最丑的苏霍伊——苏-15项目“P”(1949)

军心安营扎寨 2024-02-06 15:45:40

冷门飞行器81

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Su-15(1949)本文作者根据黑白照片上色

帕维尔·奥西波维奇·苏霍伊,一生设完成过几十种飞机的设计,他的作品绝大部分简洁流畅,匀称有力,符合航空业的审美标准,但也有例外,比如本文的主角1949年的第一代Su-15。@nordland 今日头条 原创首发

Unicraft 的模型封面

苏霍伊第一架喷气式战截击机

Su-15(1949)

1939年,因参加B B-1短程轰炸机设计竞赛,帕维尔·苏霍伊得以开始领导自己的独立设计局,在项目编号上单数为战斗机,双数为轰炸机。在1940 年代后半期,苏联的航空业开始逐步过渡到使用新型喷气式发动机。MiG-15等苏联第一代实用的喷气式战斗机已经开始服役,此时苏联空军的战术理论开始提出开发专用的截击机,专门用于摧毁入侵苏联领土的敌方侦察机和轰炸机,截击机的战术要求这个时候从前线战斗机中分离出来。

Su-15(1949)

根据1947年3月11日苏联部长理事会的法令,苏霍伊设计局参加了苏联第一代喷气式截击机的设计竞赛,设计局内部代号为项目“P”,根据命名规则这架截击机获得了战斗机编号Su-15。为了和50年设计局代重建后重新编号的苏霍伊第二代Su-15截击机区分,第一代Su-15通常称为Su-15“P”或Su-15(1949)。这架飞机同时也是设计局第一架后掠翼飞机。

RD-45F

最初,截击机需求是配备两台RD-500涡轮喷气发动机,但在开发过程中,决定用更强大的两台RD-45F引擎代替。RD-45F是离心式压缩机的英国罗-罗Nene II 涡轮喷气发动机的苏联引进版,这台发动机最大的问题是燃烧室的直径很大,因此为了降低阻力,设计局采用了一个现在看起来非常怪异的设计——发动机前后串列布局。两台发动机的错位叠加最大限度地降低了正面截面积,从而降低了阻力。这个布局是最终导致Su-15怪异外观的主要原因。

有趣的是这个竞赛的另外两个竞争对手米高扬-格列维奇(参见本系列)和拉沃契金也都采用了类似的双发前后布局。

剖视图

项目“P”

1947年3月,设计局开始了初步设计,在分析了许多方案后,确定了带有后掠翼和尾翼的中单翼 布局,机翼有两个翼梁,两个翼栅栏覆盖整个弦,带有液压操作的副翼和福勒襟翼。

动力系统维护方式

MiG-9类似的双发并列布局被在讨论后被放弃,采用了独特的发动机前后串列,两台发动都从机头进气,机头的进气口被一分为二,左侧进气道向下转弯为前发动机供气,右侧进气道向上转弯,为后发动机供气。这一布局打破了对称性,单座驾驶舱被迫移动到机身右侧为后发进气道让地方。

Su-15 侧视图

剖视图

后发和它的喷口位于机身尾部,前发位于座舱后方,喷口位于机身下方。采用前三点起落架主机轮固定在机翼,收入机身。

起落架

Thorium-A雷达

武器位置

Su-15所有相关功能系统的设计都服务于独特的布局。 这包括燃油系统、消防系统和发动机控制系统。 根据要求,新款单座拦截器应该在5,000米的高度达到约1,000公里/小时的最高速度。同时,正常飞行距离至少为1,600公里,实际升限约为15,000米。建议安装两门或三门 37 毫米 N-37 加农炮作为武器。截击使用的Thorium-A雷达组位于机头进气口上方。

座舱

悲剧的试飞

4月底,空军总司令批准了Su-15初步方案TTT,1947年末完成设计,并于1948年1月底提交给空军研究所进行分析,并完成了滑翔模型。在提出了改进意见后,该项目获得批准,3月中旬原型机建造工作开始。6月,两架原型机的建造方案和计划获得苏联部长会议批准,预期在11月交付测试。

建造工作在设计局的工厂进展非常迅速,在1948年9月就完成了第一架原型机,在MAP试验场做了一些必要的修正后,10月11日由航空部飞行研究所的首席试飞员G.M. Shiyanov进行首飞,但不幸的是,飞机未离开地面并冲出跑道坠毁。起飞时升降舵的控制杆上出现了很大的阻力,试飞员被迫终止起飞但冲出跑道,掉进了沟里,结果起落架断了,轮子护罩,制动降落伞容器损坏,下舱口的可拆卸盖和左翼副翼和襟翼被损坏,前RD-45发动机损坏,飞行员幸存。

