Фронтовой истребитель МиГ-21Ф (заводской индекс изделие «72») стал первой серийной модификацией легендарного семейства легких советских сверхзвуковых истребителей второй половины ХХ века. Самолет проектировался для ведения маневренного дневного воздушного боя и перехвата визуально видимых целей в любых климатических зонах.
Именно на версии «Ф» конструкторы ОКБ Микояна впервые довели до серийного производства концепцию объединения тонкого треугольного крыла малого удлинения с классическим хвостовым оперением. Самолет получился предельно легким, дешевым в производстве и способным преодолевать двукратный барьер скорости звука (2 175 км/ч) за счет высокого аэродинамического качества планера и центрального воздухозаборника с регулируемым конусом.
Зачем создавали МиГ-25Ф: от тяжелогруженого МиГ-19 к легкой дельте
Предыдущие советские истребители (МиГ-19) со стреловидным крылом и двумя двигателями уперлись в аэродинамический предел: при приближении к 1.5 Маха резко возрастало волновое сопротивление, а планер тяжелел. Советской авиации требовался массовый, легкий и простой в обслуживании истребитель, способный уверенно летать на 2 Махах.
Инженеры ОКБ Микояна решили эту задачу через принципиально новую компоновку:
- Треугольное крыло тонкого профиля (5%): треугольная форма консолей с прямой задней кромкой обеспечила минимальное волновое сопротивление на сверхзвуке и высокую структурную жесткость при малом весе планера.
- Регулируемый носовой конус: центральный входной конус воздухозаборника автоматически перемещается вперед и назад в зависимости от скорости полета, автоматически формируя скачки уплотнения и выравнивая скорость воздуха перед компрессором двигателя.
- Фонарь-щит системы СК-1: фонарь кабины открывается вперед и кинематически связан со спасательным креслом СК-1. При катапультировании фонарь не сбрасывается вверх, а образует защитный металлический козырек, закрывающий пилота от травмирующего скоростного напора.
Оборудование и вооружение фронтового истребителя МиГ-21Ф
Комплекс вооружения МиГ-21Ф проектировался под концепцию чистого дневного пушечного истребителя. Управляемые ракеты класса «воздух-воздух» на базовую версию «Ф» еще не устанавливались.
- Встроенная пушечная батарея: две скорострельные 30-мм автоматические пушки НР-30 (ОКБ-16) с боекомплектом по 60 снарядов на ствол, размещенные по бокам нижней части фюзеляжа. Залп двух НР-30 обладал чудовищным разрушительным действием по любым воздушным целям.
- Оптический прицел и дальномер: стрелковый оптический прицел АСП-5Н-ВУ1, сопряженный с радиодальномером «Квант» (расположенным внутри носового конуса), который измерял точную дистанцию до цели.
- Неуправляемое ракетное оружие: 2 подкрыльевых пилона для подвески блоков НАР УБ-16-57 (по 16 неуправляемых ракет С-5 калибра 57 мм) или двух тяжелых 240-мм неуправляемых ракет С-24 для штурмовки наземных объектов.
- Бомбовое вооружение: возможность подвески двух свободнопадающих авиабомб калибра 100 или 250 кг (ФАБ-100 / ФАБ-250).
- Максимальная боевая нагрузка: до 500 кг на двух подкрыльевых пилонах (плюс 1000-литровый подвесной топливной бак ПТБ под фюзеляжем).
Двигатель Р-11Ф-300 и термодинамика полета
Силовая установка МиГ-21Ф состоит из одного одноконтурного двухвального турбореактивного двигателя Р-11Ф-300 (конструкции ОКБ-300 С.К. Туманского). Двигатель развивает тягу 3 880 кгс на максимальном бесфорсажном режиме и 5 740 кгс в режиме форсажа.
Применение двухвальной схемы компрессора обеспечило высокую газодинамическую устойчивость двигателя при резком маневрировании и стрельбе из пушек НР-30 на больших высотах, полностью исключая помпаж мотора от пороховых газов.
Технические характеристики МиГ-21Ф (изделие «72»)
Параметры верифицированы по официальным эксплуатационным регламентам для серийных фронтовых истребителей с двигателем Р-11Ф-300:
- Класс: Легкий фронтовой дневной истребитель.
- Максимальная скорость на высоте: 2 175 км/ч (2.05 Маха на высоте 12 000 м).
- Максимальная скорость у земли: 1 100 км/ч.
- Практический потолок: 19 000 м.
- Практическая дальность без ПТБ: 1 220 км (с ПТБ-490 — до 1 580 км).
- Максимальная взлетная масса (MTOW): 6 850 кг.
- Масса пустого самолета: 4 819 кг.
- Силовая установка: 1 × ТРДФ Р-11Ф-300 (форсажная тяга 5 740 кгс / 56.3 кН).
МиГ-21Ф vs Lockheed F-104A Starfighter: аудит концепций 2-х Махов
Прямым функциональным оппонентом МиГ-21Ф по задаче достижения скорости 2 Маха является американский легкий истребитель Lockheed F-104A Starfighter. Сопоставление этих машин показывает разницу советской схемы «треугольное крыло + оперение» и американской концепции прямого трапециевидного крыла.
| Параметр | МиГ-21Ф (изделие «72») | F-104A Starfighter (США) |
|---|---|---|
| Максимальная взлетная масса (MTOW) | 6 850 кг | 11 670 кг |
| Тяговооруженность (TWR) при MTOW | 0.83 (1 × Р-11Ф-300) | 0.58 (1 × General Electric J79-GE-3B) |
| Площадь крыла и нагрузка | 23.0 м² (297 кг/м²) | 18.2 м² (641 кг/м²) |
| Максимальная скорость полета | 2 175 км/ч (2.05М) | 2 450 км/ч (2.2М) |
| Встроенное пушечное вооружение | 2 × 30-мм НР-30 (60 снарядов/ствол) | 1 × 20-мм M61A1 Vulcan (725 снарядов) |
| Взлетно-посадочные свойства | Взлет с грунтовых аэродромов | Требует длинных бетонированных ВПП |
Расчет тяговооруженности при MTOW (0.83 у МиГ-21Ф против 0.58 у F-104A) и нагрузки на крыло (297 кг/м² у МиГа против гигантских 641 кг/м² у «Старфайтера») доказывает абсолютное превосходство советской машины в горизонтальном и вертикальном маневре. F-104A был быстрее по прямой, но из-за крошечного прямого крыла обладал огромным радиусом виража и опасными взлетно-посадочными свойствами. МиГ-21Ф с треугольным крылом получился отличным маневренным истребителем, способным базироваться на неидеальных грунтовых аэродромах.
Вердикт: рождение легендарной дельты
Фронтовой истребитель МиГ-21Ф (изделие «72») — важный этап советского авиастроения. Объединение треугольного крыла, регулируемого конуса и мотора Р-11Ф-300 позволило создать предельно легкий и энерговооруженный истребитель 2 Махов. Базовый МиГ-21Ф дал старт самому массовому сверхзвуковому самолету в истории военной авиации.