Фронтовой истребитель и перехватчик МиГ-21 (заводские шифры: прототипы «Е-2», «Е-4», «Е-5», «Е-6» / изделия «65», «72», «74», «75», «76», «94», «95», «96») стал абсолютной вершиной мирового реактивного самолетостроения второй половины XX века. Спроектированный в ОКБ-155 под руководством А.И. Микояна, М.И. Гуревича и главных конструкторов А.Г. Брунова и Р.А. Белякова, этот легкий истребитель был построен фантастической серией в 10 645 единиц в СССР (а с учетом лицензионного выпуска в Индии, Чехословакии и китайских модификаций Chengdu J-7 — свыше 11 490 машин), поступив на вооружение шестидесяти пяти государств мира и став самым массовым сверхзвуковым боевым самолетом в истории человечества.

В этом фундаментальном инженерном обзоре представлен сквозной аудит всего семейства МиГ-21: как дуэль треугольного крыла Е-5 и стреловидного крыла Е-2 определила аэродинамику истребителей на десятилетия вперед, почему конструкторы отказались от пушек на втором поколении и были вынуждены вернуть их обратно на третьем, как двигатель Р-25-300 с чрезвычайным форсажем разогнал легкий истребитель до скороподъемности 225 м/с, и как последовательно создавались все модификации — от первого пушечного МиГ-21Ф до всепогодного перехватчика

История создания МиГ-21: дуэль треугольного и стреловидного крыла (Е-2 против Е-5)

История создания МиГ-21: дуэль треугольного и стреловидного крыла (Е-2 против Е-5)

Опыт воздушных боев в Корее (1950-1953 гг.) показал, что реактивные истребители первого поколения МиГ-15 и F-86 Sabre подошли к пределу скорости на околозвуковом барьере. В 1953 году ОКБ-155 Микояна получило правительственное задание на разработку легкого фронтового истребителя 2-го поколения, способного развивать скорость 2 000 км/ч (2.0 Маха) на высоте 10 000-15 000 метров при минимальной взлетной массе.

Главным научным спором эпохи стал выбор схемы крыла. Конструкторы Микояна построили два параллельных опытных прототипа: истребитель Е-2 со стреловидным крылом (стреловидность 55 градусов) и истребитель Е-4 с треугольным крылом (стреловидность 57 градусов). Первые полеты в 1955 году доказали безоговорочное преимущество треугольного крыла: прототип Е-5 показал меньшее волновое сопротивление на трансзвуке, высочайшую жесткость тонкого профиля, отсутствие скручивания на виражах и меньшую массу конструкции.

Отработанный предсерийный прототип Е-6 с новым двухвальным двигателем Р-11-300 совершил первый полет 20 мая 1958 года под управлением летчика-испытателя В.А. Нефедова. Самолет продемонстрировал непревзойденную тяговооруженность, скорость свыше 2 175 км/ч (2.05 Маха) и феноменальную простоту в производстве. В 1959 году истребитель был официально запущен в крупносерийное производство на Горьковском авиазаводе № 21, Московском заводе «Знамя Труда» № 30 и Тбилисском заводе № 31 под обозначением МиГ-21.

Первая базовая модель МиГ-21Ф (1959 г.): экстерьер, аэродинамика и компоновка

Чтобы проследить масштаб последующей технологической эволюции, зафиксируем параметры исходного базового серийного истребителя МиГ-21Ф (изделие «72» / Е-6):

