их месторасположения. Одна из целей могла лететь у земли, другая в стратосфере и ракеты можно было навести на обе цели. В состав экипажа был включен штурман-оператор вооружения, который сидел за пилотом и работал с вооружением и РЛС перехватчика. Для самолета была разработана ракета Р-33 с дальностью стрельбы 65 миль, модификация данной ракеты Р-33С («изделие 520») оснащалась ядерной боевой частью. При этом ракета Р-33 специально создавалась для перехватчика МиГ-31, никакой другой истребитель не мог применять данную ракету.
Модернизация МиГ-31БМ В первой половине 2000-х годов ВВС России совместно с РСК «МиГ» провели модернизацию перехватчика, который получил обозначение МиГ-31БМ и получил улучшенные ракеты и РЛС. Первый модернизированный МиГ-31БМ (бортовой номер «58») совершил свой первый полет в сентябре 2005 года, после чего в декабре того же года был отправлен для прохождения дальнейших испытаний в Ахтубинск. За ним последовали второй (бортовой номер «59») и третий (бортовой номер «60») самолеты, в конструкцию которых вносились некоторые доработки.
Первый этап государственных испытаний модернизированного перехватчика завершился в ноябре 2007 года, после чего было получено разрешение на проведение серийной модернизации самолетов. Первыми модернизировали наиболее свежие МиГ-31Б, за которыми последовали более старые МиГ-31БС, которые после модернизации стали называть МиГ-31БСМ. В свою очередь МиГ-31БС сами были модернизированным вариантом МиГ-31 или МиГ-31Д3, которые находились в эксплуатации одновременно с более поздними самолетами МиГ-31Б.
Первый контракт на модернизацию предположительно 8 истребителей-перехватчиков МиГ-31 Минобороны России разместило 1 апреля 2006 года. 20 марта следующего года в Нижнем Новгороде на заводе «Сокол» подготовили два самолета МиГ-31БМ, которые были переданы ВВС и использовались для переучивания летчиков в Саваслейке. По-настоящему крупный контракт на проведение модернизации 60 перехватчиков МиГ-31Б в вариант МиГ-31БМ был подписан с нижегородским заводом «Сокол» 1 августа 2011 года.
А уже 21 ноября 2014 года ОАК подписала второй контракт на модернизацию еще 51 истребителя-перехватчика МиГ-31. Данный контракт в период 2015-2018 годов выполнялся совместно «Соколом» и 514-м авиаремонтным заводом в Ржеве. При этом предприятие из Ржева отвечало лишь за небольшую часть контракта. К примеру, в 2014 году здесь прошли доработку 5 самолетов, в 2015 году – еще две машины. На сегодняшний день модернизацию уже прошли практически все исправные истребители МиГ-31, оставшиеся должны быть доработаны до варианта МиГ-31БМ до конца 2018 года. РЛС
Основной целью модернизации истребителей-перехватчиков было повышение их эффективности за счет использования доработанной РЛС (новые режимы и увеличение дальности работы) и применения новых ракет. Модернизированная система управления огнем «Заслон-АМ» (С-800АМ) включает модернизированную РЛС 8БМ с новым процессором «Багет-55-06», заменившим старый «Аргон-15А», она сохранила пассивную фазированную антенную решетку, при этом теплопеленгатор 8ТК остался неизменным. Заявляется, что дальность обнаружения целей типа «истребитель» обновленной РЛС составляет 130 миль, что в два раза превышает возможности предшественницы. Помимо этого РЛС теперь можно сопровождать 24 воздушных цели, а истребитель получил возможность обстреливать одновременно 6 воздушных целей. Доработкой РЛС занимается компания-производитель станции.
Изменения коснулись и кабины экипажа. Так в кабине пилота (передней) появились 127х127 мм мониторы, которые заменили собой аналоговые приборы, размещенные на передней панели. Задняя кабина получила 152х203 мм мониторы вместо экранов на электронно-лучевых трубках. Помимо этого истребитель-перехватчик МиГ-31БМ был оснащен модернизированной радиостанцией Р800Л и улучшенной навигационной системой, включающей в свой состав приемник спутниковой навигации А737.
В ходе модернизации планер и двигатели самолета изменений не претерпели, однако ресурс планера продляется до 30 лет или 3500 летных часов. Нельзя исключать того, что в ходе проведения дальнейших плановых ремонтов ресурс будет еще продляться. Внешне модернизированные МиГ-35БМ можно отличить от более старых вариантов перехватчика по отсутствию центрального пилона, который ранее предназначался для подвески ракеты Р-40ТД. Он был заменен на более компактный пилон для подвески ракет Р-77-1 и Р-73. Данные ракеты также могут применяться со второго подкрыльевого пилона, который ранее можно было использовать лишь для подвески подвесного топливного бака. Другим отличием модернизированной версии стало появление перископа над головой пилота. Максимальный взлетный вес МиГ-31БМ составляет 46 835 кг, дальность полета – 1242 мили, но условия достижения такой дальности не раскрываются.
Модернизированный истребитель-перехватчик МиГ-31БМ (бортовой номер "67 синий"), фото: апрель 2017 года (с) Kirill M/russianplanes.net
Новые ракетыВооружение истребителей-перехватчиков МиГ-31БМ было дополнено четырьмя ракетами Р-37М с дальностью стрельбы 108 миль. Опытный образец ракеты Р-37М (изделие 610М) впервые был запущен с борта истребителя еще в 2011 году, государственные испытания данной ракеты были завершены в 2014 году. Серийным производством ракет занимается АО «Корпорация Тактическое Ракетное Вооружение», данное предприятие находится в Королеве. Ракеты оснащены головкой самонаведения МФБУ-610ШМ. Помимо них МиГ-31БМ может нести также четыре ракеты малой дальности Р-73, которые пришли на замену сильно устаревшим ракетам Р-60 и ракетам средней дальности Р-40ТД.
Ожидается, что в будущем на очередном этапе модернизации самолета он получит ракеты средней дальности Р-77-1 и К-77М. Истребитель-перехватчик сможет нести четыре таких ракеты на подкрыльевых пилонах. А в отдаленной перспективе самолет может получить УР, известные пока как «изделие 810», которые разрабатываются для истребителя пятого поколения Су-57. Потом будет обновлен софт РЛС «Заслон», помимо этого рассматривается возможность установки на самолет нового теплопеленгатора. Наконец, ведутся работы по созданию новой системы управления полетом КСУ-31.
Где имеются истребители-перехватчики МиГ-31?
После первого полета прототипа, который состоялся 16 сентября 1975 года, завод «Сокол» успел выпустить 519 самолетов в 1976-1994 годах. В это число вошли 349 ранних МиГ-31, 101 МиГ-31Д3 и 69 МиГ-31Б. Крупносерийное производство истребителей продолжалось до 1990 года, после чего оно затормозилось и окончательно прекратилось в 1994 году. Последний перехватчик покинул цеха завода в апреле 1994 года. Первой боевой частью, получившей новый самолет на вооружение, был 786-й истребительный полк, который базировался в Правдинске (Горьковская область). Он был объявлен полностью боеготовым в 1983 году.
Ракета Р-37М (изделие 610М) - РВВ-БД
В настоящее время на вооружении ВКС России находится порядка 130 самолетов МиГ-31, еще около 130 остаются на хранении, из них примерно 65 находятся на территории 514-го АРЗ в Ржеве. МиГ-31 состоит на вооружении полков, расположенных в Канске, Большом Савино, Хотилово, Мончегорске, Елизово, Центральном Угловом и Саваслейке. Помимо этого еще порядка 10 истребителей находятся в составе 929-го Государственного летно-испытательного центра Минобороны России в Ахтубинске.Единственным эксплуатантом истребителей-перехватчиков МиГ-31 за пределами России является сегодня Казахстан, которому после развала СССР отошли 43 истребителя в Жана-Семее под Семипалатинском. В настоящее время Силы Воздушной обороны Казахстана располагают двумя эскадрильями данных перехватчиков по 12 самолетов в каждой, они входят в состав 610-й авиационной базы в Караганде. В начале 1990-х годов Российская Федерация рассчитывала на продажу самолетов в Китай, а на заводе даже приступили к производству самолета в экспортном варианте МиГ-31Э. Но в Пекине решили закупить в России истребители Су-27, после чего МиГ-31Э безуспешно предлагались Сирии и Ливии.
Наличие на хранении еще порядка 130 самолетов МиГ-31 позволяет расширить в будущем количество авиационных частей, вооруженных данным перехватчиком, но лишь при наличии соответствующего финансирования. На Дальнем Востоке России планируется восстановление 530-го истребительного авиаполка в Чугуевке. С 1975 года данный полк летал на самолетах МиГ-25, а с 1988 года – на МиГ-31. Полк был ликвидирован в 2009 году, а эскадрилья исправных МиГ-31 была передислоцирована на аэродром Центральная Угловая, она была включена в состав базирующейся там части. При этом периодически аэродром Чугуевка по-прежнему используется военными. К примеру, спутниковые снимки июня 2016 года зафиксировали на нем 11 истребителей МиГ-31, скорее всего, они были переброшены сюда с аэродрома Центральная Угловая во время проведения учений. Также в рамках военного присутствия в Арктике Россия занимается созданием аэродромов для истребителей-перехватчиков МиГ-31, в том числе в Анадыре и Тикси.
