Mikojan-Gurjevics MiG-21

„Együléses rakéta”


Tervezés:

Annak ellenére, hogy Oroszország az 1900-as évek elejére rendkívül elmaradott országgá vált, több orosz mérnök kezdett az akkor újdonságnak számító repülőgépek tervezésébe. A gyengekezű, az ország állapotával nem törődő cár uralma egyre fokozódó elégedetlenséget szült a lakosság részéről, amelyet az első világháborúba történő értelmetlen belépés, majd a folyamatos vereségeket követő megalázó különbéke tovább fokozott.

Mindezek hatására az Orosz Birodalomban forradalom tört ki és az ország hamarosan véres polgárháborúba süllyedt, amelyet a monarchiapárti, külföldről is támogatott fehérek és a kommunista vörösök vívtak. 1922. december 30-án a kommunisták Oroszország területén megalakították a Szovjetuniót és azonnal megkezdték az ország átalakítását.

A kommunizmus hatalmas áldozatokkal járt: a magántulajdont gyakorlatilag felszámolták, minden földet és gyárat állami irányítás alá vettek, amely drasztikus minőségi és mennyiségi eséshez vezetett, ráadásul a párthű, de inkompetens vezetők által irányított mezőgazdaság gyakorlatilag összeomlott, milliók éhhalálát eredményezve. Az 1930-as években a hadseregben is átfogó politika tisztogatásokra került sor, amelynek részeként gyakorlatilag a teljes meglévő vezérkart és számos tisztet kivégeztek, illetve deportáltak, töredékére csökkentve a hadsereg harcértékét.

Az 1930-as évek közepétől azonban megkezdődött egy újjáépítési folyamat is: miközben az erőszakos iparosítás hatására fokozódó mértékben nőtt a termelés, a (gyakran munkatáborokba zárt) tervezők ismét lehetőséget kaptak és többek között a szovjet repülőgépipar is kezdett felzárkózni a vezető európai országokhoz.

A második világháború végére a Szovjetunió (az Amerikai Egyesült Államokhoz hasonlóan) egy olyan hatalmas gyártókapacitással rendelkező országgá vált, amelyet a háború évei nem merítettek ki. A kommunizmust erőszakkal terjesztő Szovjetunió és a demokratikus Amerikai Egyesült Államok kapcsolata drasztikusan megromlott, végül a hidegháborúnak nevezett konfliktus-sorozathoz vezetett, amelynek fontos eleme volt a több évtizedes fegyverkezési verseny. A határok tágításával járó folyamatot jól példázzák a korszak vadászrepülőgépei, amelyek egyre komplexebbé váltak, miközben teljesítményük és sokáig sebességük is mindinkább nőtt.

A XX. század első levegőnél nehezebb repülőgépei csupán 100-200 km/h-s végsebessége értek el, de az első világháború végére rendkívül agilis típusokat alkottak meg (ilyen volt pl.: a Vörös báróként is ismert Manfred von Richthofen által is preferált Fokker Dr.I-es háromfedelű). Az 1930-as évektől általánossá vált az egyfedelű kialakítás és az olyan új megoldásokkal, mint a zárt pilótafülke, a behúzható futómű és az önhordó szárnyak a légellenállást nagymértékben csökkentették, miközben a teljesítmény a korábbi 1-200 lóerőről az 1500 lóerős tartományba növelték.

A második világháború végére a dugattyús motoros vadászrepülőkkel már 600 km/h feletti végsebességet is el tudtak érni, de a propelleres kialakítás miatt ezt már nem lehetett érdemben növelni. A következő fejlődési lépcsőfokot a sugárhajtóműves típusok jelentették (pl.: az először 1947-ben repült MiG-15-ös), amelyek nyilazott szárnyukkal már 1000 km/h-s végsebességet is elértek. Az 1950-es évek elejére az újabb modelleken már sikerült megoldani a hangrobbanás kérdését (a hangsebesség tartományában a korábbi típusokon nem ritkán katasztrófával járó vibráció keletkezett), lehetővé téve a hangsebesség feletti repülést (a szovjet MiG-19-es például valamivel 1400 km/h feletti végsebességgel azaz közel 1,2 Mach-hal - a hangsebesség 1,2-szeresével - is haladhatott).

Az 1950-es évek elején megkezdődött egy még nagyobb sebességű, a hangsebesség kétszeresesével haladni képes szovjet sugárhajtású vadászrepülőgép fejlesztése, amelyhez azonban a korábbi MiG-15-ös, MiG-17-es és MiG-19-es által képviselt fejlesztési elveket jelentősen módosítani kellett.

