MiG-21
Parte 1 || Parte 2Por Khan Syed Shaiz Ali
ACIG
Según casi todos los informes, el MiG-21 es el caza a reacción más famoso y más extendido del mundo.
Esto puede parecer bastante extraño, porque cuando uno estudia cualquier MiG-21, parece un avión bastante limitado, descrito por un piloto experimentado en una de sus fuerzas aéreas como un "automóvil deportivo supersónico". Sin embargo, la fama del "Twentyone" se basa en varios hechos indiscutibles: se ha fabricado en mayor número que cualquier otro caza desde la Segunda Guerra Mundial; se ha hecho en más versiones que cualquier otro luchador desde la Segunda Guerra Mundial (¡y todavía están apareciendo nuevas versiones!); ha tenido la vida activa más larga de todos los aviones de combate en la historia, y todavía le quedan muchos años por recorrer; ha estado involucrado en más guerras en más partes del mundo que cualquier otro luchador en la historia; y ha servido con más fuerzas aéreas que cualquier otro caza a reacción. De hecho, casi ningún otro avión puede vencer al MiG-21 en lo que respecta a la cantidad de fuerzas aéreas que lo operaron, o aún lo operan.
Aún no se puede predecir dónde terminará la historia del MiG-21, aunque veremos la situación actual más adelante a través de esta larga historia. Pero el comienzo se remonta claramente a una especificación de 1953 para un nuevo caza emitida por NII VVS, el instituto de investigación científica de la Fuerza Aérea Soviética. Tres años de combate aéreo sobre Corea del Norte habían demostrado claramente la necesidad de un nuevo caza con el mayor rendimiento posible. En los EE. UU., Clarence L. "Kelly" Johnson de Lockheed incluso había ido a Corea para averiguar qué querían los pilotos de combate, y regresó convencido de que querían velocidad, escalada y altura a expensas de todo lo demás, lo que resultó en el F-104 que a su vez, demostró ser demasiado inflexible y habría sido casi un fracaso si Lockheed no hubiera seguido adelante y lo hubiera convertido en un avión de reconocimiento y ataque de bajo nivel muy rápido, como el R / F-104G.
El equipo de diseño de Mikoyan en Moscú recibió un conjunto de demandas muy similar, y se les ocurrió una respuesta muy similar, en un pequeño avión altamente supersónico propulsado por un solo turborreactor de postcombustión. Este caza no debía llevar cargas pesadas de combustible, electrónica o armas, ya que el V-VS requería que el nuevo caza actuara puramente en un papel defensivo, derribando a los cazas y bombarderos tales como el B-47, B-52 y el B-58. El B-58 fue, con mucho, el adversario más difícil, debido a su gran alcance y velocidad Mach 2. A regañadientes se aceptó que el nuevo caza no podía hacer todo: si iba a establecer nuevos estándares en pendiente y velocidad de ascenso, en altitudes operativas, número de Mach (superior a 2) y maniobrabilidad a todas las velocidades. Por lo tanto, el requisito requería una defensa puntual a la luz del día, operando bajo un estrecho control terrestre y atacando solo con armas de fuego.
La oficina de diseño de Mikoyan ya estaba sobrecargada con numerosos prototipos y aviones de investigación, la mayoría de ellos relacionados con las familias MiG-17 o MiG-19. Los últimos aviones de ambas familias estaban propulsados por turborreactores axiales emparejados del tipo RD-9, desarrollados por S. K. Tumanskii de la oficina de diseño de A. A. Mikulin. En 1956, Mikulin fue destituido y Tumanskii comenzó su carrera, que hoy lo ha convertido en el diseñador de motores número 1 (ciertamente en la cantidad de motores construidos), con una posición casi monopolística en la propulsión de aviones Mikoyan. Mientras que el RD-9 era un motor de un solo eje, típicamente clasificado en 3250 kg con postcombustión máxima, Tumanskii comenzó a probar un nuevo motor a finales de 1954 con un diseño simple similar pero con dos ejes. Designado R-11 en 1956, este motor tenía solo tres etapas en su compresor LP y tres más en el carrete HP, siendo el empuje de 3900 kg en seco y 5100 kg con postquemador completo. Este nuevo motor estaba bien adaptado al nuevo caza, lo que le permitía ser monomotor.
