История создания истребителей четвертого поколения началась в конце 1960-х годов. К тому времени в США и Советском Союзе пришли к выводу о необходимости существенного улучшения маневренных характеристик истребителей и окончательному возврату к пушечному вооружению, без чего в ближнем воздушном бою не обойтись. Следует отметить, что, несмотря на первые положительные результаты исследований ведущих НИИ Министерства обороны СССР, сделанные в этом направлении, нашлось немало скептиков среди высокопоставленных лиц, мысливших старыми категориями. При этом они продолжали выдвигать требования достижения предельных скоростей полета, делая ставку на мощные бортовые РЛС и ракетное оружие. Артиллерия на самолете рассматривалась ими как вспомогательное средство. Но это больше годилось для авиации ПВО и нашло отражение в перехватчике МиГ-31, сменившем МиГ-25ПД.
Специалисты же промышленности и ЦНИИ-30 Министерства обороны думали иначе, начав разработку требований к фронтовым истребителям, учитывавших опыт войн во Вьетнаме и на Ближнем Востоке. В те годы ВВС только приступили к освоению новейшего истребителя МиГ-23, но быстро менявшиеся политическая обстановка в мире и взгляды специалистов на ведение воздушных войн вынуждали искать новый облик перспективной машины и ее вооружения, позволявших завоевать господство в воздухе.
Как показал опыт, существенным недостатком МиГ-23 (даже его последнего варианта «МЛД») считалась малая эффективность самонаводящихся ракет Р-23 со стержневой боевой частью при стрельбе по высокоманевренным целям. К тому же дальность стрельбы ракетами Р-23 оказалась недостаточной.
Оставлял желать лучшего и стрелковый прицел АСП-23, не позволявший реализовать все возможности артиллерийского вооружения истребителя, а о стрельбе из пушки вне видимости цели, используя радиолокационный прицел, и говорить не приходилось.
Новый самолет-истребитель создавался прежде всего для ведения воздушного боя с применением управляемых ракет, основными видами которого являлись перехват воздушных целей на максимальной дальности при наведении с земли или автономно с помощью радиолокационного прицельного комплекса (РЛПК). Кроме этого, была предусмотрена возможность ближнего воздушного боя с использованием как пушки с оптическим прицелом, так и управляемых ракет малой дальности Р-60 и Р-73.
Помимо повышенной маневренности (в пределах допустимых перегрузок), сопряженной с выходом на значительно большие (по сравнению с МиГ-23) углы атаки, в истребителе нового поколения желательно было применить более эффективное вооружение и, что немаловажно, — более совершенную систему управления им. Следовало помнить и об активных и пассивных средствах защиты машины от нападения неприятеля, чего не было раньше. Решение этих наукоемких задач ложилось, прежде всего, на плечи смежных предприятий. Для создания же суперсовременного радиоэлектронного оборудования и перспективных двигателей (без этого новый истребитель тоже не мыслился) требовалось не три года, как для планера, а как минимум десятилетие.
Первые предложения по созданию истребителя четвертого поколения появились в 1970 году. Поскольку это делалось по инициативе ОКБ, а требования ВВС к подобному самолету пока отсутствовали, то пришлось ориентироваться на американский F-15, анализ боевых действий во Вьетнаме и на Ближнем Востоке. В основе этих проработок лежала классическая схема самолета, укомплектованного модифицированным оборудованием и вооружением МиГ-23МЛ. Это был первый звонок.
Спустя год специалисты ЦНИИ-30 Министерства обороны СССР разработали требования к самолету, получившему обозначение как перспективный фронтовой истребитель (ПФИ). Тогда еще не было разделения на легкий и тяжелый истребители, оно появилось позже. Разработка ПФИ на конкурсной основе началась в опытных конструкторских бюро А.И. Микояна, П.О. Сухого и А.С. Яковлева.
