Почти одновременно с ОКБ А.И. Микояна начали разрабатывать сверхзвуковые самолеты с близкими летно-техническими характеристиками на фирмах O.K. Антонова, А.С. Яковлева и П.О. Сухого, но лишь в ОКБ-155 смогли довести конструкцию фронтового истребителя с треугольным крылом до уровня серийного производства.
В январе 1956 года на заводские испытания передали первый самолет Е-2А/1 (в 1957-м кто- то в ГАКТ или ОКБ присвоил ему обозначение МиГ-23) с ТРД Р11-300. Переделанный из Е-2, самолет ровно год простоял в ожидании двигателя. Отличительной особенностью этой машины были аэродинамические перегородки (гребни) на крыле, отсутствовавшие у предшественника. Первый полет на этой машине выполнил летчик-испытатель ОКБ Г.А. Седов 17 февраля 1956 г. Ведущим инженером по машине на этапе заводских испытаний был А.С. Изотов.
Испытания Е-2А шли очень трудно. Машине были свойственны продольная раскачка, обусловленная дефектами компоновки системы управления, повышенная чувствительность к малым отклонениям ручки управления по крену при больших индикаторных скоростях. Много времени заняло устранение дефектов силовой установки, из-за чего машина находилась 11 месяцев в нелетном состоянии. Кроме этого, пришлось бороться с тряской, обнаруженной при полете с большой скоростью на малых высотах, и с поперечной раскачкой.
Спустя полгода с завода № 21 поступила вторая машина Е-2А/2, которую в последний день декабря ОКБ-155 предъявило в НИИ ВВС на государственные испытания. На этой машине в 1956-1957 годах выполнили 107 полетов (на обоих самолетах – не менее 165 полетов), позволивших снять все основные характеристики. На обоих самолетах летали также летчики промышленности В.А. Нефедов и А.П. Богородский. После выработки ресурса двигателя и оборудования самолеты списали за ненадобностью. В ходе испытаний на Е-2А с полетным весом 6250 кг были достигнуты следующие показатели: максимальная скорость 1950 км/ч (М=1,78), потолок – 18000 м, время набора высоты 10000 м – 1,3 минуты, дальность – 2000 км. Вооружение состояло из двух пушек НР-30 и двух подвешенных под крылом реактивных орудий с неуправляемыми авиационными ракетами АРС-57. Для стрельбы использовался прицел АСП-5Н. Предусматривалось также и бомбовое вооружение.
Е-2 так и остался в разряде опытных, поскольку, как увидим дальше, заказчик отдал предпочтение истребителю с треугольным крылом. Серийный завод в Горьком построил семь самолетов Е-2А.
Прямым развитием Е-2 стал перехватчик Е-50 (его нередко даже в документах именовали МиГ-23 с ЖРД), разрабатывавшийся в соответствии с постановлением Совмина и ЦК КПСС от 19 марта 1954 года и последующим приказом МАПа от 26 марта. Перед конструкторами обеих машин стояла довольно сложная задача создания самолета, способного к перехвату воздушных целей на высотах свыше 25 км. Одним из главных требований концепции военных самолетов тех лет было достижение наибольших высот полета, поскольку при отсутствии зенитных ракет лишь высота гарантировала их защиту от средств ПВО противника.
Истребители-перехватчики могли достигать таких высот только с помощью ЖРД. Идея использования на самолете комбинированной силовой установки с ЖРД разрабатывалась в СССР на протяжении более 10 лет, но ни одна из машин так и не дошла до серийного производства. Сказывалась недостаточная надежность ракетных двигателей и агрессивность их топлива, особенно окислителя. Любопытно, что попытки использования в авиации ракетных технологий так и не увенчались успехом, в то время как при создании ракетной техники авиационные «ноу-хау» использовались очень широко.
Е-50 создавался под силовую установку, состоявшую из ТРД AM-11 и ЖРД С-155 с двухступенчатой регулировкой тяги. В качестве горючего для ЖРД использовался керосин, в качестве окислителя – азотная кислота. Для привода турбонасосного агрегата ЖРД использовалась перекись водорода. В противоположность ТРД тяга ЖРД с ростом высоты увеличивалась. Если у земли она составляла 1600 кгс (первая ступень) и 3600 кгс (вторая ступень), то на высоте 10 км она достигала 2000 и 4000 кгс соответственно. Практически весь полет, включая взлет и посадку, осуществлялся с помощью ТРД и лишь этап перехвата противника – с применением ЖРД. Не исключалась возможность использования ЖРД в качестве ускорителя при взлете самолета.
На Е-50 пришлось первоначально устанавливать ТРД РД-9Б. В отличие от Е-2, на котором было два подфюзеляжных фальшкиля, на «пятидесятке» установили один такой киль, но меньшей площади.