Lo que no era seguro era qué tipo de ala debía usarse. El TsAGI, el instituto nacional de aerodinámica, había llevado a cabo una prueba exhaustiva de varias configuraciones y no pudo decidir entre un ala de barrido de pacto, nuevamente con un ángulo de barrido de borde de ataque de 57 o 58 grados y un ala perfectamente triangular (llamada "Delta"), de nuevo con el borde de ataque barrido hacia atrás a 57 grados. Para una resistencia mínima, se consideró preferible montar el ala a 90 grados del lado del fuselaje justo debajo de la posición media, lo que resultó en una ligera aédrica. Lo que nunca estuvo en duda fue que el ala debería tener alerones externos y flaps internos de alta sustentación, exigiendo este último el uso de cola horizontal.
En este momento, los prototipos de Mikoyan OKB estaban numerados en una secuencia de Ye (yedinitsa = unidad única), aunque el carácter cirílico Ye se parece a E. Se otorgó permiso al OKB para construir prototipos con ambos tipos de ala, siendo la aeronave lo más similar posible. . Los aviones fueron designados Ye-2 (barrido) y Ye-4 (Delta), la construcción avanzó rápidamente para que ambos estuvieran listos mucho antes que el motor R-11. En consecuencia, ambos fueron rediseñados en el tablero de dibujo para tomar un solo RD-9Ye, con una clasificación de solo 3250 kg máx. Esto impidió el logro del esperado rendimiento de Mach 2, pero fue suficiente para mostrar qué avión era preferible (se esperaba con confianza que el Ye-4 sería más rápido y sería superior en maniobrabilidad). Piloto de pruebas jefe. G. A. Sedov fue asignado al Ye-4 y todos los deltas de Mikoyan, mientras que el Ye-2 y otros prototipos de ala en flecha fueron asignados a Georgii K. Mosolov, V. P. Vasin y V. A. Neyfyedov.
No hay duda de que el Ye-2 voló primero. Parece seguro que la fecha del primer vuelo fue el 14 de febrero de 1954, pero un artículo de 1986 del ingeniero autorizado V. Kondratyev da la fecha como 14 de febrero de 1953, y lo subraya al comentar que ningún delta voló hasta dos años después. Esto es difícil de entender; otros historiadores afirman que el Ye-2 voló en febrero de 1955 y el Ye-4 cuatro meses después, en junio, y esto concuerda bien con otras pruebas. Mikoyan también recibió permiso para construir un tercer avión, basado en un fuselaje Ye-2, impulsado por un motor de cohete. Muchas oficinas de diseño soviéticas habían adquirido experiencia con cohetes propulsores líquidos añadidos para aumentar la velocidad de los cazas con motor de pistón y, por lo tanto, la técnica era bastante familiar. A Mikoyan le preocupaba que el empuje del pequeño RD-9Ye provisional impidiera que se hicieran comparaciones significativas, por lo que el tercer avión se ordenó como Ye-50. Era casi idéntico al Ye-2 excepto por tener un motor de cohete ZhRD S-155 alimentado por bomba con queroseno de los tanques principales y con RFNA (ácido nítrico humeante rojo) de un tanque adicional especialmente protegido. La cámara de empuje y el sistema de control estaban cuidadosamente agrupados en una ligera protuberancia en la parte trasera de la raíz de la aleta debajo del timón.
Tres prototipos
Se ha informado que se construyó un lote de 12 interceptores Ye-50A, pero de hecho solo había tres prototipos experimentales. Valentin Moukhin voló el primero en junio de 1955. Algún tiempo después, el turborreactor se incendió en la aproximación y Moukhin resultó levemente herido en el choque resultante cerca de la pista.Mientras se recuperaba, a V. P. Vasin se le asignó el piloto de pruebas del Ye-50/2, que era prácticamente idéntico. El 17 de junio de 1957 este avión alcanzó Mach 2,33 en vuelo nivelado, y en otra ocasión Vasin alcanzó la altura sostenida de 25.600 m. Normalmente, el cohete se activaba a 9000 m, pero en el invierno de 1957 Vasin lo encendió al despegar para impresionar a Marshall Zhukov. Vasin fue nombrado Héroe de la Unión Soviética para el proyecto Ye-50 que concluyó en 1958 con el Ye-50/3 equipado con cambios no especificados en la nariz, el fuselaje trasero y la cola vertical. El Ye-60, descrito más adelante, estaba relacionado.