Будущие предложения
Несколько источников говорят о том, что сегодня РСК «МиГ» ведет работы над новыми модификациями удачного истребителя-перехватчика МиГ-31 под завуалированными обозначениями «изделие 06» и «изделие 08». Возможно, один из этих вариантов связан с системой «Кинжал». Другой может быть новой модификацией или истребителем совершенно нового назначения, к примеру, спутниковым перехватчиком. В этой связи можно напомнить, что еще 30 лет назад – в январе 1987 года МиГ-31Д (изделие 07) совершил свой первый полет. Самолет представлял собой носитель противоспутниковой ракеты 79М6. Вместе они образовывали противоспутниковый комплекс 30П6 «Контакт». Всего было выпущено два прототипа истребителя МиГ-31Д. В 1991 году работы над проектом и его дальнейшим развитием МиГ-31ДМ с ракетой 95М6 были прекращены. После развала Советского Союза оба прототипа нового противоспутникового истребителя оказались в Сары-Шагане в Казахстане, где были обследованы.
Истребитель МиГ-31 (бортовой номер "93 красный") с ракетой комплекса «Кинжал» (с) кадр из видео Министерства обороны России
На этом материал в Air Forces Monthly заканчивается. Стоит отметить, что интерес иностранных военных изданий к МиГ-31 вполне оправдан. Машина была действительно уникальной для своего времени. Учитывая, что это был первый в нашей стране боевой самолет 4-го поколения и первый серийный истребитель в мире, получивший РЛС с фазированной антенной решеткой. Боевой потенциал модернизированных самолетов позволяет эффективно решать возложенные на них задачи и в XXI веке.Отдельно можно выделить и испытания ракеты «Кинжал», для которой истребитель-перехватчик МиГ-31 стал, по сути, штатным носителем. Запад интересуется новым российским вооружением, а значит и истребителем МиГ-31БМ. Ранее 11 марта 2018 года Минобороны России сообщило об успешном учебно-боевом пуске гиперзвуковой аэробаллистической ракеты комплекса «Кинжал» с борта истребителя-перехватчика МиГ-31БМ ВКС России. Выпущенная ракета успешно поразила цель на полигоне. В Минобороны отметили, что МиГ-31 взлетел с аэродрома на территории Южного военного округа в рамках несения опытно-боевого дежурства (речь идет о 929-м Государственном летно-испытательном центре Минобороны России в Ахтубинске).
По данным Минобороны России, экипажи авиационного комплекса «Кинжал», в состав которого входят истребитель-перехватчик МиГ-31 и новейшая гиперзвуковая ракета, с начала 2018 года выполнили уже 250 полетов. Личный состав готов к использованию данных ракет в различных метеоусловиях и днем, и ночью, отметили представители ведомства. Возможность использования подобных ракет существенным образом расширяет возможности истребителя МиГ-31, продлевая его авиационную жизнь.
Источники:https://bmpd.livejournal.com/3206861.htmlhttp://www.migavia.ru/index.php/ru/istoriya-rsk-mig/chetvertoe-pokoleniehttp://tass.ru/armiya-i-opk/5020414Материалы из открытых источников
topwar.ru
Основные риски создания будущего двигателя (Д-30Ф6) для МиГ-31 выглядели следующим образом.
1. Неизвестно было, сохранит ли работоспособность компрессор двигателя, «привыкший» работать с дозвуковым незатененным воздухозаборником, при его взаимодействии со сверхзвуковым входом.
2. Не произойдет ли самовоспламенения паров топлива при впрыске в камеру сгорания, так как температура воздуха превышала 700 °C.
3. Не перегреется ли масло и вместе с ним опоры подшипников в условиях высокой температуры на входе в двигатель 300 °C.
4. Выдержит ли турбина повышенную температуру газа при условии, что температура охлаждающего воздуха достигает 700 °C.
Таким образом, главным риском обобщенно можно было назвать напряженное тепловое состояние создаваемого двигателя, обусловленное применением его на сверхзвуковом самолете. Кроме этих рисков, существовали и две теоретические догмы, которые предстояло опровергнуть:
1. С увеличением скорости полета расчетную степень повышения давления в компрессоре двигателя необходимо уменьшать, при М=3 степень повышения давления не должна быть выше 5 (как на двигателе Р15БФ2-300 для МиГ-25).
2. Максимальная температура газа перед турбиной должна поддерживаться начиная с взлетного режима у земли.
Чем опасно догматическое мышление? Оно заменяет исследование объекта некоей общей схемой. В результате Центральный институт моторостроения (ЦИАМ) оказался в плену догмы, а ОКБ — нет, так как там всегда шли не от общего, а исследовали сам конкретный объект — двигатель — с использованием его математической модели на базе физических уравнений. К тому времени развитие ЭВМ уже позволяло прогнозировать конкретные характеристики двигателя почти любой схемы с использованием матмоделей отдельных узлов. Поэтому проектировщики, к которым принадлежал и автор этих строк, даже не увидели ничего особенного, что могло бы вызвать какие-то опасения, связанные с физической невозможностью реализации этого проекта.
Вся эта длинная предыстория, кратко описанная выше, как уже отмечалось ранее, нужна для понимания того, как был создан двигатель для перехватчика, который было «невозможно создать» (по заключению ЦИАМ).
И снова Пермское КБ Соловьева «входит в турникет позади сразу двух конкурентов и выходит впереди». На самолете-прототипе МиГ-25 уже стояли двигатели прославленного ОКБ-300, и можно было ожидать предложений от проектировщиков по его развитию. Кстати, именно на этом двигателе была впервые внедрена электронная система управления двигателем. Кроме двигателя Р15БФ2-300 разработки ОКБ-300, уже существовал «в железе» и двигатель такого же класса тяги РД36-41 разработки Рыбинского КБ для сверхзвукового самолета СухогоТ-4. Короче, соперники были достойные. Преимуществом ОКБ Соловьева была освоенная схема двухконтурного двигателя, больше подходившая для многорежимного самолета, чем традиционная схема классического одноконтурного турбореактивного двигателя. По проекту двигатель, не проигрывая на сверхзвуке (за счет более высоких параметров — температуры), существенно выигрывал на дозвуке в экономичности за счет двухконтурной схемы. Но ведь такой двигатель еще надо было сделать!
Окно возможностей для вхождения в эту интересную и перспективную тему открылось в декабре 1969 г. Надо было быстро (за месяц) сформировать обоснованное техническое предложение для самолетчиков; главным конструктором самолета был известный деятель авиапрома Глеб Евгеньевич («Гнев Ебеньич») Лозино-Лозинский. Тем самым была создана возможность совершить прорыв в область высокотемпературных двигателей. Прототип подобного двигателя Д-30Ф на базе гражданского двигателя Д-30 уже три года как был в работе. Но его размерность (расход воздуха 125 кг/с, т. е. максимально возможная тяга 12 500… 13 500 кг) не подходила для МиГ-25. Требовалось же 15 000… 16 000 кг. Как только определилась размерность двигателя, попытались расчетным способом определить возможность форсирования Д-30Ф до нужного уровня. Ничего не получалось, что бы ни делали. Конечно, можно было «просто» увеличить размеры двигателя, но это — новое «железо» и, самое главное, длительные сроки. Возможность будет упущена. Нужно было «сварганить» двигатель-демонстратор из «готового» или почти готового «железа». В наличии имелось две размерности ядра-газогенератора: Д-30 и Д-30КУ, отличающиеся на 25 %. Первый был маловат, а второй — великоват. Почему-то никому не приходило в голову взять готовый компрессор газогенератора Д-30КУ
и… «отрезать» от него первую ступень. Достаточно простая задача комбинаторики. В этом случае размерность ядра-газогенератора точно подходила под заданную. Предложение такой комбинации было сделано автором этих строк. Если от компрессора высокого давления Д-30КУ одну ступень отрезали, то к вентилятору Д-30 одну ступень приставили спереди. Получилось то, что надо: расход воздуха 150 кг/с, тяга 15500 кг. Двигатель становился реальным. Коллега автора этих строк А. А. Пожаринский предложил отказаться от «догмы № 2», разработав специальную программу повышения температуры газа перед турбиной с увеличением скорости полета самолета. Это обеспечило получение требуемой тяги во второй критической точке: на высоте 20 км и скорости 2500 км/час. Позже ученые ЦИАМ назвали это «температурной раскруткой». Стало ясно, что двигатель получается. Демонстратор быстро может быть сделан из готовых узлов. За две недели все характеристики были рассчитаны и в срочном порядке переданы в ОКБ Микояна. П. А. Соловьев встретился с генеральным конструктором ОКБ-155 Р. А. Беляковым, и все закрутилось.
