Mikojan-Gurjevič Je-4 (‘Fishbed B’)

Typ:  technologický demonstrátor lehkého denního frontového stíhacího letounu typu MiG-21 (Je-5) (Fishbed A)

Určení:  prověření aerodynamiky, stability a ovladatelnosti letounu typu MiG-21/Je-5 (Fishbed A) při rychlostech do M=1,45

Odlišnosti letounu Je-4 v ranném provedení od letounu Je-2:

- instalace křídla s trojúhelníkovitým půdorysem s úhlem šípu náběžné hrany 57° a jedním párem mohutných aerodynamických hřebenů na spodní ploše na místo šípového křídla s úhlem šípu náběžné hrany 55° - mechanizace křídla tohoto modelu se navíc sestává pouze ze štěrbinových vztlakových klapek a křidélek (s mezním úhlem vychýlení ±16°), zatímco křídlo modelu Je-2 bylo opatřeno též sloty

- instalace mírně modifikovaného hlavního podvozku s odlišným rozchodem

- instalace 2 000 kp motoru typu AM-5, který není vybaven komorou přídavného spalování, na místo přídavným spalováním opatřeného 3 250 kp motoru typu RD-9B

- instalace osvědčené vystřelovací sedačky typu KK-2 z letounu typu MiG-19 (Farmer) uvnitř pilotní kabiny na místo vyvíjené vystřelovací sedačky vycházející z vystřelovací sedačky letounu typu I-3 (I-380)

Historie: Na zadání z roku 1953 na nadzvukového nástupce podzvukových frontových stíhačů řady MiG-15 (Fagot) a MiG-17 (Fresco), který měl vykazovat rychlostí 1 800 km/h, operační letovou výškou 19 000 m a doletem v konfiguraci bez PTB 1 500 km, OKB MiG odpověděla hned třemi letouny, a to typem MiG-23/Je-2 (Faceplate), MiG-21/Je-5 (Fishbed A) a I-3 (I-380). Zatímco první dva uvedené letouny počítaly s proudovým motorem typu AM-11 z dílny S.K. Tumanského, srdcem posledně uvedeného letounu, I-3 (I-380), se stal dvouproudový motor typu VK-3 z dílny V.J. Klimova. Letouny typu MiG-23/Je-2 (Faceplate) a MiG-21/Je-5 (Fishbed A) se přitom od sebe navzájem odlišovaly pouze konstrukcí křídla. Zatímco typ MiG-21/Je-5 (Fishbed A) byl opatřen deltakřídlem s úhlem šípu náběžné hrany 57°, typ MiG-23/Je-2 (Faceplate) obdržel šípové křídlo s úhlem šípu náběžné hrany 55°. Druhý uvedený typ byl ale již od počátku považován pouze za záložní řešení pro případ, kdyby se křídlo s tvarem dvojité delty, které se jevilo z hlediska aerodynamiky pro vysoké rychlosti jako výhodnější než křídlo šípové, neosvědčilo. Takto koncipovaná nosná plocha byla totiž tehdy úplnou novinkou, a proto její použití sebou přinášelo nemalé technické riziko. Vzhledem k tomu, že se vývoj proudového motoru typu AM-11 z dílny S.K. Tumanského, který měl vykazovat tahem 5 100 kp v režimu přídavného spalování, nacházel ve skluzu, padlo rozhodnutí, aby byly první prototypy letounů typu MiG-23/Je-2 (Faceplate) a MiG-21/Je-5 (Fishbed A) opatřeny méně výkonnými, zato tehdy již dostupnými pohonnými jednotkami. Zatímco první prototyp letounu typu Je-2 obdržel 3 250 kp proudový motor typu RD-9B (AM-9B), pohonnou jednotku nadzvukového MiGu-19 (Farmer A), první prototyp letounu typu Je-5 (Fishbed A), který vešel ve známost jako Je-4 (Fishbed B), byl opatřen 2 000 kp motorem typu AM-5 z dílny A.A. Mikulina. Co konkrétního konstruktéry OKB MiG vedlo k tomu, že prototyp Je-4 (Fishbed B) opatřili motorem typu AM-5, který postrádal komoru přídavného spalování, a nikoliv motorem typu RD-9B, jako prototyp Je-2, není do dnešních dnů zcela zřejmé. Protože zmíněné motory letounům typu Je-2 a Je-4 (Fishbed B) rozhodně nemohly zajistit zadané výkonnostní parametry, zkušební program těchto strojů se omezil na prověření ovladatelnosti a stability a aerodynamických vlastností při nízkých rychlostech. Na leteckou základnu Žukovskyj, domovskou základnu zkušebního institutu LII, byl prototyp Je-4 (Fishbed B) přepraven v červnu roku 1955. Do oblak se tento stroj poprvé vydal 16. dne toho samého měsíce, po krátkých rolovacích zkouškách. Díky nízkému tahu motoru typu AM-5 ale vykazoval nepříliš oslnivými výkony. Jeho rychlost totiž nepřesahovala 1 296 km/h. Výstup na výšku 5 000 m mu zabral 1,5 min. Dostup a dolet prototypu Je-4 (Fishbed B) činil 16 400 m a 1 120 km. Od konce roku 1955 až do jara roku 1956 prototyp Je-4 (Fishbed B) strávil v prototypové dílně OKB MiG. Zde byly do jeho konstrukce vneseny změny, které vycházely z doporučení odborníků institutu CAGI (Centrální institut aero- a hydrodynamiky). Zdaleka nejvíce změn doznalo křídlo. To nyní již nemělo tvar trojúhelníku. Zatímco špičaté konce křídla tohoto stroje byly „seříznuty“ (každý o 300 mm), náběžná hrana v oblasti u kořenů obdržela, za účelem zlepšení aerodynamických charakteristik při velkých úhlech náběhu při transonických rychlostech, mírné zalomení. Současně došlo k náhradě jednoho páru mohutných aerodynamických hřebenů, které se nacházely na jeho spodní ploše, třemi kratšími a výrazně nižšími. Jejich instalace se navíc nacházela na horní ploše křídla, přímo nad náběžnou hranou. Změnami prošla též mechanizace křídla, konkrétně křidélka. Jejich plocha byla zmenšena, a to zmenšením jejich šířky (o 250 mm) směrem od vnějších hran. Tento zásah do konstrukce křidélek se ale neobešel bez zvětšení mezního úhlu jejich vychýlení (z ±16° na ±20°). Současně bylo, za účelem zlepšení stability při prudkém manévrování v průběhu letu podzvukovou rychlostí, zvětšeno vzepětí plovoucí VOP. Kromě výše uvedeného byl tento stroj opatřen silnějším motorem typu RD-9I, který vykazoval tahem 3 300 kp v režimu přídavného spalování. Tato změna v pohonném systému si ale vyžádala zredukovat zásobu paliva z 1 570 l na 1 100 l. V průběhu závodních zkoušek, které byly završeny dnem 20. září 1956, tento stroj vykonal celkem 109 letů. Mezitím, dne 26. července 1956, se spolu s prototypy Je-2A (Faceplate) a Je-5/1 (Fishbed A) představil široké veřejnosti na tradiční letecké přehlídce, která se konala v Tušinu. Součástí zkoušek prototypu Je-4 (Fishbed B), který v podstatě zastával poslání technologického demonstrátoru letounu typu Je-5 (Fishbed A), se mimo jiné stalo též studium „vývrtkových“ charakteristik stíhacího letounu opatřeného deltakřídlem, aerodynamických vlastností takto koncipovaného stíhače při rychlostech do M=1,45 a aerodynamických sil působících v průběhu letu na průzračný překryt pilotní kabiny. Za pomoci tohoto stroje byla v neposlední řadě též stanovena minimální rychlost letounu typu Je-5 (Fishbed A), při které je stále ještě ovladatelný, a vliv vychýlení vztlakových klapek tohoto stroje pod úhlem 5° na pozici aerodynamického těžiště. Zkoušky prototypu Je-4 (Fishbed B) navíc poskytly údaje o aerodynamice křídla řešeného jako čistá delta a deltakřídla s „useknutými“ konci. Po ukončení závodních zkoušek byl tento stroj předán zkušebnímu institutu LII ze Žukovského. Ten jej pak nějakou dobu využíval ke studiu stability a ovladatelnosti stíhacího letounu opatřeného deltakřídlem při manévrech s velkými úhly náběhu.