ПФИ должен был летать со скоростью 1400—1500 км/ч у земли и 2500—2700 км/ч на высоте 11 км, что соответствовало числам М=2,35—2,5 (у МиГ-23 - М=2,35). Практический потолок задавался 21—22 км, дальность полета с внутренним запасом топлива у земли — 1000 км, а на большой высоте — 2500 км, начальная тяговооруженность (отношение тяги силовой установки к весу самолета) — 1,1 — 1,2, разбег и пробег не должны были превышать 600 метров. Но, пожалуй, главным требованием заказчика стало значительное улучшение маневренных характеристик самолета (скороподъемность, разгон и торможение, угловая скорость крена и радиус виража, и, как следствие, расширение диапазона полетных углов атаки). Так, максимальная эксплуатационная перегрузка должна была находиться в пределах 8—9 единиц, время разгона от 600 до 1100 км/ч — не менее 12—14 секунд, а от 1100 до 1300 км/ч — 6—7 секунд.
Для реализации высокой маневренности в воздушном бою требовалось разработать новую аэродинамическую компоновку самолета, а также легкие и экономичные двигатели 4-го поколения.
Естественно, что новые требования диктовали и условия разработки нового радиоэлектронного оборудования, вооружения и соответствующих систем управления.
Опыт эксплуатации фронтовых истребителей предыдущих поколений (за исключением МиГ-19) показывал, что однодвига-тельные самолеты имеют недостаточную живучесть в бою. Да и в мирное время в случае отказа единственного двигателя машина была обречена. Поэтому с самого начала разработки МиГ-29 решили делать с двумя двигателями.
Проектировщикам хорошо известно, что двухдвигательная силовая установка всегда тяжелее однодвигательной. Поэтому, чтобы не выйти за пределы весовых лимитов и обеспечить тяговооруженность свыше единицы, необходим был новый облегченный двигатель с требуемым запасом газодинамической устойчивости. Конечно, хорошо было бы получить двигатель и с пониженной радиолокационной и тепловой заметностью. Но уровень технологии машиностроения и без того длительный срок создания ТРДДФ не позволяли это сделать.
Бортовое обзорно-прицельное оборудование, включающее радиолокационный и оптико-электронный каналы, предполагалось строить на новой элементной базе и интегрировать в систему управления вооружением (СУВ), функционирование которой обеспечивалось бы с помощью бортовых цифровых вычислительных машин (БЦВМ).
В состав вооружения первоначально должны были войти пушка, создаваемая на базе ГШ-23Л, и перспективные управляемые ракеты класса «воздух-воздух» средней и малой дальности.
Руководителем этого направления на ММЗ «Зенит», получившего обозначение «тема 9», был назначен заместитель генерального конструктора, специалист в области аэродинамики, доктор технических наук А.А. Чумаченко, а его заместителем с декабря 1972 года — В.А. Микоян. Общую координацию работ осуществлял Р.А. Беляков, сменивший в 1971 году А.И. Микояна на посту генерального конструктора. Принципиальным вопросом предварительного этапа разработки машины был выбор аэродинамической компоновки. Поначалу рассматривался вариант с классическими фюзеляжем и крылом, о чем настаивал ЦАГИ. При этом истребитель 4-го поколения им виделся с боковыми воздухозаборниками, похожий на МиГ-25.
Аванпроект такой машины был разработан в соответствии с мартовским 1971 года решением Комиссии Совета министров СССР по военно-промышленным вопросам.
В 1972 году московские машиностроительные заводы «Зенит» «Кулон» и «Скорость» предоставили заказчику аванпроекты перспективных истребителей.
Из числа представленных технических предложений заказчик для дальнейшей работы выбрал проекты «Зенита» (уже тогда получивший обозначение МиГ-29) и «Кулона» (Т-10).
Тем временем вопреки мнению ЦАГИ — «законодателя мод в авиастроении» на ММЗ «Зенит» пошли другим путем, разрабатывая альтернативный вариант истребителя по интегральной схеме. Расчеты показали, что она по сравнению с классической обещает повышение аэродинамического качества, снижение эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) радиоволн, более рациональное использование внутренних объемов. Интегральная схема самолета позволила опустить воздухозаборные устройства, выведя их из области затенения центральной частью планера, и маневрировать с большими углами скольжения, не опасаясь помпажных явлений в двигателях.