И здесь наука в лице ЦИАМ дала письменное отрицательное заключение на проект двигателя, «считая невозможным» создание двигателя с такими высокими параметрами. Прецедента в мире и правда не было, но научный прогноз по смыслу должен выходить за рамки существующего. Техпредложение тем не менее было принято генеральным конструктором ОКБ-155 (МиГ) Р. А. Беляковым — надо было идти на риск. Он же и лоббировал правительственную поддержку, и развернулись работы, особенно интенсивно начиная с 1972 г. Как вспоминал П. А. Соловьев: «Все равно боялись страшно. Вот совещания у Устинова начинались с дискуссии — можно ли сделать такой двигатель? Не верили. Все время поднимали то один вопрос, то другой… А вот Батицкий сильно давил, и Устинов, видимо, хотел такую машину заиметь. И он там объявил, что будем делать этот двигатель. А двигатель Туманского отложили в сторону» (Соловьев, с. 124). Маршал авиации Д. Ф. Батицкий был главкомом ПВО.
Ключевым узлом, обеспечившим успех проекта, оказалась конструкция высокотемпературной турбины. Как обычно, первоначальная «готовая» конструкция турбины с Д-30КУ развалилась при горячих испытаниях с имитацией полетных условий (300 °C на входе в двигатель). Потом оказалось, что и в прогнозе максимальной температуры газа ошиблись на…100 (!) градусов. Пришлось разрабатывать эту турбину по-серьезному и заново. Новую компоновку турбины, которая подтвердила свою работоспособность при температуре газа около 1370 °C (!), разрабатывал опытнейший конструктор ОКБ Соловьева М. С. Пресман. В результате этой работы в ОКБ был совершен скачок по уровню температуры газа в 200 градусов. Ведь по шкале цветности во время работы двигателя лопатки турбины светятся оранжевым цветом. Эта турбина позволила вскоре создать и двигатель ПС-90А для нового поколения магистральных самолетов — она вошла в новый двигатель один к одному.
В окончательном виде двигатель, получивший индекс Д-30Ф6, конечно, стал сильно отличаться от первоначального проекта. В первую очередь это касалось материалов: двигатель был сделан полностью только из титана и никеля. А геометрические размеры, определенные тогда еще, в декабре 1969 г., не изменились. Вся десятилетняя работа шла в направлении адаптации узлов к реальным условиям работы. В общем, обычная «обедня» сначала по доводке, а затем и по обеспечению зачета госиспытаний. Но в успехе, в отличие от ученых, в ОКБ никто не сомневался. А в 1979 г. после интенсивной доводки (опытная партия составила все те же 30 двигателей) двигатель Д-30Ф6 прошел госиспытания, включая войсковые, и стал серийно выпускаться на Пермском моторном заводе. Председателем госкомиссии был маршал авиации Савицкий. Самолет МиГ-31 вскоре продемонстрировал и возможность перехвата крылатых ракет. Север нашей страны оказался прикрыт системой ПВО. И сам самолет существенно стал отличаться от своего прототипа МиГ-25: появились автономная станция наведения, радар с фазированной решеткой и второе место летчика-штурмана (оператор вооружения), более мощное вооружение, корпус стал более жестким за счет применения неразрезных шпангоутов. Последнее стало возможным за счет несколько меньшего габаритного диаметра двигателя Д-30Ф6 в сравнении с Р15БФ2-300: вместо установки двигателя в отсек снизу двигатель стали закатывать на маленьких колесиках по направляющим с «хвоста».
За время летной доводки потеряно было всего два самолета (первый опытный и первый серийный) без жертв. Правда, позже на МиГ-31 во время выполнения начального этапа ординарного полета из-за отказа бортового расходомера разбился опытнейший летчик, шеф-пилот ОКБ Микояна А. Федотов. Отказ расходомера привел к ошибочной (заниженной) оценке полетного веса самолета и потере скорости при развороте на посадку. В сравнении с Су-24 и Су-24М, во время доводки которых было потеряно 14 самолетов и погибло 13 летчиков и штурманов, это — хороший результат.
Самолеты МиГ-31 стали делать в Нижнем Новгороде на том же заводе, что и Ла-5 с пермскими двигателями во время войны, а с «мигом» Пермь снова стала сотрудничать спустя 30 лет после МиГ-3. Именно тогда, в 1941 г., как мы помним, Артем Микоян спас швецовское КБ, согласившись поставить АШ-82 на свой самолет вместо тогдашнего тоже микулинского (опять ситуационная рифма!) конкурента АМ-35. В бесфорсажном варианте новый двигатель нашел свое применение на высотном дозвуковом самолете М-55 «Геофизика» (разработка КБ им. Мясищева), сегодня успешно осуществляющем исследования верхних слоев атмосферы по международной программе.http://www.e-reading-lib.org/chapter.php/1011660/18/Avgustinovich_-_Bitva_za_skorost._Velikaya_voyna_aviamotorov.html
ЦИАМ - провалился :)Удивляют потери самолетов, летчиков и штурманов при доводке Су-24...is2006.livejournal.com
МиГ-31 – единственный в истории советских и российских ВВС истребитель, официально именуемый «воздушным кораблём». За всю историю авиации одним из самых совершенных перехватчиков является этот самолёт, способный вести боевые действия на высоких скоростях и впервые в мировой практике, оснащённый РЛС с фазированной антенной решеткой.
В 70-е годы прошедшего века самолётов, именующимися перехватчиками было много, но ни одни из них, даже новейший МиГ-25 не обладал возможностью перехвата на малой высоте скоростных целей. Тогда только начинались разрабатывать проекты МиГ-29 и Су-27, но раньше 1985 года они не могли вступить в строй. Срочно требовался новый перехватчик.
В ОКБ Микояна ещё в 80-е годы начали исследования программы по созданию нового самолёта обнаруживающего цели на высотах от 100 м до 30 км. Был разработан тип тяжёлого барражирующего двухместного перехватчика полностью автономного от наземных пунктов командования.
МиГ-31Руководителем проекта стал в 1972 году генеральный конструктор В.А. Беляков, машина в ОКБ получила обозначение Е-155МП. Новый МиГ получил двухконтурные мощные двигатели Д-30Ф, новое вооружение, РЛС с фазированной решёткой и современный прицельно-навигационный комплекс.
Первый полёт на опытном образце Е-155МП осенью 1975 года 16 сентября выполнил шеф-пилот ОКБ им.Микояна А.В. Федотов. В следующем году после майских праздников опробован в воздухе второй опытный образец. Затем началась программа государственных лётных испытаний, которая продолжалась до 1980 года. Уже в 1981 году машина, получившая обозначение МиГ-31 поступила в строевые части ПВО.
Традиционная аэродинамическая схема МиГ-31 включает в себя высокое расположение трапецеевидного крыла и хвостовое оперение из двух килей и поворотного стабилизатора. Все детали планера выполнены из сплавов титана и алюминия, что позволило значительно уменьшить вес конструкции.
МиГ-31Трёхлонжеронное крыло с наплывами в местах сопряжения с фюзеляжем, повышает аэродинамические характеристики полёта на больших углах атаки, этому способствует и высокая механизация крыла.
Конструкция шасси сделана оригинально, в двухколёсной тележке главной опоры колесо спереди сдвинуто во внутреннюю сторону, а заднее, наоборот, в наружную, что повышает проходимость самолёта на грунтовых и ледовых ВПП.
Передняя стойка с двумя колёсами убирается назад.
МиГ-31Воздухозаборники такие же как у МиГ-25, расположены по бокам, прямоугольного сечения, регулируемые. Семь топливных баков размещены в фюзеляже, четыре в крыльях и два в киле. Общий запас топлива составляет 17330 кг, имеется возможность подвески двух дополнительных баков общей ёмкостью 5 тыс. литров.
В кабинах самолёта, расположенных тандемом, находятся пилот и сзади штурман-оператор. У штурмана размещена основная часть приборов для работы с БРЛО. В ранних выпусках самолётов у штурмана-оператора было один большой круглый и два прямоугольных индикатора на ЭЛТ.
После модернизации обе кабины оснащены цветными ЖКИ дисплеями. В кабине-штурмана-оператора установлена телескопическая выдвижная ручка и рычаги управления двигателем. Белая полоса на доске приборов служит командиру для быстрого восстановления пространственной ориентировки в полёте по приборам.
МиГ-31 кабина плотаНа МиГ-31 впервые в мире установлена РЛС с антенной фазированной решёткой. Станция СБИ-16 «Заслон» осуществляет сопровождение 10 целей и возможность одновременного захвата четырёх из них. Цели обнаруживаются на дальности до 300 км и с помощью аппаратуры передачи данных информация может быть передана на другие самолёты или наземный КП.