A principios de 1956, el motor R-11S estaba finalmente disponible y fue instalado en el Ye-2A pilotado por Grigorii Sedov el 22 de marzo de 1956. Al igual que el Ye-2, tenía un ala inclinada que se asemejaba a una versión más pequeña de la que estaba en producción para el MiG-19, dos grandes aletas ventrales inclinadas a 45 grados debajo del fuselaje trasero, dos cañones NR-30 (el Ye-50 tenía tres) y un novedoso dosel de plexiglás de una pieza que se abisagraba hacia arriba en la parte delantera. La parte trasera de la capota se pivotó hacia la parte superior del asiento eyectable de modo que si el piloto expulsaba la capota servía como protección contra el viento en el frente para protegerlo. La nariz y el conducto del motor se parecían a los del Ye-2 a pesar del aumento del flujo de aire. Las dos diferencias obvias eran que el Ye-2A tenía una valla gigantesca en la mitad del tramo de cada ala alineada con los extremos interiores de los alerones y proyectando entradas de enfriamiento de aire ram en los lados del fuselaje trasero encajadas en las raíces de los planos de cola. . También tenía el fuselaje trasero rediseñado y ampliado. La velocidad máxima de Ye-2A fue de 1900 km / ho Mach 1,79.
El Mikoyan OKB finalmente puso al aire un demostrador de tecnología delta el 16 de junio de 1956 cuando Grigorii Sedov voló el Ye-4/1. Aparte del ala, este avión era virtualmente un Ye-2 todavía con motor RD-9Ye. Esto, naturalmente, hizo imposible superar los 2000 km / h como se esperaba, pero de hecho el rendimiento fue peor de lo esperado, siendo la velocidad máxima más lenta que las versiones de producción del MiG-19. Se realizaron retoques prolongados con el Ye-4/1 y con el Ye-4/2 volado unas semanas más tarde en un esfuerzo por descubrir la causa. El Ye-4/2 se diferenciaba principalmente por tener las puntas de las alas recortadas y tres vallas en cada ala. la altura y la geometría de las vallas se modifican al menos cuatro veces. Con el tiempo hasta bien entrado 1957, el principal problema de arrastre se remonta al fuselaje trasero y especialmente al área alrededor de la boquilla del chorro. Esto también se encontró reduciendo las velocidades alcanzadas por la serie Ye-2.
Debate occidental
El 24 de junio de 1956, el Ye-2A y el Ye-4/1 hicieron vuelos de alta velocidad en el espectáculo del día de la aviación en Tushino. La fotografía occidental fue pésima, y durante los seis años los analistas occidentales discutieron sobre quién había diseñado a estos luchadores, cómo se llamaban y cuál, si es que había alguno, iba a entrar en producción. Para empeorar las cosas, el OKB resucitado de Sukhoi también voló un avión de alas en flecha y alas delta que se parecía mucho a los MiG, pero más grandes. Los escritores occidentales pronto se enteraron de que la OTAN había asignado los nombres de los informes Faceplate, Fishpot, Fishbed y Fitter, pero la confusión era indescriptible y empeoró por las supuestas designaciones soviéticas inventadas en los fértiles cerebros de los escritores occidentales. Ya en 1963, los libros occidentales autorizados declararon que la producción MiG-21 (Mig a menudo mal escrita) era un "Faceplate" de ala barrida: varias publicaciones que salieron en diferentes países comunistas en ese momento solo aumentaron el caos, ya que parece que en la mayoría de ellos, el MiG-21 se mezcló deliberadamente con el Su-7.En una fecha desconocida, alrededor de septiembre de 1958, uno de los Ye-4 fue rediseñado con R-11S, con una potencia de 5100 kg, convirtiéndose en el Ye-5. Los ingenieros soviéticos insisten en que este no era un avión nuevo, aunque su ala tenía puntas de Ye-4/1 y las vallas de Ye-4/2 en su forma final. Este avión alcanzó por fin los "2000 km / h" y también se mostró ligeramente superior al Ye-2A en maniobrabilidad, ascenso y capacidad interna de combustible. Por lo tanto, aunque fue algo cercano, Mikoyan y NII VVS eligieron delta sobre el ala tradicional a principios de 1957. En algunos documentos, el Ye-5 se llama I-500 y Mikoyan OKB tenía varios otros prototipos en este momento con "istrebitel". (Luchador) designaciones mucho más grandes que Ye-2A y Ye-5. Estos eran miembros de diferentes familias, al igual que una serie de prototipos de SM-12 que se parecían mucho a Ye-2A, pero que en realidad se derivaban de la familia MiG-19.