A feladatot a korábbi gépeket is fejlesztő Mikojan-Gurjevics-tervezőiroda (OKB-155) kapta, megalkotva a Je-1-es prototípust és utódait, amely többszöri áttervezést és számos módosítást követően a MiG-21 nevet kapta. A típust a szovjetek gyakran balalajká-nak nevezeték (az azonos nevű hangszerre hasonlító alakja miatt), nyugaton a törzs és az orrkúp miatt a ”ceruza” nevet is használták, hivatalos NATO-kódja Fishbed volt).


Konstrukció:

A MiG-21-es tipikus korai hidegháborús vadászgép volt: relatív egyszerű, letisztult kialakítású, egy hajtóműves típus, amelynél a cél a végsebesség maximalizálása volt. A korai repülőgépeknél (a vitorlázó repülőknél máig) a szárny fesztávolsága általában nagyobb, mint a gép hossza, ami nagyobb légellenállást eredményez, ugyanakkor nagyobb felhajtóerőt generál és alacsony sebességen javítja a manőverező-képességet.

Nagy sebesség esetén (hangsebesség feletti repüléskor) viszont a szárnyak szerepe csökken, a felhajtóerő helyett a hangsúly egyre inkább a tolóerő felé tolódik el: emiatt a legtöbb korabeli típus (köztük a MiG-21-es is) inkább tűnt rakétának erős hajtóművel és kisméretű szárnyakkal, semmint konvencionális repülőgépnek.

A Fishbed egyik legfontosabb újdonsága a szárnyaiban rejlett, amelyek szintén a korabeli irányított légiharc-rakétákhoz (pl.: a rendkívül elterjedt amerikai AIM-9 „Sidewinder” és szovjet megfelelőjéhez, az R-3SZ, más néven K-13 első szárnyaihoz hasonlított). Ahogy az fentebb is olvasható, az eredetileg egyenes szárnyakat az 1940-es évek végén, a sugárhajtóművek elterjedésével felváltották a nyilazott szárnyak, a nyilazás mértéke pedig idővel tovább nőtt. Mivel ennek a kialakításnak az elméleti határait megközelítették, a Mikojan-Gurjevics tervezőiroda ehelyett új, háromszög alakú (ún. deltaszárnyakat) alkalmazott (a szintén szovjet Szuhoj iroda folytatta a nyilazott szárnyú típusok fejlesztését, létrehozva az állítható nyilazású Szuhoj Szu-17-est és utódait).

A 13,46 méteres hossz mellett mindössze 7,15 méteres fesztávolsággal rendelkező (azaz a gép szélességénél lényegesen hosszabb) MiG-21-es szárnyai mellett módosítani kellett a légbeömlő nyílásokat is. Ennek oka könnyen belátható. A korábbi sugárhajtású vadászgépeken a légbeömlő nyílások egyszerűen az orrba vágott lyukak voltak, de a Fishbed esetében ez nem volt megoldható, mert kétszeres hangsebességgel való haladáskor az adott idő alatt beáramló levegő mennyisége nagyságrendileg nagyobb, mint például a felszálláskor (tized-akkora sebességgel) áramló levegőé.

A MiG-21-es mérnökei ezért egy, a szovjet vadászrepülőre jellemzővé váló megoldást alkalmaztak: egy kúp alakú idomot, az ún. Mach kúpot: ezt vízszintesen előre-hátra tolva szabályozni lehetett a hajtóműve jutó levegő mennyiségét (kezdetben a kúpnak 4 állása volt, később fokozatmentesen állíthatóvá tették, ezáltal mindig az adott sebességnek megfelelően szabályozták a levegő beáramlását).

A hagyományos farokrészű Fishbed meghajtását a Tumanszkij új fejlesztésű R-11-es hajtóműve emelte a levegőbe. E hajtómű alapváltozatát a nyilazott szárnyú Jakovlev Jak-25-öshöz tervezték (23 kN-os tolóerővel), amely két R-11-es hajtóműve ellenére a hangsebességet sem érte el. A folyamatos fejlesztés hatására a MiG-21-esbe már a lényegesen erősebb R-11F-300-as került, a késői sorozatok pedig már R-25-ös hajtóművet kaptak (40 kN feletti tolóerővel).