By Самодел

1948年12月初,原型机已基本修复,但还要等待返厂维修的前发动机。1949年元旦,飞机修复,但新的命令取消了2号原型机,所有测试将在唯一一架原型机上进行。

1949 年 1 月 11 日,G.M. Shiyanov驾驶 Su-15完成首次升空。第一次飞行并不顺利,液压系统不完整,无法完成全部测试。此外,副翼在低速时的效率不达标,释放制动襟翼产生了很大的俯冲扭矩。修改工作一直持续到测试结束。

从第七次试飞开始,飞机在M>0.87有轻微的晃动。随着M数的增加,震动的强度略有增加,在M = 0.94时达到最大值,而在M值更高时,震动强度减弱。这种摇晃是轻微的,在驾驶杆上几乎感觉不到。为了确定其原因,测试人员与TsAGI第3实验室的专家一起安装了控制和记录设备(CZA)。在几次飞行中,获得了尾部单元,机翼和副翼振荡的示波图。对结果的分析表明,振动是不规则的,而尾翼实际上没有振动,升降舵末端部分的最大振动幅度不超过1.5 mm。后来发现这些震动与修复的前引擎相关。

6 月 2 日的试飞中,第二位试飞员S.N. Anokhin 在5000m加速到 790公里/小时的速度,检测到方向舵踏板抽搐,在805 公里/小时的速度变成了飞机的全身晃动。当速度降低到780公里/小时时,震动停止了。但此前达到类似的空速时候并没有震动。

by Ken Duffey

6 月 3 日的试飞中,飞机在870公里/小时的速度下出现方向舵颤动,随即进入强烈的全机震动,过了一会儿,震动的频率降低,但幅度增加,很快震动破坏了仪表,驾驶舱开始冒烟。随后震开了座舱盖,试飞员感觉到已经出现结构损坏后,决定放弃飞机跳伞。他没有使用可能已经损坏的弹射座椅,而是爬出座舱跳伞。这架飞机在布朗尼齐村附近坠毁。

坠毁现场

随后的事故调查委员会并不能确定原因,只是推测和某些空气动力学缺陷相关,在那个时代对高速飞行中震动问题的研究还处于起步阶段。

双座版

事故发生时,工厂测试程序已完成92%。总飞行时间为20小时15分钟,试飞员总体评价是基本合格,但随后的震动坠机毁掉了项目。在此之后,已完成42%的第二架原型机并没有恢复建造。

更换PD-45引擎的护航战斗机

苏霍伊本人希望完成第二架原型机以完成测试,但未获得批准,另外两个相关项目,双座版本的Su-15和曾程改进版护航战斗机也同时终止。

两代 Su-15模型合影

伟大的设计师也有不成功的设计,这个苏霍伊用六个月完成原型机建造的项目虽快,但是隐患一大堆。不能不说第一代Su-15的失败为当年第一代苏霍伊设计局解散贡献不小。苏霍伊在重新组建自己的设计局以后,充分吸取教训放弃了激进的快速推进项目,稳扎稳打,此后才有第二代Su-15截击机的成功。@nordland 今日头条 原创首发

技术参数

机组:1人

长度:15.44 米(50 英尺 8 英寸)

翼展:12.87米(42英尺3英寸)

机翼面积:36 m2(390平方英尺)

翼型:TSAGI S7S-12[4]

空载重量:7,409千克(16,334磅)

毛重:10,437 千克(23,010 磅)

燃油容量:2,768 L(731 美制加仑;609 英制加仑)可用燃油

动力装置:2 × 克里莫夫 RD-45F 离心流涡轮喷气发动机,每台推力为 21.6 kN(4,850 lbf)

性能

最高速度:985 公里/小时(612 英里/小时,532 节),海拔 10,950 米(35,930 英尺)

1,045公里/小时(649英里/小时;564节),海拔5,000米(16,000英尺)

海平面时速 1,032 公里/小时(641 英里/小时;557 节)

最高速度:0.926马赫

航程:1,050公里(650英里,570海里)

实用升限:15,000 米(49,000 英尺)

爬升时间:2 分 30 秒内到达 5,000 米(16,000 英尺)

机翼载荷:59.4 kg/m 2(12.2 lb/sq ft)

推力/重量: 0.43

起飞:450米(1,480英尺)

着陆滑道:600米(2,000英尺)

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