Verze:

Je-4 (1955) – původní výše popsaná úprava jediného prototypu letounu typu Je-4 s 2 000 kp motorem typu AM-5 a křídlem s trojúhelníkovým půdorysem (se špičatými konci) a jedním párem mohutných aerodynamických hřebenů na spodní ploše

Je-4 (Fishbed B) (1956) – pozdější úprava jediného prototypu letounu typu Je-4 s 3 300 kp motorem typu RD-9I, menší zásobou paliva (1 100 l vs 1 570 l), modifikovaným křídlem se zalomenou náběžnou hranou u kořenů, třemi páry kratších a znatelně nižších aerodynamických hřebenů na horní ploše, přímo nad náběžnou hranou, menším rozpětím (o 600 mm), rovnými konci na místo špičatých a modifikovanými křidélky s menší šířkou (o 250 mm) a plochou a větším mezním úhlem vychýlení (±20° vs ±16°) na odtokové hraně a modifikovanou plovoucí VOP s větším vzepětím

Vyrobeno:  jeden prototyp

Uživatelé:  žádní (pouze výzkumný stroj)

Posádka:    jeden pilot

Pohon:        jeden proudový motor typu Mikulin AM-5 s max. tahem 2 000 kp nebo Tumanskij RD-9I s max. tahem 2 600 kp / 3 300 kp s vypnutým / zapnutým přídavným spalováním

Radar:         radiolokační dálkoměr typu SRD-1M Radal-M (‘Scan Fix’) s dosahem 0,3 až 2 km. Toto zařízení slouží pro sledování a měření vzdálenosti vzdušných cílů a využívá nevelkou hřebenovitou anténu, nacházející se na hřbetu přídě trupu, přímo před pilotní kabinou.

Vybavení:   - zaměřovací: jeden střelecký zaměřovač typu ASP-5N (jeho instalace se nachází uvnitř pilotní kabiny)

                   - obranné: identifikační systém „vlastní-cizí“ typu SRO-1 Barij-M (štíhlá přímá břitová anténa nacházející se na horní ploše levé poloviny křídla, poblíž náběžné hrany) a výstražný RL systém typu SPO-2 Sirena-2

Výzbroj:     tři 30 mm kanóny typu NR-30 se zásobou 60 nábojů na hlaveň, instalované na břichu trupu (jeden v ose a dva po jeho stranách), přímo za šachtou příďového podvozku, a jeden raketový blok typu UB-16-57 (16 neřízených raket typu ARS-57 Skvorec ráže 57 mm), jedna 500 kg neřízená puma typu FAB-500 nebo jedna 400 l PTB, přepravovaná na pylonu nacházejícím se pod trupem

* platí pro původní provedení s motorem typu AM-5

Poslední úpravy provedeny dne: 7.9.2014