Тепловой пеленгатор вкупе с РЛС позволял скрытно прощупывать воздушное пространство в поисках целей незаметно для радиолокационных станций противника.
МиГ-31 взлётИзначально на МиГ-31 устанавливалась пушка ГШ-23-6, затем на МиГ-31М от неё отказались. На модернизированные МиГи можно было подвешивать корректируемые авиабомбы КАБ-500 и КАБ-1500
МиГ-31 вид снизуСейчас Миг-31 поднимается в воздух лишь тогда, когда его готовят на боевое дежурство или же он уже заступил на него. По словам экспертов, этому авиационному комплексу нет равных в мире по скорости, высоте, скороподъёмности в том диапазоне боевого применения, к которому он предназначен.
Мнение о восстановлении производства и модернизации Миг-31 высказал вице-премьер Дмитрий Рогозин и оно было поддержано депутатами профильного комитета в Госдуме, представителями ВПК и Министерства Обороны. Было решено, что производство начнётся на Нижегородском авиационном предприятии, там же продолжится и модернизация.
МиГ-31Современная война и условия ведения боя требуют от перехватчика, чтобы его агрегаты и узлы, блоки с новыми БРЛО, вооружение и оснащение кабины соответствовали всем требованиям современного перехвата для защиты и безопасности военных объектов России. Ни у кого, даже у американцев нет такого перехватчика как МиГ-31, способного отражать ракетные удары.
Из-за сильной изношенности парка самолётов МиГ-31 лётные происшествия происходят постоянно, но справедливости ради надо заметить, что благодаря высокой выучке лётного состава, гибель пилотов в большинстве случаев удаётся предотвратить. Вот только некоторые аварии и катастрофы в период с 1995 по 2015 год.
31 мая вблизи города Комсомольск-на-Амуре в наборе высоты после взлёта на МиГ-31 произошло возгорание силовой установки, расположенной справа. Экипаж пытался локализировать пожар, но в это время вспыхнул левый двигатель, пилотам пришлось немедленно катапультироваться. Оба члена экипажа не пострадали.
МиГ-31БМ15 января было зафиксировано падение с большой высоты 12-13 км самолёта МиГ-31. Машина упала в районе населённого пункта Кулой Архангельской области и при ударе о землю взорвалась. Экипаж погиб.
27 сентября на самолёте МиГ-31, взлетевшем с аэродрома Хотилово Тверской области начался пожар правой силовой установки. Все попытки экипажа погасить возгорание успеха не имели. По команде с земли лётчики катапультировались, предварительно направив горящую машину в безлюдную местность.
5 апреля ночью, возвращаясь на аэродром Котлас в Архангельской области на МиГ-31УБ при выполнении посадки подломилась стойка основного шасси и самолёт резко выбросило с ВПП. От полученных травм один член экипажа скончался.
МиГ-31В Карагандинской области МиГ-31 казахстанских вооружённых сил, выполняя заход на посадку не дотянул 7 км до ВПП, столкнулся с землёй и разрушился. Оба пилота погибли. Как выяснилось позже, причиной явился отказ пилотажно-навигационных приборов.
В апреле при выполнении учебно-тренировочных полётов с аэродрома Канск в Красноярском крае, произошёл срыв фонаря с кабины МиГ-31. Это случилось на высоте 12 км и температуре наружного воздуха – 56 градусов на скорости, превышающей скорость звука. Пилотам удалось погасить скорость, быстро потерять высоту и приземлиться на своём аэродроме. Оба лётчика были представлены к правительственным наградам.
МиГ-3118 января экипажу МиГ-31, взлетевшему с аэродрома Большое Савино(Пермь) пришлось совершить экстренную посадку из-за выхода из строя кислородного оборудования. Грамотные действия пилотов и группы руководства полётами помогли предотвратить лётное происшествие и выполнить посадку на аэродроме вылета.
30 октября при выполнении плановых полётов с одного аэродромов на Камчатке с экранов радаров пропала отметка самолёта МиГ-31. Судьба самолёта и экипажа до сих пор неизвестны.
МиГ-31https://www.youtube.com/watch?v=msPAeshMwEQ
The following two tabs change content below.aviarf.ru
Истребитель-перехватчик МиГ-31М.
Разработчик: ОКБ МиГ Страна: СССР Первый полет: 1985 г.
В инициативном порядке группа инженерно-технических работников Горьковского авиационного завода под руководством Главного конструктора Е.И.Миндрова разработала вариант модернизации серийного перехватчика. Для проверки предложений горьковских инженеров выделили один МиГ-31 (после модернизации получил бортовой номер «503» голубого цвета), доработки были направлены на облегчение конструкции и улучшение технологичности производства самолета, значительным изменениям подверглась топливная система. Летные испытания показали, что в результате изменения местоположения топливных баков, сместился центр тяжести самолета, что ухудшило устойчивость и управляемость перехватчика. Борт «503» принимал участие в программе летных испытаний МиГ-31М.
МиГ-31М представляет собой глубокую модификацию исходного варианта, изменениям подвергся как внешний облик самолета, так и его «начинка» и вооружения. МиГ-31М имеет:-корневые наплывы крыла большей площади, чем предыдущие варианты МиГ-31;-гаргрот имеет большие размеры за счет увеличения на 300 л емкости размещенного в нем топливного бака;-площадь остекления правой стороны фонаря кабины штурмана уменьшена для создания эффекта «темной кабины», облегчающего работу с индикаторами тактической обстановки, в то же время площадь остекления фонаря кабины летчика увеличена за счет установки монолитного козырька фонаря кабины; -носовой обтекатель антенны РЛС наклонен вниз на 7° по отношению к продольной оси самолета для улучшения обзора из кабины летчика вниз-вперед, сам обтекатель имеет больший диаметр;-на нижней поверхности фюзеляжа имеются гнезда для размещения в полуутопленном положении не четырех (как на МиГ-31), а шести ракет воздух-воздух большого радиуса действия;-пушка отсутствует;-штанга топливоприемника перенесена на правый борт;-двигатели разнесены на большее расстояние от продольной оси самолета;-увеличена площадь рулей направления;-Миг-31М не имеет двойного управления, органы управления полетом самолета в кабине штурмана отсутствуют.На седьмом прототипе на концах крыльев устанавливались сигарообразные контейнеры с аппаратурой РЭБ, для увеличения путевой устойчивости в хвостовой части контейнеры имели вертикальные поверхности треугольной формы.
На МиГ-31М установлена усовершенствованная РЛС «Заслон-М»; в состав приборного оборудования обоих кабин введены многофункциональные электронные индикаторы; органы управления самолетом в кабине штурмана не установлены, также как и перископ обзора передней полусферы; в состав системы управления оружием вместо убираемого теплопеленгатора интегрированы оптоэлектронная обзорно-прицельная система и лазерный дальномер (оптические головки ИК системы и дальномера расположены перед козырьком кабины летчика), а ассортимент вооружения расширился за счет новых ракет воздух-воздух среднего радиуса действия РВВ-АЕ, малого радиуса Р-73, модернизированного варианта УР Р-33 — ракеты Р-33С и новой ракеты сверхбольшой дальности Р-37. Увеличение взлетной массы перехватчика в какой-то мере компенсируется установкой более мощных двигателей Д-30Ф-6М.
Все МиГ-31M построены на заводе в Нижнем Новгороде, первый построенный самолет предназначался для статических испытаний, второй — бортовой номер «051» — 21 декабря 1985 года впервые поднял в воздух экипаж в составе летчика-испытателя Бориса Орлова и штурмана-испытателя Леонида Попова. Всего было изготовлено семь прототипов — бортовые номера: «051»-«057», борт «052» разбился в ходе испытаний, летчик-испытатель ОКБ Владимир Горбунов успешно катапультировался.
Государственные испытания модернизированного перехватчика завершились только в апреле 1994 года успешным поражением учебной воздушной цели на удалении 300 км. В испытаниях были задействованы самолеты с бортовыми номерами «053»; «054»; «053»; «055»; «056»; «057».
Премьера МиГ-31М (бортовой номер «057») состоялась в марте 1992 года, когда на аэродроме Мачулище, недалеко от Минска, состоялась демонстрация новейшей авиационной технике руководителям стран СНГ, (кстати, на показ прибыли только Ельцин, Назарбаев и Муталибов, что определенным образом характеризует интерес глав государств к авиации). На показ были допущены журналисты, благодаря которым существование МиГ-31М перестало быть секретом, а его фотографии появились на страницах отечественной и зарубежной прессы.
Серийное производство МиГ-31М развернуть не удалось из-за отсутствия ассигнований, однако главком ВВС России генерал-полковник Корнуков не исключает возможности модернизации до уровня МиГ-31М ранее построенных перехватчиков.