Ez önmagában nem lett volna elegendő a kétszeres hangsebességhez, ezért a Fishbed hajtóművét iellátták utánégetővel. Az oroszul forszázsnak is nevezett utánégető nevének megfelelően üzemanyagot porlaszt egy, a hajtómű égéstere mögötti kamrába, ami a hajtóműből kiáramló magas hőmérsékletű gázsugárban elég, több mint 50%-kal megnövelve a tolóerőt (az utánégetőt hatalmas fogyasztása miatt csak éles helyzetben, rövid időre használták).

A MiG-21-es végsebessége utánégetővel nagy magasságban épphogy elér a kétszeres hangsebességet, az utánégető nélkül cirkálási sebessége viszont az egyszeres hangsebességet sem érte el (ahogy a többi korabeli típus sem).

Nagy sebessége ellenére a Fishbed - kétszeres hangsebességre képes vadászgépek között igen ritka képességként - szükség esetén nem betonozott kifutóról is üzemeltethető volt (a gép megerősített futóműve hagyományos, tricikli elrendezésű volt egy orrkerékkel és két, a szárnyak mögötti tengellyel). Mivel a típust alapvetően nagy sebességű repülésre tervezték, szárnyait és egész szerkezetét ennek megfelelően (a lehető legkisebbre) tervezték, ami 350 km/h-s leszállósebességet és emiatt rendkívül hosszú kifutót tett volna szükségessé, ezért a vadászgép farokrészébe leszálláskor kiengedhető fékezőernyőket építettek.

A korai sorozatot és a kétüléses gépeket leszámítva lokátorral rendelkező késői MiG-21-esek egyetlen (kétcsövű) 23 mm-es Grjazev-Sipunov GS-23-as gépágyút kaptak, a gépek 4 függesztési pontjára összesen 1300-2000 kg-nyi bombát, irányított és nem irányított rakétát lehetett szerelni. A típus elsődleges fegyvere a K-13-as infravörös önirányítású légiharc-rakéta, illetve ennek félaktív lokátoros önirányítású változata volt, de hosszú szolgálati ideje miatt a típuson későbbi rakétákat (pl.: az R-60-ast) is használhattak, valamint lehetőség volt tüzelőanyag-póttartályok rögzítésére is.


Szolgálatban:

A MiG-21-es prototípusa (a Je-5-ös) először két évvel a tervezés kezdete után, 1956. január 9-én emelkedett a levegőbe, bár az első deltaszárnyú gép, a Je-4-es már 1955. június 16-án repült, majd - a problémák kijavítása után - a repülőt 1959-ben rendszeresítették (a korai MiG-21-eseket a nyugati források kezdetben összekeverték a kortárs, kétségtelenül hasonló Szuhoj Szu-9-essel).

A típussal kapcsolatban kezdetben számos műszaki és üzemeltetési probléma jelentkezett (többek között hajtóműhibák, különböző okokra visszavezethető landolási balesetek), amit fokozott a korai nagy sebességre optimalizált kialakítás.

A Fishbed kétségkívül rendkívül gyors típus volt, de ehhez kisméretű szárnyakat kellett alkalmazni, ami miatt alacsony sebességen a gép vezethetősége nagymértékben leromlott, miközben a leszállósebesség veszélyesen magas volt (a problémát az is súlyosbította, hogy kiegészítő megoldásokat, például orrsegédszárnyat nem alkalmaztak). Az utánégető fogyasztása miatt a MiG-21-es hatótávolsága alacsony volt, fegyverterhelés pedig minimális.

A MiG-21-est a ”régi” elveknek megfelelően tervezték, rendkívül erős csöves fegyverzettel: eredetileg 3 db 30 mm-es (NR-30-as) gépágyút kívántak a gépbe építeni, de még az első sorozatgyártású szériákon alkalmazott két gépágyú elsütésekor is olyan nagy volt a menetiránnyal szembeni erőhatás, hogy a gépágyúk egy időben történő elsütése több alkalommal is balesetet okozott.

A gépágyúk számát ezért egyre redukálták, majd - bízva az új fejlesztésű irányított légiharc-rakétákban - teljesen elhagyták. Az 1960-as évek elején általános vélekedés volt, hogy a vadászgépek közötti légiharcot kizárólag a gépágyúkénál nagyobb hatótávolságú irányított rakétákkal fogják megvívni, de a gyakorlat bebizonyította, hogy erre az akkor rendszerben álló rakéták megbízhatatlansága és korlátozott manőverező-képessége még nem alkalmasak. A gépágyú ezért visszakerült a vadászgépek (így a MiG-21-es) fegyvertárába, de a Fishbed esetében életútja végéig problémát jelentett, hogy csupán néhány rakétát hordozhatott.