Казалось, ВВС желателен был один тип истребителя, поскольку значительно упрощались задачи, связанные с его эксплуатацией. Но совместить в одной машине маневренный истребитель с его разнообразным вооружением, истребитель-перехватчик, наведение которого осуществляется с земли, и самолет сопровождения, имеющий большую дальность и продолжительность полета, было невозможно. Поэтому формирование концепции построения парка истребительной авиации в составе ВВС пошло по американскому пути. В 1972 году военные сделали ставку на две машины: многоцелевой фронтовой истребитель, способный действовать автономно и в составе группы на оперативно-тактической глубине 250—300 км над территорией противника (аналога F-15), и легкий фронтовой истребитель (ЛФИ), предназначенный для действий над своей территорией и за линией фронта на удалении 100—150 км (аналога F-16).
Тогда предполагалось, что на создание легкой машины, уйдет гораздо меньше времени, да и требования к ней были проще, поскольку ЛФИ не должен был вести автономный групповой воздушный бой над территорией противника. В результате упрощалось оборудование противодействия противнику, а взлетный вес ЛФИ оценивался в 12 тонн.
Вдобавок специалисты ЦНИИ-30 посчитали, что парк из двух типов самолетов, по сравнению с однотипным, по критерию эффективность — стоимость к 1980-м годам будет как минимум в 1,2 раза дешевле.
7 августа 1972 года был подписан приказ МАП о разработке аванпроекта легкого фронтового истребителя интегральной схемы, получивший в ОКБ обозначение изделие «9-11», или МиГ-29А.
В 1973 году требования к ЛФИ еше раз уточнили, особенно это коснулось состава бортового оборудования и прежде всего системы управления вооружением. Бортовая РЛС, входящая в состав СУВ, должна была иметь несколько режимов работы. Помимо этого требовалось предусмотреть на самолете оптико-электронную систему в виде комбинации обзорно-следящего теплопеленга-тора и лазерного дальномера. Для обработки информации о воздушной обстановке предписывалась разработка БЦВМ. Решить эту сложную задачу можно было лишь при условии освоения производства суперсовременной элементной базы. Новые требования предъявлялись и к оборудованию кабины пилота, главным образом по замене механических индикаторов электронно-лучевой трубкой. Часть информации предполагалось отображать на лобовом стекле кабины.
Окончательный облик МиГ-29А сформировался к середине 1974 года. Основной его особенностью стала интегральная аэродинамическая компоновка. При этом центроплан создавал до 40% подъемной силы.
Силовая установка включала два перспективных двухконтурных двигателя РД-33 ОКБ С.П. Изотова с возможной заменой их альтернативными Р67-300 ОКБ С.П. Туманского. Поскольку речь зашла о силовой установке, то следует отметить, что еше в процессе согласования тактико-технического задания на машину по требованию военных каждый двигатель должен был иметь полный комплект агрегатов, включая стартер, электрогенератор, насосы основной и бус-терной гидравлической системы и прочее, что существенно усложняло и утяжеляло самолет. В ОКБ же предложили сделать единую коробку самолетных агрегатов и газотурбинные стартеры-энергоузлы (получившие впоследствии обозначение ГТДЭ-117). Сделано это было лишь с одной целью — выкроить большие объемы для размещения топлива. Правда, по мнению заказчика, это новшество не повысило безопасность полета в случае ее отказа. Тогда же для приводов двигательных агрегатов предложили использовать турбостартер, что впоследствии позволило проверять все системы самолета без подключения к аэродромной сети, т.е. обеспечивалась полная автономность машины.
Еще одним новшеством стали воздухозаборные устройства. Для взлета с грунтовых аэродромов их сделали с двумя входами. В крейсерском режиме воздух в двигатели поступал через основные заборники, а на взлетно-посадочных режимах — через верхние створки. На бумаге все выглядело гладко, а в действительности пользы от них не было, поскольку в ходе испытаний выяснилось, что в полете с верхними воздухозаборниками возникал кабрирующий момент, затруднявший пилотирование. В итоге скорость перехода с одного воздушного канала на другой ограничили 200 км/ч, что практически исключало использование грунтовых аэродромов.