La oficina de Mikoyan estaba ocupada en 1957 construyendo una serie de aviones refinados, designados Ye-6, incorporando todo lo aprendido previamente. Todos tenían ala Delta de 57 grados y motor R-11, pero los detalles variaban. El Ye-6/1 tenía puntas muy ligeramente recortadas y la misma valla que Ye-5, las dos vallas interiores envolvían el borde de ataque y la exterior era mucho más pequeña y estaba completamente en la superficie superior. Otros cambios incluyeron una ligera reducción de la posición del ala y la cola horizontal que requirió el rediseño de los frenos de aire en tres superficies separadas y el reemplazo de las aletas ventrales inclinadas por una sola aleta en la línea central ventral. Más fundamentalmente, el Ye-6 fue desde el principio, no un avión de investigación y demostración, sino un prototipo de caza en la forma que iba a entrar en producción. Los cañones eran dos NR-30 y el motor R-11S de 5100 kg de empuje.
Uno de los Ye-50 fue modernizado con el potente motor R-11F-300 con postcombustión completamente variable y una nueva boquilla que da un empuje de 5750 kg. Junto con el cohete, esto dio como resultado la notable velocidad de 2640 km / h con Mach 2.6 (2766 km / h) calculado como alcanzable. este avión, que también se conocía como Ye-60, se distinguía por un tanque de vientre con costras muy grande a lo largo de la mayor parte del fuselaje para aumentar la resistencia del cohete.
Explosión del motor
El piloto asignado a Ye-6/1 fue Nyefyedov. Las primeras pruebas fueron alentadoras y la velocidad de Mach 2.05 se logró a una altura de 12 km. Desafortunadamente, el 28 de mayo de 1958 el motor explotó a la altura de 18 km, dañando seriamente los controles de vuelo (otro informe afirma simplemente que el motor sufrió una parada del compresor y se apagó, Nyefyedov no volvió a encender porque el tanque de gasolina de arranque estaba sobrecalentado y contenía solo vapor). ). En la aproximación, Nyefedov fue perdiendo el control progresivamente y finalmente la aeronave se estrelló, matando al piloto.
Tubo de escape del motor TUmanskiy R-11F-300 que impulsaba los primeros MiG-21F-13. (a través de Tom Cooper)
Bajo presión, se rediseñaron los controles de vuelo. El desarrollo del vuelo de esta tarea estuvo en manos de Mossolov, mientras que el ingeniero cuyas propuestas fueron aceptadas por Mikoyan fue Rostislav A. Belyakov (que luego se convertiría en Constructor General en el OKB de Mikoyan). Argumentó el caso de la duplicación total en todas partes, desde las bombas hidráulicas hasta las unidades de energía de superficie. Se realizaron muchas otras mejoras en 1958, incluido un cuerpo central de entrada de tres posiciones, que alberga un radar de rango simple, el cono delantero se empuja completamente hacia adelante a Mach 1.8 o superior, y puertas de entrada del motor auxiliar debajo de los bordes de ataque de la raíz del ala.
Otros detalles comunes a todos los aviones Ye-6 fueron que la cubierta superior transparente detrás de la cabina en la parte delantera de la columna vertebral fue reemplazada por una ventana separada a cada lado, el paracaídas de frenado (del tipo tradicional de múltiples anillos) se alojó en una caja justo encima de la izquierda. Al lado del frente de la aleta ventral se recortaron las puntas de las alas y el armamento se componía de dos NR-30. En el Ye-6/2 volado aproximadamente en el momento en que se perdió el Ye-6/1, las vallas múltiples fueron reemplazadas por vallas individuales pequeñas sobre el alerón trasero solo en línea con la estrecha franja fija entre los alerones y los flaps. El último se parecía al tipo Fowler montado en rieles, pero carecía de cualquier superficie fija por encima; se deprimieron a 24,5 grados para el despegue y 44,5 grados para el aterrizaje, los bordes de ataque se fijaron. El Ye-6/3 fue en prácticamente todos los aspectos el avión de producción. Volado en diciembre de 1958, condujo directamente a una serie de 30 aviones de producción designados como MiG-21F entregados desde la planta de producción designada (todos los aviones anteriores se habían fabricado en el Mikoyan OKB) a principios de 1959.