Первая опытная машина имела заметную отличительную особенность – металлическую обшивку фонаря кабины, в которой кроме лобового стекла имелись круглые иллюминаторы. Не найдя этому официального объяснения, я предположил, что, поскольку самолет предназначался для полетов на высоте свыше 25 км, обшивка стала необходимой из-за отсутствия в экипировке летчика скафандра. Дело в том, что полеты на высотах свыше 12 км в случае разгерметизации кабины чреваты, в лучшем случае, потерей сознания, а на высоте около 18 км опасны для жизни: атмосферное давление так мало, что кровь человека закипает.
Аварийная посадка Е-50 летчика В.Г. Мухина
Приборная доска самолета Е-50
Второй экземпляр Е-50/2
Но после разговора с В.А. Микояном все прояснилось: оказалось, что Мухин летал в скафандре, а иллюминаторы появились из-за аэродинамического нагрева фонаря. Его температура оказалась настолько высокой, что остекление, выполненное из существовавших в то время материалов, не выдерживало действовавших нагрузок. Есть основания полагать, что испытания Е-50/1 начались с обычным фонарем, а металлический кожух на нем появился чуть позже, когда перешли к полетам с большими сверхзвуковыми скоростями.
Правительственным документом предусматривались летные испытания Е-50 в мае 1955 г. Однако их начало из-за неготовности машины, построенной к 1 ноября, пришлось перенести на следующий год. Первый полет на Е-50 выполнил летчик-испытатель В.Г. Мухин 9 января. В ходе летных испытаний с работающим ЖРД удалось получить максимальную скорость 2470 км/ч на высоте 18 км (что соответствовало числу М = 2,32) и динамический потолок 25580 м. При включении ЖРД на высоте 9 км самолет поднимался на высоту 23 км. Время горизонтального полета на высоте 20 км не превышало четырех минут с учетом торможения после выключения ЖРД. Продолжительность полета при работе ЖРД в режиме максимальной тяги была не более 3,1 минуты, а на режиме малой тяги – 16,2 минуты. Посадочная скорость находилась в пределах 250-260 км/ч при пробеге 1100-1300 м, длина разбега – 2000-3000 м.
Самолет имел стандартный набор оборудования: радиостанцию РСИУ-ЗМ, радиокомпас АРК-5, ответчик «Барий-М», маркерный радиоприемник МРП-40П. Предусмотрели и вооружение – две пушки НР-30.
В июне проверили безопасность аварийного слива компонентов топлива для ЖРД. Вопреки мнению скептиков слив прошел успешно, а смесь из керосина и азотной кислоты так и не воспламенилась.
14 июля 1956 года в 18-м полете самолет, пилотируемый Валентином Григорьевичем Мухиным и налетавший всего 5 часов 25 минут, потерпел аварию. Сразу после взлета, на высоте 150-200 м, в кабине летчика начала мигать лампочка «пожар двигателя». Летчик перевел двигатель с максимального на номинальный режим и стал разворачивать машину для захода на посадку. Однако после четвертого разворота увеличилась скорость снижения машины. В.Г. Мухин перевел сектор газа на увеличение оборотов – но тщетно: самолет, не долетев 700 м до ВПП, коснулся земли. Последствия такой посадки были, естественно, тяжелыми: сломалось шасси, правая консоль погнулась, левая – оторвалась вообще, фюзеляж разломился. Но самое удивительное, что, побывав в такой «передряге», Мухин отделался, как говорят, легким испугом и продолжил испытательную работу.
Е-50А. За отсутствием подлинника приходится пользоваться его «дорисованной» фотографией
В декабре 1956 года на заводские испытания передали вторую машину Е-50/2, на которой заменили катапультное кресло «ЕИЗ» на «СК» и доработали систему аварийного сброса фонаря. Самолет, как и его предшественник, имел двигатель РД-9Е; вооружение отсутствовало.
До этого на самолетах ОКБ-155 устанавливали катапультные кресла со шторкой, закрывавшей лицо пилота при катапультировании. В апреле 1954 года на рассмотрение макетной комиссии по самолету И-3 представили катапультную установку «ЕИЗ», разработанную в ЛИИ, с защитой летчика от набегающего воздушного потока фонарем. Летные испытания экспериментальной установки начались сначала на переоборудованном самолете Ту-2, а затем, в декабре 1955 года – на УТИ МиГ-15 (СТ-10) № 3410. Проверялось соответствие установки общетехническим требованиям ВВС и возможность использования на будущем МиГ-21. Испытания проводили летчик Амет хан Султан и парашютист В.И. Головин. Все шло, в общем, хорошо, но в одном из полетов в момент катапультирования произошел взрыв, к счастью, не приведший к жертвам. Впоследствии на базе «ЕИЗ» в ОКБ-155 создали установку «СК», также испытанную на УТИ МиГ-15.