Mindezek azonban nem azt jelentették, hogy a szovjet vadászrepülő sikertelen modell lett volna, sőt, a típus a világ egyik legnagyobb számban gyártott repülőgépévé vált (mindösszesen közel 14000 db készült belőle, a legnagyobb számban épített, kétszeres hangsebességre alkalmas repülőgéppé téve a MiG-21-est).

A Fishbed-ből rendkívül nagyszámú változatot építettek, amelyek között akadtak specializált repülők is (pl.: a 3000 km/h-s sebességre képes Je-150-es sorozat), de a nagy sorozatban gyártott modell-sorozatok száma is jelentős (csak a Szovjetunióban több mint 8000 példányt építettek).

A MiG-21-es előszéria után az első fő sorozatot a MiG-21F (NATO-kódja: Fishbed B) jelentette (már utánégetőkkel felszerelve), majd megjelent a MiG-21P és a nagyobb teljesítményű radarral szerelt MiG-21Sz elfogó-vadászok, a nagyobb teljesítményű hajtóművel gyártott MiG-21SzMT, valamint a megnövelt gerincű utolsó sorozat, a MiG-21bisz.

A sorozatokon belül több tucatnyi alváltozattal rendelkező gépből készültek kétüléses gépek (MiG-21U jelzéssel), valamint a típust gyártották Indiában és Kínában: a Szovjetunióban 1985-ig, Kínában - Csengtu J-7-es néven - egészen 2013-ig), ráadásul egyes gépeket különböző országokban később is többször modernizálták.

A MiG-21-es a Varsói Szerződés alapvető elfogó-vadászává vált: több tucat országban rendszeresítették (Magyarország 261 db-ot állított szolgálatba) és a Fishbed-ek sok esetben hosszabb ideig repültek, mint utódtípusai, a MiG-23 és a MiG-29.

A Fishbed-ek (darabszámuk miatt) számos háborúban harcoltak: India több összecsapásban is bevetette Pakisztán ellen, míg az amerikaiak a Vietnámi háborúban szembesültek a MiG-19-esnél gyorsabb repülővel, amely érzékeny veszteségeket okozott és gyakran a Boeing B-52-es bombázókat is terhük idő előtti ledobására és menekülésre késztette.

Izrael egy beszervezett pilótának köszönhetően maga is szert tett arab MiG-21-esre, amelyet teszteltek, majd (mivel rendkívül veszélyesnek tartották őket), az 1967-es Hatnapos háborúban megelőző csapást mérve még a földön elpusztították a legtöbb MiG-21-est (Fókusz hadművelet). A Vietnámi háború és az arab-izraeli háborúk tapasztalatai mutattak rá a rakétafegyverzet elégtelen találati pontosságára, ugyanakkor számos (részben vietnámi) pilóta ért el repülő ász státuszt (azaz több, mint 5 ellenséges repülőt lőtt le).

A MiG-21-es korlátozott fegyverterhelése ellenére nagy teljesítményű és (a későbbi vadászgépekhez képest) alacsony karbantartási igényű, olcsón üzemeltethető repülőgépnek számított. A Fishbed a hidegháború egyik ikonikus vadászrepülőgépévé vált, amelyből több száz gép máig rendszerben áll, nemritkán fejlett nyugati műszerekkel és más modernizált részegységekkel.


Műszaki adatok:

Név: Mikojan-Gurjevics MiG-21 „Fishbed”

Típus: együléses sugárhajtású vadászrepülőgép

Fizikai jellemzők:

Hossz: 14,70 m

Fesztáv: 7,15 m

Magasság: 4,00 m

Szerkezeti tömeg: 5.846.kg

Max. felszálló tömeg: 9.800.kg

Motor: sugárhajtóműves, 40,2 kN (utánégetővel 69,6 kN) tolóerejű (Tumanszkij R-25-300)

Személyzet: 1 fő

Fegyverzet: 1 db 23 mm-es gépágyú (Grjazev-Sipunov GS-23, a testben, lehetőség 2000 kg-nyi irányított vagy nem irányított rakéta, bomba vagy üzemanyag-póttartály hordozására

Teljesítmények:

Végsebesség: 2175 km/h (1,8 Mach)

Csúcsmagasság: 17.500 m

Emelkedőképesség: 13500 m/perc

Hatótávolság: 1470 km


Vissza
Ötlet.Minőség.Elfnet.hu | 2011-2017 | Minden jog fenntartva.