• Тонкое треугольное крыло 57 градусов: крыло площадью 23.04 кв.м (размах 7.15 м, угол установки 0 градусов, поперечное V минус 2 градуса) с симметричным профилем относительной толщины всего 5% обеспечивало минимальное сопротивление на сверхзвуке и выдерживало перегрузки до 8.0-8.5g без деформаций обшивки.
• Осесимметричный лобовой воздухозаборник с 3-позиционным конусом: центральный подвижный конус автоматически перемещался по числу Маха (на скоростях М=1.5 и М=1.9), создавая расчетную систему косых скачков уплотнения перед входом в компрессор.
• Двигатель Р-11Ф-300: легкий двухвальный ТРДФ конструкции С.К. Туманского с форсажной тягой 5 740 кгс при сухой массе мотора всего 1 120 кг, обеспечивший 7.5-тонному истребителю скороподъемность 140 м/с и разгон до 2.05 Маха.
• Система спасения с защитным экраном «СК»: монолитный фонарь кабины открывался вперед-вверх и при аварийном катапультировании сцеплялся с креслом, защищая летчика от набегающего скоростного потока воздуха на скоростях до 1 100 км/ч.
• Встроенное пушечное вооружение: 2 скорострельные 30-мм автоматические пушки НР-30 (по 60 снарядов на ствол) в нижней части фюзеляжа и 2 подкрыльевых балочных пилона под блоки НАР УБ-16-57.
• Базовые ТТХ первенца: длина со штангой ПВД 13.46 м (длина фюзеляжа 12.25 м), высота 4.12 м, запас топлива 2 470 литров, нормальная взлетная масса 6 850 кг, максимальная взлетная масса 7 500 кг, пустой 4 819 кг, максимальная скорость 2 175 км/ч, потолок 19 000 м, дальность без ПТБ 1 220 км.

Путь развития и модификации самолета МиГ-21

Семейство МиГ-21 прошло через три поколения и специальные ветки, охватив все ключевые модификации:

Первое поколение: легкие дневные пушечные и раннеракетные истребители

• Фронтовой истребитель МиГ-21Ф (1959 г.) — исходная базовая модель («изделие 72»): треугольное крыло 57 градусов, двигатель Р-11Ф-300 (5 740 кгс), две 30-мм пушки НР-30 и скорость 2.05 Маха.
• Фронтовой истребитель МиГ-21Ф-13 (1960 г.) — первая ракетная модификация («изделие 74»): интеграция первых советских тепловых ракет «воздух-воздух» К-13 (Р-3С), оптический прицел АСП-5НД и демонтаж левой пушки ради облегчения.
• Фронтовой истребитель МиГ-21ФЛ (1965 г.) — экспортная модификация для Индии («изделие 77»): увеличенный киль, двигатель Р-11Ф-300 и организация масштабного лицензионного выпуска на индийских заводах HAL.
• Рекордный самолет Е-66 (1959 г.) — экспериментальный рекордный вариант на базе Е-6 с форсированным мотором и ракетным ускорителем У-21 (мировые рекорды скорости 2 688 км/ч К.К. Коккинаки и высоты 34 714 м Г.К. Мосолова).

Второе поколение: всепогодные ракетные перехватчики с РЛС

• Истребитель-перехватчик МиГ-21ПФ (1961 г.) — всепогодный бесперископный перехватчик («изделие 76»): укрупненный носовой воздухозаборник под РЛС ЦД-30 (РП-21 «Сапфир»), двигатель Р-11Ф2-300 и полный отказ от встроенных пушек в пользу ракет Р-3С.
• Истребитель-перехватчик МиГ-21ПФМ (1964 г.) — доведенный перехватчик («изделие 94»): система сдува пограничного слоя (СПС) с закрылков, катапультное кресло КМ-1 с раздельным сбросом фонаря и подвесная пушечная гондола ГП-9 со спаренной пушкой ГШ-23Л.
• Фронтовой разведчик МиГ-21Р (1965 г.) — специализированный тактический разведчик («изделие 94Р» / «03»): оснащен подфюзеляжными подвесными контейнерами дневной (контейнер «Д»), ночной («Н») и радиотехнической («Р») разведки.