ЛТХ:
Модификация: МиГ-31МРазмах крыла, м: 13,46Длина, м: 22,69Высота, м: 6,15Площадь крыла, м2: 61,60Масса, кг-пустого самолета: 21900-максимальная взлетная: 52000Тип двигателя: 2 х ДТРД Соловьев Д-30Ф-6МТяга, кгс: 2 х 16500Максимальная скорость, км/ч: 3000 (М=2,83)Практическая дальность, км: 3000Практический потолок, м: 20600Экипаж: 2Боевая нагрузка: 9000 кгВооружение: 6 х УР большой дальности Р-37 или Р-33С, размещенных под фюзеляжем на полуутопленных узлах подвески и 4 х УР средней дальности Р-77 (РВВ-АЕ) на подкрыльевых узлах.
МиГ-31М борт № 057.
МиГ-31М борт № 057.
МиГ-31М на стоянке.
МиГ-31М на стоянке.
МиГ-31М. Вид сзади.
МиГ-31М. Вид спереди.
МиГ-31М борт № 053.
МиГ-31М борт № 053.
МиГ-31М борт № 052 в полете.
Кабина пилота МиГ-31М.
Кабина штурмана-оператора МиГ-31М.
Контейнер РЭБ на МиГ-31М.
Подвешенные под МиГ-31М ракеты К-37.
МиГ-31М борт № 057. Рисунок.
Проекции МиГ-31М. Рисунок.
МиГ-31М. Схема.
.
.
Список источников:Крылья России. История и самолеты ОКБ «МиГ».Крылья Родины. Владимир Ильин. «Английская гончая» с красными звездами.Владимир Ильин. Самые скоростные истребители МиГ-25 и МиГ-31.Сайт «Уголок неба». 2004 страница: «МиГ МиГ-31М».
xn--80aafy5bs.xn--p1ai
Планер самолёта МиГ-31 разработан на основе планера МиГ-25. МиГ-31 выполнен по нормальной аэродинамической схеме с высоко расположенным трапециевидным крылом, двухкилевым вертикальным и цельноповоротным горизонтальным оперением.
Сварная средняя часть фюзеляжа, как и на МиГ-25, является основным силовым элементом планера, однако на МиГ-31 уменьшена доля деталей из нержавеющей стали из-за уменьшения максимальной скорости самолёта и меньшего нагрева силовой части конструкции. В средней части фюзеляжа находятся семь топливных баков. Топливо размещается также в четырёх крыльевых и двух килевых баках.
Корпус МиГ-31 может создавать дополнительную подъёмную силу до 25 %, ракеты полуутоплены в корпус. Доля стали 50 %, титана — 16 %, алюминиевых сплавов — 33 %.
Носовая часть фюзеляжа изготовлена из алюминиевых сплавов и включает отсек радиоэлектронного оборудования, кабину экипажа и закабинный отсек оборудования; спереди к носовой части пристыковывается радиопрозрачный обтекатель РЛС.
Члены экипажа располагаются тандемом, в передней кабине — лётчик, в задней — штурман-оператор. Обе кабины герметичные, отделены друг от друга прозрачной перегородкой из плексигласа толщиной 10 мм; в них установлены катапультируемые кресла К-36ДМ. Фонари кабин имеют открываемые вверх назад подвижные сегменты.
Трёхлонжеронное крыло с углом стреловидности по передней кромке 41° имеет корневой наплыв с углом стреловидности 70°. На верхней поверхности каждой консоли крыла установлен аэродинамический гребень. Крыло имеет щелевые закрылки, элероны и по всей длине консоли четырёхсекционные отклоняемые носки с углом отклонения 13°. На внешних подкрыльевых пилонах предусмотрена подвеска двух внешних баков ёмкостью по 2500 литров.
Консоли цельноповоротного горизонтального оперения могут отклоняться как синхронно (для управления по тангажу), так и дифференциально (для управления по крену).
Двухкилевое вертикальное оперение, установленное с углом развала 8°, оснащено рулями направления. Под хвостовой частью фюзеляжа с развалом в 12° расположены аэродинамические гребни.
Система управления самолётом МиГ-31 — механическая. Гаргрот, расположенный сверху средней части фюзеляжа, прикрывает проводку (тросы и жёсткие тяги).
На нижней поверхности фюзеляжа перед нишами основных опор шасси имеются тормозные щитки, выполняющие одновременно функции створок шасси. Основные опоры шасси самолёта оснащены тележкой с двумя колёсами размерами 950×300 мм; убираются вперёд. Заднее колесо основной опоры расположено со сдвигом во внешнюю сторону относительно переднего.
Передняя опора шасси снабжена двумя колёсами 660×200 мм; в отличие от МиГ-25 убирается назад.
Двигатели Д-30Ф6 (1979 г.) были разработаны на основе гражданского Д-30 от Ту-134 (1967 г.), с форсажной камерой и соплом, двигатель модульный; степень двухконтурности 0,57.
Двигатель имеет пятиступенчатый компрессор низкого давления, десятиступенчатый компрессор высокого давления, трубчато-кольцевую камеру сгорания, двухступенчатые турбины высокого и низкого давления. Максимальная температура газов на входе в турбину составляет 1660 К.
Форсажная камера снабжена кольцами, обеспечивающими стабильность горения, сверхзвуковое сопло имеет в расширяющейся части специальные пластинчатые клапаны для впуска воздуха и устранения пульсаций давления в выхлопной струе газов. Для запуска форсажной камеры применяется метод впрыска топлива «огневая дорожка». В процессе создания у двигателя наблюдалось виброгорение в форсажной камере, проблему решили установкой «пятого объединённого коллектора»[источник не указан 1157 дней].
В двигателе применены сплавы титана, никеля и стали. Сухая масса двигателя — 2416 кг.
Воздухозаборники двигателей — боковые, увеличенного, по сравнению с МиГ-25, сечения; количество поступающего к двигателям воздуха регулируется нижними створками и верхним горизонтальным клином автоматически в зависимости от высоты и скорости полёта.
Основу системы управления вооружением самолёта МиГ-31 составляет импульсно-допплеровская радиолокационная станция (БРЛС) с пассивной фазированной антенной решёткой (ПФАР) РП-31 Н007 «Заслон» разработки НИИ Приборостроения (г. Жуковский). МиГ-31 стал первым в мире истребителем, оснащённым БРЛС с фазированной антенной решёткой (ФАР)[7] и оставался единственным таким серийным истребителем с 1981 по 2000 год (до поступления на вооружение французского истребителя Dassault Rafale и F-15C c активной ФАР AN/APG-163(V)2[8]). РЛС получила три канала работы, обнаружение, подсвет цели, определение госпринадлежности. Свойство, которым обладала только система управления стрельбой палубного истребителя F-14.
Самолёты ДРЛОиУ А-50 и МиГ-31 могут автоматически обмениваться между собой целеуказанием[9]. МиГ-31 может наводить на цель наземные комплексы ПВО[10] и тактические истребители.
РП-31 Н007 «Заслон» разработана НИИ Приборостроения (г. Жуковский). Принята на вооружение в 1981 году. РЛС выполняет задачи: автоматическое обнаружение и сопровождение целей и наведение на них ракет.
по горизонтали 140°, по вертикали от −60° до +70°[11].
В частности (обнаружение): F-16 — 120 километров, В-1В — 200 километров[7].
Угловая зона одновременного обстрела ракетами нескольких целей для МиГ-31 составляет 18200 квадратных градусов (для F-14 только 420 кв°)[14].
Ракеты большой дальности могут наводиться на цель в диапазоне чуть менее чем +/- 120 градусов (Ф-14 только +/- 20).[6]
Проект закончен в 1998 году[15], поступление в войска с 2008 года. На модернизированном самолёте МиГ-31БМ максимальная дальность обнаружения воздушных целей увеличена до 320 км, поражения — до 280 км[16], это недоступно никакому другому истребителю[17], в сравнении, максимальная дальность поражения у ближайшего конкурента по дальности F/A-18 Super Hornet меньше на 100 километров.[18]. На автоматическое сопровождение принимаются до десяти целей, а новейшие комплексы «Заслона» отслеживают до двадцати четырёх целей и одновременно могут атаковать до восьми целей. Бортовой компьютер «Аргон-К» (НИИ «Аргон») выбирает из них четыре наиболее важные, на которые одновременно могут наводиться четыре ракеты «воздух-воздух» большой дальности Р-33 (Р-33С).
Наибольшая дальность обнаружения для цели с ЭПР 20 м² — 400 км, для ЭПР 5 м² — 282 км[19][20].
МиГ-31БМ из состава 790 истребительного ордена Кутузова III степени авиационного полка, авиабаза ХотиловоДополнительным средством обнаружения воздушных целей является теплопеленгатор 8ТП, который размещён под носовой частью фюзеляжа (дальность обнаружения, в зависимости от состояния атмосферы и степени «нагретости» цели, до 56 км). В полётном положении теплопеленгатор убран в фюзеляж, а в рабочем — выпускается в поток. Он сопряжён с РЛС и предназначен для пассивного обзора воздушного пространства, а также для выдачи целеуказания ракетам Р-40ТД и Р-60 с ТГС.