Admisión con el cono de nariz del MiG-21F-13. El avión carecía de radar en ese momento, en lugar de tener un simple telémetro SRD-5 en la nariz, el cual estaba alimentando del cañón ASP-5ND. (a través de Tom Cooper)
El 31 de octubre de 1959, el Ye-6/3 (informado a la FAI como Ye-66) ganó el primer récord de velocidad de la Unión Soviética volado por Mossolov en el curso de 15/25 km a una media de 2388 km / h. el motor de la aeronave se informó a FAI como R37F. Un año después, K.Kokkinaki usó el Ye-66 para establecer un récord de circuito de 100 km a 2149 km / h, mientras que el 28 de abril de 1961, Mossolov usó el Ye-66A, que se cree que comenzó su vida como el mismo avión para establecer un récord de altitud de 34714m. El Ye-66A estaba propulsado por un R-11F2S-300 clasificado en 5950 kg más un cohete U-2 atornillado en el paquete ventral completo con el tanque RFNA, la cámara de empuje se encuentra debajo del fuselaje trasero.
Mientras esto sucedía, la fábrica de producción estaba acumulando la producción de la primera versión en serie real: el MiG-21F-13. Esta fue la versión finalizada del Ye-6T, con T supuestamente representando "trofeo", es decir, la captura del misil AIM-9B Sidewinder por un caza chino en el que se había alojado sin explotar, refiriéndose así al nuevo armamento que comprendía un par de copias de este misil, designado en la Unión Soviética como K-13.
Egipto fue uno de los primeros clientes de exportación del MiG-21F-13 fuera del Pacto de Varsovia, obteniendo sus primeros 40 ejemplos - el MiG-21F-13 serializado "5001" fue el primer 21 entregado a Egipto - a partir de finales de 1962 Para 1964 estaban en servicio un total de 60, pero debido a una serie de problemas técnicos solo había dos unidades operativas equipadas con ellos. (obra de Tom Cooper)
El primer MiG-21F-13 entregado a Yugoslavia, en 1962. En el momento en que la entrega de MiG a Yugoslavia fue una sorpresa considerable, durante los diez años siguientes hubo graves tensiones entre Belgrado y Moscú, con la URSS amenazando con invadir en 1949 y 1950 y, en consecuencia, los yugoslavos solicitaron ayuda en Occidente, lo que resultó con entregas de F-84G Thunderjets y F-86 Sabres. (Colección Tom Cooper)
Argelia fue un cliente relativamente tardío del MiG-21, comprando el primer lote de unos 30 F-13 solo entre 1965 y 1966 (obra de arte de Tom Cooper).
Más tarde habría muchas variaciones en el K-13 cuya salida incluso superará la del prototipo estadounidense. Los dos misiles se colgaron en simples pilones debajo de las alas equipados con las conexiones eléctricas y de refrigeración. De lo contrario, la carga útil disponible era tan limitada que agregar los misiles requería la eliminación del cañón NR-30 de la mano izquierda, alimentado por una caja que contenía 75 rondas.
También se aprovechó la oportunidad para aumentar la cuerda (ancho) de la aleta para mejorar la estabilidad de guiñada, especialmente con un AoA alto (las versiones posteriores del MiG-21 llevarían este proceso mucho más lejos). Se fabricaron muchos miles de MiG-21F-13, incluidos los aviones designados S-106, fabricados en Praga Vodochody, en ese entonces Checoslovaquia, a partir del 9 de mayo de 1963, y generalmente se distinguen por tener un área de metal en lugar de transparente en la columna inmediatamente detrás de el dosel. Muchos otros se fabricaron sin licencia en la República Popular China, llamados J-7.
India obtuvo su primer lote pequeño de MiG-21F-13 en 1963, y el servicio inicial del tipo con la IAF se vio empañado por problemas técnicos (especialmente con repuestos y armas) y accidentes. Los indios también se quejaron mucho de que los soviéticos entrenaban su piloto MiG-21 original de una manera muy rígida, repetitiva y bastante aburrida, no permitiéndoles volar hacia las nubes ni solo con instrumentos. (obra de Tom Cooper)
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