Третье поколение: многоцелевые истребители 3-го поколения

• Многоцелевой истребитель МиГ-21С (1965 г.) — первый четырехточечный истребитель («изделие 95»): новая РЛС «Сапфир-21» (РП-22), ракеты с полуактивной РЛГСН Р-3Р, 4 подкрыльевых пилона и развитый накладной гаргрот с топливными баками.
• Фронтовой истребитель МиГ-21СМ (1968 г.) — возвращение встроенной артиллерии («изделие 15»): двигатель Р-13-300 (6 490 кгс), встроенная двухствольная 23-мм пушка ГШ-23Л в фюзеляже и коллиматорный прицел АСП-ПФД.
• Многоцелевой истребитель МиГ-21М (1968 г.) — экспортный вариант третьего поколения («изделие 96»): планер стандарта СМ под двигатель Р-11Ф2С-300 с встроенной пушкой ГШ-23Л и 4 пилонами.
• Многоцелевой истребитель МиГ-21МФ (1969 г.) — массовый экспортный истребитель («изделие 96Ф»): форсированный мотор Р-13-300, облегченный планер, РЛС «Сапфир-21» и экспортные поставки в более чем 30 стран мира.
• Многоцелевой истребитель МиГ-21бис (1972 г.) — абсолютная вершина эволюции («изделие 75»): сверхмощный двигатель Р-25-300 с чрезвычайным форсажем (тяга 9 900 кгс), РЛС «Сапфир-21М», маневренные ракеты Р-60, увеличенный топливный гаргрот (2 880 л) и скороподъемность 225 м/с.
• Модернизированный истребитель МиГ-21-93 (Bison, 1994 г.) — глубокая модернизация для ВВС Индии: интеграция бортовой РЛС «Копье», нашлемной системы целеуказания, ракет Р-77 и Р-73.

Экспериментальные и учебно-боевые модификации

• Экспериментальный самолет МиГ-21ПД (1966 г.) — опытный самолет укороченного взлета («изделие 23-31»): врезка в удлиненный фюзеляж двух подъемных двигателей РД-36-35 для безаэродромного старта.
• Учебно-боевой самолет МиГ-21У (1960 г.) — первая двухместная спарка («изделие 66»): тандемная кабина, двигатель Р-11Ф-300 и дублированное управление.
• Учебно-боевой самолет МиГ-21УС (1966 г.) — спарка второго поколения («изделие 68»): двигатель Р-11Ф2С-300 и система сдува пограничного слоя (СПС) с закрылков.
• Учебно-боевой самолет МиГ-21УМ (1971 г.) — модернизированная спарка третьего поколения («изделие 69»): двигатель Р-13-300, прицел АСП-ПФД, катапультные кресла КМ-1М и складной перископ инструктора.

Как менялись экстерьер и конструкция планера на пути эволюции

Конструктивный облик МиГ-21 непрерывно трансформировался под установку радаров, наращивание запаса топлива и механизацию крыла:

Шаг 1: Увеличение диаметра воздухозаборника (МиГ-21ПФ / ПФМ). Узкий нос МиГ-21Ф не позволял разместить радар. Начиная с версии ПФ, диаметр носового воздухозаборника увеличили на 200 мм, общая длина самолета с ПВД выросла с 13.46 до 14.10 м, а центральный конус сделали массивным радиопрозрачным телом, вмещавшим антенну локатора ЦД-30 «Сапфир». Фонарь кабины лишился лобового стекла, став монолитным куполом.

Шаг 2: Внедрение системы сдува пограничного слоя (МиГ-21ПФМ). Закрылки оснастили системой СПС: горячий воздух высокого давления, отбираемый от компрессора мотора Р-11Ф2С-300, на посадке выдувался на верхнюю поверхность закрылков, предотвращая срыв потока и снизив посадочную скорость с 280 до 240-250 км/ч, а пробег — до 550 метров.

Шаг 3: Развитый накладной гаргрот (МиГ-21С, СМ, бис). Из-за высокого расхода керосина за фонарем кабины по всей длине спины фюзеляжа построили объемный накладной гаргрот, вмещавший баки № 7 и № 8 (емкость топлива выросла с 2 470 до 2 880 литров, а с 3 ПТБ — до 4 880 л), увеличив высоту самолета с 4.12 до 4.71 м.