Пилотажно-навигационное оборудование самолёта МиГ-31 включает систему автоматического управления САУ-155МП и прицельно-навигационный комплекс КН-25 с двумя инерциальными системами ИС-1-72А с цифровым вычислителем «Манёвр», радиотехнической системой ближней навигации «Радикал-НП» (А-312) или А-331, радиотехнической системой дальней навигации А-723 «Квиток-2». Дальняя радионавигация осуществляется посредством двух систем: «Тропик» (аналогична системе «Лоран») и «Маршрут» (аналог — система «Омега»)[11]. В состав бортового комплекса обороны входят станция предупреждения об облучении СПО-15СЛ, аппаратура постановки электромагнитных и инфракрасных помех[11].
Самолёт оснащен средствами радиоэлектронной борьбы радиолокационного и ИК диапазонов. Перехватчик МиГ-31 способен выполнять боевые задачи, взаимодействуя с наземной автоматизированной цифровой системой управления (АСУ «Рубеж»), работающей в режимах дистанционного наведения, полуавтономных действий (координатная поддержка), одиночно, а также в составе группы из четырёх самолётов с автоматическим внутригрупповым обменом информации. Цифровая помехозащищённая система связи обеспечивает автоматический обмен тактической информацией в группе из четырёх перехватчиков, удалённых один от другого на расстояние до 200 км (для наземных пунктов дальность до 2000 км) и наведение на цель группы истребителей, имеющих менее мощное БРЭО (в этом случае самолёт выполняет роль пункта наведения, или ретранслятора). МиГ-31 способен наводить на цели до четырёх самолётов Миг-23/29, Су-19/27 без включения радиолокаторов этих самолётов[21]. Это единственный боевой самолёт, способный эффективно перехватывать малоразмерные низколетящие крылатые ракеты[17][22]. Цифровой помехозащищённый радиоканал АК-РЛДН обеспечивает двусторонний обмен тактической информацией с наземным КП. Цифровая помехозащищённая аппаратура АПД-518 позволяет обмениваться на удалении до 200 км данными о воздушной обстановке с самолётами, имеющими устройства сопряжения с аппаратурой АПД-518 (МиГ-31, Су-27, МиГ-29, А-50). Возможно восстановление полной картины воздушной обстановки, получаемой по результатам работы четырёх РЛС и восстановление информации триангуляционным или кинематическим методами[11]. Всё это делает Миг-31 не просто перехватчиком, но и летающим штабом для ВВС и ПВО, и одновременно выполняет роль ДРЛО.
МиГ-31БМ на МАКС-2009Бортовой радиолокационный комплекс МиГ-31БМ способен одновременно обнаруживать до двадцати четырёх воздушных целей, восемь из которых могут быть одновременно обстреляны ракетами Р-33С. Улучшены другие характеристики комплекса.
Модернизированные варианты самолёта могут оснащаться противорадиолокационными ракетами Х-31П, Х-25МП или X-25МПУ (до шести единиц), противокорабельными УР X-31А (до шести), ракетами класса воздух-поверхность Х-29Т и Х-59 (до трёх) или X-59М (до двух единиц), до шести корректируемых авиабомб КАБ-1500 или до восьми КАБ-500 с телевизионным или лазерным наведением. C 2018 года оборудован гиперзвуковыми ракетами типа "Кинжал" (МиГ-31К). Максимальная масса боевой нагрузки составляет 9000 кг.
АО «Русская авионика» разработала для него принципиально новую компоновку обеих кабин. Основным недостатком прежней компоновки являлось отсутствие у лётчика информации о тактической обстановке: командир не знал, что делает штурман. Теперь в передней кабине с правой стороны приборной доски установлен многофункциональный ЖК-индикатор размером 6×8 дюймов (аналогичный использованному на МиГ-29СМТ). Более существенным изменениям подверглась кабина штурмана-оператора, в которой расположено три таких индикатора, на которые может выводиться самая разнообразная информация (тактическая, навигационная, радиолокационная, изображения с телекамер управляемых средств поражения и тому подобное). Самолёт получил также индикатор на лобовом стекле, заменивший прежний ППИ.
Навигационный комплекс, которым оснащается модернизированный МиГ-31БМ, в значительной степени унифицирован с МиГ-29СМТ (в его состав входит приёмник спутниковой навигации). В результате доработки парка истребителей МиГ-31 отечественные ВВС получили практически новый самолёт, имеющий широкий спектр боевого применения. Скорость цели соответствует M = 6[14].
На экспортном варианте этого истребителя — МиГ-31ФЭ — могут устанавливаться и интегрироваться с российскими системами образцы вооружения и оборудования западного производства.
Срок службы самолёта после капитального ремонта и модернизации до уровня БМ не менее 15 лет[24].
Для МиГ-31 с четырьмя ракетами и двумя подвесными баками, пуском ракет на середине пути, сбросом подвесных баков после их выработки и выпущенной ПМК дозвуковая практическая дальность и продолжительность полёта составляют соответственно 3000 км и 3 часа 38 минут.
Дозвуковая практическая дальность и продолжительность без подвесных баков и убранной ПМК составляет:
В 2013 году экипажи 14-й армии ВВС и ПВО Центрального военного округа на истребителях МиГ-31БМ установили рекорд длительности беспосадочного перелёта на истребителях МиГ-31БМ, проведя в небе 7 часов 4 минуты. Дальность перелёта составила более 8000 км с тремя дозаправками топливом в воздухе[25].
ru-wiki.org
Вот уже 30 лет нет соперников уникальному двигателю Д-30Ф6. Нынешний материал – о силовой установке, ставшей своего рода образцом успешных инноваций, кооперации коллективов и результатом доблестного труда предприятий отечественного авиапрома.
Взлетающий истребитель-перехватчик МиГ-31 у каждого пермского моторостроителя вызывает чувство восторга и гордости. Мощь перехватчика поражает. Валерий Меницкий, летчик-испытатель, Герой Советского Союза: «Я могу с полной уверенностью сказать: такого самолета нет ни у Соединенных Штатов, ни у наших европейских оппонентов. В данном комплексе заложены громаднейшие потенциальные возможности».
Появившийся более 30 лет назад на вооружении советских Войск противовоздушной обороны сверхзвуковой истребитель-перехватчик МиГ-31 до сих пор является самым скоростным и высотным боевым самолетом в мире. В значительной степени его уникальные характеристики обусловлены возможностями силовой установки, включающей в себя два двигателя Д-30Ф6.
Новаторское решение
Двигатель для МиГ-31 должен был обеспечивать следующие технические параметры: максимальную скорость МП=2,83, максимальную скорость у земли 1500 км/час, дальность полета с подвесными топливными баками 3300 км, практический потолок 20 600 м, тягу на максимальном бесфорсажном режиме 9500 кгс, тягу на полном форсированном режиме 15 500 кгс, удельный расход топлива (расход единицы топлива на единицу тяги в час при Н=0, М=0): на максимальном форсированном режиме 1,9 кг/кгс ч, на максимальном бесфорсажном режиме 0,72 кг/кгс ч.
Такие жесткие требования к двигателю были обусловлены необходимостью создания истребителя-перехватчика для борьбы с новыми образцами стратегического и наступательного вооружения, способного обнаруживать и уничтожать воздушные цели, летящие на предельно малых, средних и больших (до 30 км) высотах и на скоростях до 4000 км/час.
Для такого уникального по своим свойствам самолета требовался не менее уникальный двигатель большой мощности при высокой экономичности. Разрабатывать этот двигатель было поручено пермскому моторостроительному конструкторскому бюро (МКБ) под руководством П. А. Соловьева (в настоящее время ОАО «Авиадвигатель», генеральный конструктор А. А. Иноземцев).
Соловьев принял решение делать двухконтурный двигатель с форсажной камерой со смешением потоков внешнего и внутреннего контуров двигателя. В то время нашлось немало противников такой схемы, так как силовых установок по подобной схеме еще не производилось.
Создание двигателя Д-30Ф6 с заданными характеристиками в уникальном диапазоне полетных условий представляло собой сложную научно-техническую проблему со многими неизвестными и «белыми пятнами».
Вехи истории
История и методология создания и доводки турбореактивного двухконтурного двигателя Д-30Ф6 для истребителя-перехватчика МиГ-31 уходит в далекие 50-е годы ХХ века и достойна глубокого и пристального изучения. Пермское МКБ с самого начала своего создания в 1939 году уделяло большое внимание перспективным разработкам.П.А.Соловьев после ухода из жизни в 1953 году А.Д.Швецова стал одним из самых молодых главных конструкторов в стране. В то же время он уже обладал очень большим опытом конструирования и доводки двигателей, а главное – имел очень ценное качество – дар предвидения, основанный на теоретических знаниях и интуиции. Этот дар, подкрепленный расчетами специалистов МКБ, помог своевременно определить правильное направление в выборе перспективной на многие годы схемы двигателя – двухконтурной.