Впоследствии от верхнего входа отказались, что позволило увеличить запас топлива.
Самолет представлял собой двухдвигательный среднеплан с трапециевидным крылом, оснащенным наплывом, отклоняемыми носками и закрылками, двухкилевым оперением и цельноповоротным дифференциальным стабилизатором. Силовая установка с двумя двигателями в изолированных мотогондолах и с индивидуальными воздухозаборниками располагалась под центральной частью планера.
Для МиГ-29А рассматривались системы управления самолетом с механической проводкой и электродистанционная (ЭДСУ). Однако предпочтение отдали хорошо проверенной, надежной механической системе управления с необратимыми рулевыми гидроприводами во всех трех каналах.
Постановление правительства о создании истребителя было подписано 26 июня 1974 года. При этом эскизный проект истребителя разрабатывался в двух вариантах — МиГ-29А и МиГ-29 с перспективным оборудованием и вооружением.
Новые требования заказчика привели к росту нормального взлетного веса истребителя до 13 500 кг, а следовательно, и к увеличению площади крыла.
Новый вариант получил в ОКБ обозначение изделие «9-12».
В июле 1975 года главком ВВС утвердил тактико-техническое задание на опытно-конструкторские работы, предусматривавшие на первом этапе оснащение самолета модернизированным радиолокационным прицельным комплексом и ракетным оружием с истребителя МиГ-23МЛ, а на втором — системами нового поколения.
Предполагалось, что самолет (МиГ-29А), на разработку которого требовалось почти четыре года, начнет поступить в войска уже в конце 1970-х. Параллельно должны были доводить до кондиции штатное оборудование и вооружение для перспективного МиГ-29.
МиГ-29А планировалось оснастить системой управления вооружением СУВ-23МЛ-2 (СУВ-29А), состоявшей, в частности, из РЛС «Янтарь», создававшейся на базе РЛС «Сапфир-23МЛ», оптико-электронным прицельно-навигационным комплексом ОЭПрНК-29А, аналоговым вычислителем и каналом непрерывного подсвета для наведения ракет с полуактивной радиолокационной ГСН.
В свою очередь ОЭПрНК-29А включал оптико-электронную прицельную систему ОЭПС-29А с квантовой оптико-локацион-ной станцией (КОЛС), двухэкранную систему единой индикации (индикатор на лобовом стекле и индикатор прямого видения на электронно-лучевой трубке), бортовую цифровую вычислительную машину и систему навигации.
РЛС «Янтарь» должна была обеспечивать всеракурсное обнаружение целей типа истребитель на дальности до 55 км (на фоне земли — 20 км), а бомбардировщики — 80 и 25 км соответственно. Ранее режима обнаружения и тем более сопровождения целей на фоне земли у РЛС «Сапфир-23» не было.
Квантовая оптико-локационная станция (КОЛС), была предназначена для поиска, обнаружения и сопровождения воздушных целей, определения дальности, как до них, так и до наземных целей, определения угловых координат и угловых скоростей целей и представляла собой комбинацию обзорно-следящего теплопеленгатора и лазерного дальномера. КОЛС позволяла решать эти задачи круглосуточно, но при наличии оптической видимости даже в условиях постановки помех. Дальность обнаружения воздушной цели типа «истребитель» в задней полусфере превышала 15 км, а захвата цели — 8—10 км.
Помимо СУВа в состав бортового радиоэлектронного оборудования истребителя включили стандартный набор пилотажно-навигационного оборудования, естественно выполненного на современной технологической базе.
На истребителе запланировали встроенную двуствольную пушку АО-17А (9А623) калибра 30 мм с боекомплектом 150 патронов, спроектированную по схеме ГШ-23 в Тульском КБ приборостроения. Это орудие имело темп стрельбы 3000 выстрелов в минуту, начальную скорость снаряда 850 м/с и весило около 100 кг. Пушка выдержала наземные испытания и в 1982 году вошла в состав вооружения самолета Су-25 и вертолета Ми-24П. Но от использования ее на МиГ-29 отказались, поскольку туляки предложили вдвое легче одноствольную ТКБ-687 (9А4071) под тот же патрон, но со скорострельностью 1500—1800 выстрелов в минуту и начальной скоростью снаряда 850—900 м/с. Это орудие приняли на вооружение под обозначением ГШ-301 и установили на МиГ-29.