Шаг 4: Переход на безопасное кресло КМ-1. От сложной системы «СК» (где фонарь сбрасывался вместе с креслом) отказались из-за риска заклинивания. Фонарь сделали открывающимся вбок направо, а пилота пересадили на ракетное кресло КМ-1М со сбросом фонаря пиропатроном.

Эволюция вооружения и прицельных комплексов

Комплекс вооружения МиГ-21 пережил одну из самых драматичных трансформаций в истории авиации:

• Отказ от пушек и ракетная эйфория (МиГ-21ПФ): под влиянием ракетной доктрины с самолета полностью сняли пушки НР-30, оставив только две тепловые ракеты Р-3С (К-13). Однако первые же воздушные бои во Вьетнаме доказали ошибочность этой концепции: ракеты сходили с захвата на малых высотах, и безоружный перехватчик не мог поразить цель на близкой дистанции.
• Возвращение артиллерии (гондола ГП-9 и пушка ГШ-23Л): на МиГ-21ПФМ создали подвесную подфюзеляжную гондолу ГП-9, а на МиГ-21СМ и МиГ-21бис встроили двухствольную 23-мм автоматическую пушку ГШ-23Л (боезапас 200 снарядов) с фантастическим темпом стрельбы 3 400 выстрелов в минуту, ставшей грозным оружием маневренных схваток.
• РЛС «Сапфир-21» и всепогодные ракеты Р-3Р: появление радиолокатора РП-22 позволило наводить ракеты с полуактивной радиолокационной ГСН Р-3Р на встречных курсах ночью и в облаках.
• Переход на 4 точки подвески и супер-ракеты Р-60: на МиГ-21бис установили спаренные пилоны под высокоманевренные ракеты ближнего боя Р-60 / Р-60М (до 6 ракет на борту), способные поражать цели на виражах с перегрузкой до 8g.
• Ударный арсенал по земле: бомбы калибра от ФАБ-100 до тяжелых ФАБ-500, блоки НАР УБ-32 (до 64 ракет С-5 калибра 57 мм) и тяжелые ракеты С-24 для штурмовых ударов.

Силовые установки: от Р-11Ф-300 к мотору Р-25-300 с чрезвычайным форсажем

Эволюция моторов Сергея Константиновича Туманского сделала МиГ-21 непревзойденной ракетой с крыльями:

Двигатель Р-11Ф-300 / Р-11Ф2С-300 (МиГ-21Ф, ПФ, ПФМ): Двухвальный турбореактивный двигатель с форсажной тягой 5 740-6 170 кгс. Отличался минимальным весом (1 120 кг) и великолепной приемистостью на трансзвуке.

Двигатель Р-13-300 (МиГ-21СМ, МФ, УМ): Модернизированный двигатель с новым 3-ступенчатым компрессором низкого давления и форсажной тягой 6 490 кгс (63.7 кН), улучшивший разгонные характеристики на малых высотах.

Двигатель Р-25-300 (МиГ-21бис): Шедевр советского моторостроения с двухкамерной форсажной системой. Помимо базового форсажа (7 100 кгс), двигатель получил режим «Чрезвычайного форсажа» (ЧР) с впрыском дополнительного топлива, выдававший колоссальную тягу 9 900 кгс (97.1 кН) на высотах до 4 000 метров. Это дало 8.7-тонному истребителю тяговооруженность свыше 1.14 и рекордную скороподъемность 225 м/с, позволяя МиГ-21бис на равных вести бой с тяжелыми истребителями 4-го поколения F-15 и F-16.

Сводные технические характеристики семейства МиГ-21

Сравнительные параметры основных серийных модификаций верифицированы по официальным эксплуатационным формулярам ВВС СССР:

Параметр	МиГ-21Ф-13 (1960 г.)	МиГ-21ПФМ (1964 г.)	МиГ-21СМ (1968 г.)	МиГ-21бис (1972 г.)	МиГ-21УМ (спарка, 1971 г.)
Класс и поколение	Дневной истребитель (Пок. 1)	Перехватчик (Пок. 2)	Многоцелевой (Пок. 3)	Фронтовой флагман (Пок. 3+)	Учебно-боевой (спарка)
Экипаж	1 человек	1 человек	1 человек	1 человек	2 человека (тандем)
Силовая установка	1 × Р-11Ф-300 (5 740 кгс)	1 × Р-11Ф2С-300 (6 170 кгс)	1 × Р-13-300 (6 490 кгс)	1 × Р-25-300 (9 900 кгс ЧР)	1 × Р-13-300 (6 490 кгс)
Длина с ПВД / Высота	13.46 м / 4.12 м	14.10 м / 4.71 м	14.10 м / 4.71 м	14.10 м / 4.71 м	14.00 м / 4.71 м
Размах / Площадь крыла (57°)	7.15 м / 23.04 кв.м	7.15 м / 23.04 кв.м	7.15 м / 23.04 кв.м	7.15 м / 23.04 кв.м	7.15 м / 23.04 кв.м
Максимальная взлетная масса (MTOW)	7 500 кг	7 800 кг	8 300 кг	8 725 — 9 000 кг	8 000 кг
Запас топлива (внутренний / с ПТБ)	2 470 л / 3 450 л	2 680 л / 3 660 л	2 685 л / 3 665 л	2 880 л / 4 880 л	2 400 л / 3 380 л
Максимальная скорость на высоте	2 175 км/ч (2.05М)	2 175 км/ч (2.05М)	2 230 км/ч (2.1М)	2 230 км/ч (2.1М)	2 125 км/ч (2.0М)
Скороподъемность у земли	140 м/с	150 м/с	160 м/с	225 м/с (на режиме ЧР)	150 м/с
Практический потолок	19 000 м	19 000 м	18 000 м	17 800 м	17 500 м
Практическая дальность с ПТБ	1 400 км	1 500 км	1 550 км	1 780 км	1 450 км
Бортовой радиолокационный комплекс	Радиодальномер СРД-5Н	РЛС РП-21М «Сапфир»	РЛС «Сапфир-21» (РП-22)	РЛС «Сапфир-21М» (РП-22М)	Радиодальномер
Встроенная артиллерия	1 × 30-мм НР-30 (60 сн)	Подвесная гондола ГП-9	1 × 23-мм ГШ-23Л (200 сн)	1 × 23-мм ГШ-23Л (200 сн)	Отсутствует
Точки подвески / ракетное оружие	2 узла (2 × Р-3С)	2 узла (2 × Р-3С)	4 узла (4 × Р-3С/Р-3Р)	4-6 узлов (до 6 × Р-60М/Р-13М)	2 узла (2 × Р-3С)

Инженерные уроки и мировой боевой триумф «Балалайки»

Боевая биография МиГ-21 (получившего за треугольное крыло уважительное прозвище «Балалайка») стала золотой классикой воздушных войн. Во Вьетнамской войне (1965-1973 гг.) легкие вьетнамские МиГ-21Ф-13 и ПФ нанесли сокрушительное поражение тяжелым американским истребителям F-4 Phantom II: тактика сверхзвуковых атак из засады на форсаже с последующим уходом в облака разрушила американскую концепцию тяжелых ракетных боев.

В арабо-израильских конфликтах и индо-пакистанской войне 1971 года МиГ-21 доказал феноменальную живучесть, простоту обслуживания срочниками прямо в полевых ангарах и способность взлетать с грунтовых полос. Непревзойденная надежность треугольного планера позволила самолету оставаться в боевом строю на протяжении шести десятилетий, став эталоном доступного и смертоносного истребителя.

Вердикт: бессмертный символ сверхзвуковой эпохи

Истребитель МиГ-21 — величайший триумф советской авиационной конструкторской мысли ОКБ А.И. Микояна. Став «автоматом Калашникова» в мире сверхзвуковой авиации, МиГ-21 объединил в себе простоту конструкции, феноменальную скорость 2.05 Маха, огневую мощь пушки ГШ-23Л и ракет Р-60, навсегда вписав свое имя в историю как самый массовый, воюющий и победоносный боевой самолет реактивной эры.