Проявляя умение «показать товар лицом», П. А. Соловьев доказывал расчетами, что двухконтурные двигатели обладают выдающимся набором экономических и эксплуатационных характеристик, позволяют реализовать высокие степени сжатия в компрессоре и высокие температуры газа перед турбиной при малых потерях с выходной скоростью отбрасываемого потока. Последующая история развития мирового двигателестроения подтвердила правильность сделанного тогда выбора. П. А. Соловьева можно вправе считать первопроходцем по развитию двухконтурных двигателей у нас в стране, а пермское МКБ – передовой лабораторией по их разработке. 1955 год.
Первый в этом ряду двигатель Д-20 (R=6800 кгс) представлял собой двухвальный двухконтурный (m=1,5) двигатель с форсажем в наружном контуре. Д-20 проектировался и испытывался в 1955–1956 годах, и работы по его доводке позволили получить ценные данные для создания двигателей подобной схемы.
1956 год. Выдающимся для своего времени проектом стал двухконтурный двигатель Д-21. Двигатель был спроектирован по одновальной схеме с общей форсажной камерой, с высокой температурой перед турбиной (ТСА*=1400 К) и рассчитан на очень высокую сверхзвуковую скорость полета. При этом МКБ взяло на себя разработку регулируемого сверхзвукового воздухозаборника, сложного и ответственного узла, традиционно проектировавшегося и создававшегося самолетчиками.
Испытания, проведенные в ЦАГИ, подтвердили, что всережимный воздухозаборник, разработанный в МКБ по оригинальной осесимметричной схеме, по своим параметрам значительно превосходил существующие образцы. Двигатель Д-21 намного опередил свое время. Аналогичный одновальный ТРДДФ, но на несколько меньшую скорость полета – французский двигатель М-53 для самолета «Мираж 2000» создан на 20 лет позже. К сожалению, работы по двигателю Д-21 в 1960 году были остановлены в связи с прекращением работ по самолету.
1966–1967 годы. Спроектирован, изготовлен и испытан двигатель Д-30Ф (изделие 38) на тягу Rф=11,5 тс, а в 1971 году двигатель № 38-04 прошел испытание на высотном стенде ЦИАМа для проверки работоспособности форсажной камеры при малых давлениях воздуха на входе в двигатель.
Проекты 50–60-х годов ХХ века (Д-20, Д-21 и Д-30Ф) опережали свое время, так как еще долгие годы в сверхзвуковой авиации господствующее положение занимали одноконтурные ТРД, однако требование многорежимности (сочетание дозвуковых и сверхзвуковых скоростей полета), лучшие эксплуатационные характеристики и ряд других преимуществ привели к тому, что и в сверхзвуковой авиации всего мира двухконтурные двигатели в 70-х годах стали занимать доминирующее положение.
Впервые в стране
Предварительные работы в МКБ по созданию форсажного двигателя Д-30Ф6 начались согласно приказам Министерства авиационной промышленности (МАП) от 27.01.1970 года и от 16.08.1971 года, а полномасштабные НИОКР – позднее на основании постановления ЦК КПСС и Совета Министров от 12.05.1974 года и приказа МАП от 01.07.1974 года. В короткое время, используя опыт, полученный при создании демонстрационного двигателя (изделия 38), был разработан проект нового сверхзвукового ТРДДФ Д-30Ф6.
Двигатель проектировался с использованием аэродинамики компрессоров моторов Д-30 (Ту-134) и Д-30КУ/КП (Ил-62 и Ил-76) при необходимых конструктивных изменениях, обусловленных новыми условиями эксплуатации.
Выбор в 1955 году размерности газогенератора и его семиступенчатого компрессора высокого давления (КВД) для ТРДД Д-20 позволил, не меняя размерности базовых семи ступеней, создать семейство ТРДД с тягой от 5,5 до 16 тс. Из воспоминаний В. М. Чепкина (в то время заместителя главного конструктора в пермском МКБ, позднее генерального конструктора ОКБ имени А. М. Люльки):
«Революционность вновь разрабатываемого двигателя заключалась в том, что двухконтурный двигатель со степенью сжатия 22 мы применили для самолета, который летает на скорости 3000 км/час. Нам все говорили, что такой мотор не получится, поскольку мы довели показатель температуры газа перед турбиной до 1640 К, когда по тем временам все летали на уровне 1400 К.
Конечно, такие изменения потребовали новой системы охлаждения, новых материалов лопаток и дисков турбин, новой идеологии доводки двигателя. Проблем была масса, споры были страшные, мы получили огромное количество отрицательных заключений, в том числе и от Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ). Но мы смогли всех убедить».
Был решен ряд новых вопросов: выбраны оптимальные параметры двигателя, в частности степень двухконтурности m=0,5, ставшая классической для многих последующих проектов двигателей подобного назначения у нас в стране и за рубежом, выбраны параметры и программы регулирования трех контуров двигателя (основной контур, контур регулирования сопла и контур регулирования расхода топлива форсажной камеры), обеспечивающие поддержание оптимальных тягово-экономических и эксплуатационных характеристик двигателя.
В частности, была разработана специальная программа повышения температуры газа перед турбиной с увеличением скорости полета самолета. Это обеспечило получение требуемой тяги во второй критической точке: на высоте 20 км и при скорости полета 2500 км/час. Позже ученые ЦИАМа назвали это «температурной раскруткой». Таким образом, была разработана методика получения крутой скоростной характеристики двигателя, ставшая впоследствии также классической для последующих проектов.
Особо необходимо выделить разработку системы автоматического управления и топливопитания (САУ и ТП), где впервые в отечественной практике была спроектирована и внедрена ЭВЦМ в качестве основного регулятора режимов работы ТРДД (РЭД-3048). Работы по этой системе были выполнены в Пермском агрегатно-конструкторском бюро (ПАКБ) под руководством главного конструктора А. Ф. Полянского, а затем Г. И. Гордеева.
По причине низкой в то время надежности элементной базы на двигателе Д-30Ф6 были установлены две системы управления: основная – цифровая РЭД-3048 и дублирующая – гидромеханическая САУ.
Идеология, алгоритмы и доводка электронно-гидро-механической САУ и ТП выполнялись совместно специалистами МКБ П. А. Соловьева и ПАКБ (в настоящее время ОАО «СТАР»).
Впервые в нашей стране для анализа нестационарного теплового состояния топливо-масляной системы высокотемпературного двигателя была применена математическая модель, что позволило не отправлять двигатель в ЦИАМ для испытания на высотном стенде. Тепловое состояние системы в полетных условиях было проанализировано с помощью матмодели. Полученные данные увязали с результатами стендовых, а затем и летных испытаний. Данную работу высоко оценили специалисты ЦИАМа и в дальнейшем зачли на государственных испытаниях двигателя.
Доводка двигателя
Большие трудности в процессе доводки представляла основная камера сгорания (КС). В отечественном и зарубежном авиадвигателестроении имелись КС, работающие при ТК*900 К, а для Д-30Ф6 требовалось обеспечить надежную и эффективную работу при ТК*=1024 К.
В результате интенсивных научно-исследовательских, расчетных и экспериментальных работ совместно с ЦИАМом были найдены эксклюзивные решения: для исключения горения топлива вдоль стенок жаровых труб введена подача охлаждающего воздуха через гофрированные кольца между секциями жаровых труб, для формирования равномерного поля температур на входе в турбину предусмотрено перераспределение подвода воздуха с помощью специальных отверстий в зоне смешения жаровой трубы, первоначальная разборная конструкция форсунки не обеспечивала герметичности при ТК*>950 К и только разработка и внедрение сварной конструкции форсунки с применением электронно-лучевой сварки обеспечили ее полную герметичность.
Турбина высокого давления. Для обеспечения работоспособности и требуемого ресурса при ТСА*=1640 К, в первую очередь лопаток, были отработаны конструкции сопловых и рабочих лопаток 1 и 2-й ступеней с конвективно-пленочным и конвективным охлаждением, для чего необходимо было увеличить хладоресурс воздуха, отбираемого на охлаждение турбины.
С этой целью впервые в отрасли был разработан и применен воздухо-воздушный теплообменник в наружном канале двигателя. Снижение температуры охлаждающего воздуха на 20–40 процентов позволило повысить температуру газа перед турбиной на 90–180 К, что доказало целесообразность и эффективность данного мероприятия.
Форсажная камера (ФК). При доводке двигателя остро стояла проблема исследования виброгорения в ФК, которое проявилось в условиях, отличных от земных. Изучение этого вопроса требовало проведения дорогостоящих, занимающих значительное время испытаний на высотном стенде ЦИАМа или в полете. По заданию генерального конструктора были проведены исследования с помощью адекватной «увязки» математической модели двигателя, которая показала возможность имитации эксплуатационных условий работы ФК на собственных стендах. Для этого в МКБ создали два специальных стенда с имитацией летных условий по температуре для испытания двигателя в условиях, близких к полетным. Это позволило существенно сократить время доводки ФК и сэкономить значительные средства.