Для стрельбы по воздушным целям в арсенале МиГ-29А запланировали две ракеты класса «воздух — воздух» средней дальности, К-24 (К-23М) или К-23Р с полуактивной радиолокационной головкой наведения (ПАРГС) и четыре ракеты ближнего воздушного боя К-60М или К-60 с тепловыми ГСН. Предусматривалась также возможность применения ракет малой дальности К-1ЗМ1 или К-13М с инфракрасным наведением.
Ракета К-24 разрабатывалась для МиГ-23МЛ и представляла собой глубокую модернизацию Р-23 с целью достижения уровня американской AIM-7F «Спарроу». Она отличалась увеличенной до 50 км дальностью пуска, большим высотно-скоро-стным диапазоном поражаемых целей, повышенной эффективностью боевой части и помехозащищенностью ГСН. К-24 разрабатывалась как с тепловой, так и с радиолокационной ГСН. Первая из них захватывала цель на подвеске, а вторая — после пуска ракеты и на первом этапе наводилась с помощью инерциальной системы на «математическую» цель, параметры движения которой передавались перед пуском с носителя в реализованную в бортовом вычислителе ракеты модель относительного движения цели.
Ракета малой дальности К-13М1 была дальнейшим развитием К-13М, созданной в свою очередь на базе Р-ЗС, состоявшей на вооружении с 1973 года.
Ракета ближнего воздушного боя К-60М являлась модернизацией К-60, находившейся на вооружении с 1974 года, заключавшейся в расширении углов целеуказания, повышения эффективности боевой части и помехозащищенности ГСН и взрывателя.
Неуправляемое вооружение — до 2000 кг авиабомб калибра 100, 250 и 500 кг и неуправляемые авиационные ракеты (НАР) С-25, С-24, С-8 и С-5, а также два унифицированных пушечных контейнера УПК-23-250 с пушками ГШ-23. Вооружение подвешивалось на шести крыльевых узлах.
В январе 1976-го было подписано постановление правительства, предписывавшее предъявить МиГ-29А на государственные совместные испытания в 1977 году.
Этот истребитель уже тогда мог стать достойным соперником зарубежным истребителям четвертого поколения как в ближнем маневренном бою, так и в случае перехвата воздушных целей на дальних рубежах. Но этого не произошло, поскольку в соответствии с ноябрьским постановлением правительства все работы по МиГ-29А прекратили.
Основные данные самолетов-истребителей с двумя ракетами малой дальности К-60 и двумя ракетами средней дальности К-25, предъявленных на конкурс по программе ПФИ
Тип самолета |
Т-10 |
«Изделие 9» |
Як-45И |
Як-47 |
Двигатель |
АЛ-31Ф |
Р67-300 |
Р53Ф-300 |
Р59Ф-300 |
Взлетная тяга, кгс |
2x10 300 |
2x7500 |
2x8200 |
2x12 500 |
Площадь крыла, м2 |
48 |
37,6 |
40 |
65 |
Взлетный вес, кг |
18 000 |
13 400 |
13 900 |
22 800 |
Тяговооруженность |
1,12 |
1,12 |
1,18 |
1,1 |
Нагрузка на крыло, кг/м2 |
375 |
357 |
348 |
350 |
Максимальная скорость, км/ч |
|
|
|
|
у земли |
1500 |
1500 |
1500 |
1500 |
на высоте |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
Практический потолок, м |
22 500 |
21 500 |
21 500 |
20 000 |
Время разгона, с |
|
|
|
|
от 600 до 1100 км/ч |
12,5 |
15 |
14.5 |
16 |
от 1100 до 1300 км/ч |
6 |
6.5 |
6 |
7,7 |
Дальность практическая, км |
|
|
|
|
у земли |
800 |
820 |
1000 |
1000 |
на высоте |
2400 |
2000 |
2500 |
2500 |