Преодоление сильного нагрева конструкции МиГ-25

1 Июл
2013

Статья из цикла «Революционный самолет МиГ-25».

Проработки этого истребителя шли с 1959 года и в 1961 году вышло постановление Правительства с поручением создать такой истребитель. Приказом Микояна 11 февраля 1961 года была создана группа разных специалистов разных профессий.

На стадии аванпроекта Артем Микоян назначил сразу двух главных конструкторов: Михаил Гуревич отвечал за планер и общесамолетные системы, Николай Матюк – за целевое оборудование. Вскоре после ухода Гуревича на пенсию все работы по данной теме возглавил Матюк.

Машину предстояло разработать в нескольких вариантах: авиации ПВО требовался перехватчик, военно-воздушным силам – разведчик, также рассматривался вариант самолета-носителя баллистической ракеты с ядерной боевой частью, но это направление развития не получило.

МиГ-25 спроектировали по схеме моноплана с высоко расположенным крылом. Его стреловидность составляла 42°. Машину оснастили двумя килями и двумя подфюзеляжными гребнями, это обеспечивало хорошую путевую устойчивость на больших скоростях полета.

Согласно техническому заданию высота полета должна была превышать 20 километров, а максимальная скорость составлять 3000 км/час. Столь высокие требования во многом и предопределили облик самолета: дело в том, что на скоростях, близким к трем скоростям звука, происходит сильный нагрев конструкции, температура некоторых элементов может достигать 300 °С. При высокой температуре традиционные алюминиевые сплавы теряют прочность, поэтому необходимо использовать сталь или титан. Например, американский SR-71 преимущественно был выполнен из титана. В конструкции МиГ-25 преобладает высокопрочная нержавеющая сталь.

Разработчики пошли по стальной конструкции из жаропрочных нержавеющих сталей ВНС-2, ВНС-3, ВНС-5, которые позволили за короткие сроки освоить технологию, производство, конструкцию из таких элементов, защитить эту конструкцию по всем условиям требуемой прочности, и доказать, что в условиях кинетического нагрева эта конструкция будет работать.

Новые для авиации материалы потребовали кардинально изменить технологию сборки: для алюминиевых самолетов основным методом крепления деталей и обшивки является клепка, для высокопрочной стали это не подходит, необходима сварка.

В Институте электросварки, а в Советском Союзе был и такой, под руководством академика Патона разработали уникальные методы точечной и дуговой сварки. Они обеспечивали необходимую прочность и, что немаловажно для самолета – герметичность.

Уникальная технология, которую до сегодняшнего времени нигде не повторили: фюзеляж варился в автомате, автоматами, в кольцевом стапеле, который вращался по мере прохождения сварочных горелок. Дело в том, что варить аргоном в случае жидкого металла на потолке невозможно, поэтому поворачивался весь стенд и из стенда вынимали готовый фюзеляж.

Фюзеляж представлял собой цельносварную конструкцию и являлся, по сути, огромным топливным баком. К нему крепились крылья, хвостовое оперение и другие элементы самолета.

Для теплозащиты двигательный отсек изолировали специальными экранами, поверхность которых имело сверхтонкое серебряное покрытие, на это отводилось 5 килограммов серебра.

Высокие температуры потребовали создать новые резинотехнические изделия и герметики. Термостойким сделали остекление фонаря кабины. Даже топливо для МиГ-25 разработали специальное, термостабильное. В отличие от обычного авиационного керосина термостабильный сохраняет свои свойства и при нагреве.

Для обеспечения нормальной работы экипажа и оборудования самолет получил эффективную систему кондиционирования и охлаждения. На самолет установили два двигателя Р-15Б-300 разработки конструкторского бюро Сергея Туманского. Тяга каждого двигателя на форсаже составляла 11 тысяч 200 килограммов.

Выбор на эту силовую установку пал не случайно: на тот момент Р15 являлся единственным так называемым высотным двигателем, т.е. мог работать на большой высоте в условиях разреженного воздуха. Для оптимизации силовой установки двигатель оборудовали электронной системой подачи топлива, трехпозиционным соплом. Воздухозаборники с подвижными клиньями автоматически регулировали поступление воздуха в зависимости от режима полета.

Далее: первые полеты МиГ-25.


 

Комментарии:

наверх