Проблему решили проведением испытаний на стендах предприятия на эквивалентном режиме. Впервые в отечественной практике в конструкцию двигателя ввели систему впрыска и розжига топлива в ФК методом «огневой дорожки».
Интересна история создания и доводки многорежимного регулируемого сопла. Первоначально сопло было разработано и затем вплоть до летных испытаний поставлялось ТМКБ «Союз», которое победило МКБ в конкурсе, поскольку в отличие от пермского КБ имело опыт разработки регулируемых сопел. Это была красивая, профессионально спроектированная конструкция. Первые испытания выявили недостатки: повышенные утечки, недостаточная жесткость – из-за чего «раздувалось» критическое сечение сопла, превышение по массе и другие. Коллеги поправили жесткость, а с утечками и массой не справились.
Длительная безрезультатная переписка, переговоры. Настал момент, когда генеральный конструктор принял решение: «Делать сопло самим». Опыта разработки таких узлов МКБ не имело, но за работу принялись горячо и с азартом, проштудировав горы технической литературы и используя наработки своих московских коллег. Конечно, и в собственной конструкции проявились дефекты и недостатки, но их устраняли и быстрее, и эффективнее.
Для обеспечения летных характеристик МиГ-31 необходимо было обеспечить регулирование работы сопла в чрезвычайно широком диапазоне, а именно: при максимальной скорости полета МП=2,83 степень понижения давления газа в сопле двигателя меняется практически в 20 раз, при этом степень расширения сопла (отношение площади выходного сечения к площади критического сечения) – более чем в три раза.
При таких условиях работы возникали потеря газодинамической устойчивости, тряска сопла (так называемая бу-бу-ляция). Эту проблему решили организацией перепуска атмосферного воздуха в проточную часть двигателя на режимах неустойчивой работы без ухудшения характеристик сопла на основных режимах с помощью специальных клапанов на створках сопла, конструкция которых была запатентована.
Неожиданная проблема по соплу возникла в процессе летных испытаний: при полете на больших скоростях и на малых высотах ухудшалась управляемость самолетом, при этом от летчика требовались огромные усилия для его пилотирования. В результате проведения большого объема экспериментальных работ, в том числе киносъемки, было выявлено, что на этих режимах полета по причине нежесткой конструкции не обеспечивается синхронизация элементов сопла, происходит самопроизвольное изменение положения критического сечения сопла и, соответственно, изменение вектора тяги двигателя.
Проблему удалось решить за счет изменения кинематических параметров системы управления створками, обеспечив газодинамическую синхронизацию створок сопла и, главное, устойчивость и стабильность вектора тяги двигателя. В окончательном виде Д-30Ф6, конечно, стал сильно отличаться от первоначального проекта.
В первую очередь это касалось материалов: двигатель был сделан из новых титановых, никелевых сплавов и высокопрочных сталей разработки ВИАМа (руководители института: до 1976-го – А. Т. Туманов, после 1976-го – Р. Е. Шалин, с 1996-го по настоящее время – академик РАН Е. Н. Каблов). А геометрические размеры двигателя, определенные тогда еще, в 60-х годах, не изменились. В процессе разработки и доводки в конструкции двигателя Д-30Ф6 внедрено 52 технических решения, которые являются изобретениями и защищены авторскими свидетельствами.
Д-30Ф6 в строю
Первый полет МиГ-31 с уникальными двигателями Д-30Ф6 совершил 16 сентября 1975 года. Государственные испытания, включая войсковые, Д-30Ф6 успешно прошел в 1979-м. Решающее значение для проведения госиспытаний Д-30Ф6 в заданные сроки имело освоение двигателя на самых ранних стадиях в серийном производстве пермского производственного объединения «Моторостроитель» им. Я. М. Свердлова (в настоящее время ОАО «ПМЗ»).
Высокие параметры двигателя позволяют МиГ-31 обеспечить высокую маневренность, большую дальность, уникальную скороподъемность, длительное время барражирования (с дозаправкой – до шести часов) и значительное превосходство в воздухе. В начале 90-х годов ХХ века производство МиГ-31 и Д-30Ф6 было свернуто. Вместе с тем истребитель-перехватчик до сих пор несет боевую службу в авиаполках по всей России, охраняя наши границы.
В настоящее время специалистами ОАО «Авиадвигатель», ОАО «ПМЗ», ОАО «СТАР» и 13-й ГНИИ МО РФ проводится планомерная работа по поэтапному увеличению ресурсов и сроков службы двигателя Д-30Ф6, которая позволяет сохранить парк без снижения уровня безотказности и обеспечивает необходимую боеготовность частей МО, эксплуатирующих данные самолеты. Это стало возможным за счет запасов надежности, заложенных при проектировании и производстве двигателя Д-30Ф6, а также рациональной системы технического обслуживания, методология которой разработана специалистами ОАО «Авиадвигатель» и ОАО «ПМЗ» совместно со специалистами НИИ промышленности и МО.
Основные модификации
На базе МиГ-31 создано немало вариантов: МиГ-31Б, МиГ-31БС, МиГ-31БМ, МиГ-31ДЗ, МиГ-31ЛЛ и другие, а двигатель Д-30Ф6 более 30 лет достойно удовлетворяет всем требованиям непревзойденных по техническим показателям современных истребителей-перехватчиков. Модернизированные двигатели Д-30Ф6 были установлены на экспериментальном перспективном самолете пятого поколения Су-47 «Беркут» с крылом обратной стреловидности.
Другой знаменитой машиной с этими двигателями (бесфорсажный вариант) стал самолет-разведчик КБ имени В. М. Мясищева. Он появился по заказу Минобороны СССР, но эпоха конверсии заставила разработчиков искать своему детищу новое применение. Так появился самолет М-55 «Геофизика» – уникальная машина, равной которой в мире до сих пор нет.
Совершив свой первый полет в 1988 году, М-55 установил шестнадцать мировых рекордов. «Геофизика» может выполнять длительный (до шести часов) полет на высоте свыше 20 км. Машина имеет больший запас прочности и грузоподъемности по сравнению с западными аналогами. Это позволяет нашему «высотнику» взлетать и садиться не только в тихую погоду, но и при сильном ветре, а также поднимать в воздух до полутора тонн научного оборудования. За десять лет в рамках международных программ были совершены полеты в небе над Европой, Арктикой, Антарктидой, Австралией, Индийским океаном, Латинской Америкой и экватором.
В таких жестких условиях не бывал еще ни один отечественный самолет. Вся мировая авиатехника создается для работы в диапазоне температур от -60 до +60 градусов по Цельсию. Пермские двигатели оказались в условиях запредельных температур и показали себя достойно.
Трудовая слава
Создание, серийный выпуск и начало эксплуатации первого в нашей стране двухконтурного двигателя четвертого поколения Д-30Ф6 для сверхзвукового самолета-истребителя МиГ-31 за беспрецедентно короткий срок являются большим достижением авиационной промышленности, институтов МАП и ВВС.
По словам командующего в 90-е годы пермским авиационным полком Валерия Григорьева, «МиГ-31 – это один из лучших самолетов всех времен и народов, непревзойденный шедевр авиастроения. Он и в советское время, и сейчас не исчерпал свой потенциал. По большому счету этот самолет можно использовать еще десятки лет, если машину постоянно модернизировать. Нет другого серийного самолета в мире, который летает со скоростью 3000 км/час и способен на такой большой дальности обнаруживать воздушные цели».
В создании двигателя Д-30Ф6 принимали участие десятки научных институтов отрасли и МО, сотни трудовых коллективов и тысячи тружеников страны. Это была государственная программа, во главе которой стояло пермское МКБ под руководством генерального конструктора Павла Александровича Соловьева – нашего Учителя.
Коллектив ОАО «Авиадвигатель» гордится своим детищем – Д-30Ф6 и с благодарностью вспоминает сотрудничество со всеми участвующими организациями. В этой связи еще раз необходимо особо отметить сотрудничество пермского МКБ и серийного завода, продемонстрировавшее глубокую интеграцию конструкторского, технологического и производственного потенциала двух коллективов.
В настоящее время ОАО «Авиадвигатель», используя опыт и методологию создания предшествующих двигателей (Д-20П, Д-30, Д-30КУ/КП, Д-30Ф6, ПС-90А и их модификаций), а также целой гаммы газотурбинных установок для энергетики и газоперекачивающих агрегатов, в кооперации с институтами и предприятиями авиационной промышленности разрабатывает новый перспективный двигатель ПД-14 для семейства магистральных самолетов МС-21.
/Александр Иноземцев, генеральный конструктор ОАО «Авиадвигатель», vpk-news.ru/
army-news.ru
