Mikojan-Gurjevič I-320 ("R") [‘Type 18’]

Typ:  těžký přepadový stíhací letoun uzpůsobený pro činnost za všech meteorologických podmínek ve dne
i v noci

Určení:  obrana území státu, zejména důležitých průmyslových center, vojenských objektů, pozemních komunikací a komunikačních uzlů, před útokem strategických bombardovacích letounů protivníka

Historie:  První jaderné zbraně se ve výzbroji obou znepřátelených velmocí, USA a SSSR, objevily již krátce po skončení druhé světové války. Protože jediným prostředkem, který tehdy dokázal zajistit dopravu jaderné nálože na území protivníka, byly dálkové bombardovací letouny, součástí vývojových plánů MAP (Ministerstvo leteckého průmyslu) na rok 1947 se stal též těžký dálkový přepadový stíhací letoun pro PVO s proudovým pohonem. Jelikož měl být požadovaný přepadový stíhač schopen vyhledávat a zneškodňovat americké strategické nosiče jaderných pum v podobě těžkých pístových letounů řady B-29 Superfortress a B-36 Peacemaker i v noci a za ztížených meteorologických podmínek, součástí jeho zbraňového systému se měl stát palubní radar typu Torij z dílny institutu NII-17. Zmíněný radar byl přitom dílem A.B. Slepuškina a vykazoval vyhledávacím dosahem 12 km. Jeho hlavním nedostatkem se stala absence módu pro automatické sledování cíle, což nemálo zvyšovalo pracovní vytížení pilota. Jako první na toto zadání zareagovala, s projektem letounu typu Su-15 (1. letoun s tímto označením), OKB-134 P.O. Suchoje. Konstrukční kanceláře OKB-155 MiG a OKB-301 S.A. Lavočkina se vzhledem ke značné vytíženosti vývojem frontových stíhačů pro VVS v podobě letounů typu MiG-15 (Fagot) a La-15 (Fantail) do prací na toto téma zapojily o něco později. Zatímco přepadový stíhač pro každé počasí z dílny OKB MiG obdržel označení I-320 [Type 18], Lavočkinův protějšek tohoto stroje vešel ve známost pod číselným kódem „200“. Z hlediska celkového aerodynamického uspořádání, které bylo vystavěno na šípovém středoplošně uspořádaném křídle a šípových ocasních plochách se vzájemným uspořádáním do tvaru kříže, se všechny tři zmíněné letouny, Su-15, I-320 [Type 18] a Lavočkin „200“, od sebe prakticky nikterak nelišily. Jediným větším rozdílem se stalo uspořádání pilotní kabiny. Zatímco typ Su-15 byl opatřen jednomístnou pilotní kabinou, pilotní kabina letounů typu I-320 [Type 18] a „200“ ukrývala dvojici vedle sebe umístěných sedadel. Druhým čelem posádky těchto strojů se stal operátor radaru. Ten přitom zajišťoval obsluhu palubního radaru a zároveň navigoval pilota. Pilot se tak mohl plně koncentrovat na vlastní pilotáž. Identické bylo přitom též uspořádání pohonného systému. Pohon všech tří letounů obstarávaly dva tandemově uspořádané proudové motory typu RD-45F (bezlicenční kopie britského typu Nene II) nebo VK-1 (vývojový derivát typu RD-45F), které využívaly společný lapač vzduchu nacházející se v čele příďové partie trupu. Zatímco tryska jednoho z nich byla umístěna pod trupem, na úrovni odtokové hrany křídla (alá tryska jediné pohonné jednotky frontového Jaku-15), tryska toho druhého se nacházela na zádi trupu, přímo pod ocasními plochami (alá tryska jediné pohonné jednotky frontového MiGu-15 Fagot). Volba právě tohoto uspořádání pohonných jednotek přitom nepadla náhodou, neboť měla pozitivní vliv na čelní aerodynamický odpor. Cenou za to se ale stala výrazná redukce využitelného vnitřního prostrou pro instalaci palivových nádrží. Všechny tři výše uvedení konkurenti v neposlední řadě navzájem sdíleli též zbraňový systém. Jeho součástí se přitom kromě radaru typu Torij staly též tři těžké 37 mm kanóny typu N-37. Přepadový stíhač typu I-320 [Type 18] z dílny OKB MiG lze zjednodušeně řečeno považovat za dvoumístnou dvoumotorovou aerodynamickou zvětšeninu jednomístného jednomotorového frontového stíhače typu MiG-15 (Fagot). Srdcem prvního prototypu tohoto stroje, který vešel ve známost pod továrním kódem „R-1“, se stala dvojice 2 270 kp proudových motorů typu RD-45F. Brány prototypové dílny tento stroj opustil v dubnu roku 1949 a do oblak se poprvé vydal dne 16. dubna téhož roku. Protože celé závodní zkoušky prototypu „R-1“ sužovaly nepřekonatelné potíže s nedostatečnou příčnou stabilitou při rychlostech mezi M=0,89 a M=0,90 a se samovolným nakláněním na stranu při rychlostech mezi 930 a 940 km/h, krátce nato, v listopadu roku 1949, byly pozastaveny. Následně byl tento stroj předán institutu NII-17. Ten jej pak využíval jako vzdušnou zkušebnu střeleckého radaru typu „Torij-A“. V rámci zkoušek zmíněného radaru přitom prototyp „R-1“ vykonal, ke dni 18. ledna 1950, celkem 14 letů. Přepady reálných vzdušných cílů byly uskutečněny v průběhu devíti z nich. Role vzdušných cílů se přitom zhostily frontové bombardéry typu Tu-2 (Bat), transportní letouny typu Li-2 (Cab) a dálkové bombardéry typu B-17 Flying Fortress a Tu-4 (Bull). Mezitím, na počátku listopadu roku 1949, prototypovou dílnu OKB MiG opustil též prototyp druhý. Druhý prototyp letounu typu I-320 [Type 18] vešel ve známost pod továrním kódem „R-2“ a od toho prvního se v mnohém odlišoval. Konkrétně obdržel silnější 2 700 kp pohonné jednotky typu VK-1 (na místo 2 270 kp motorů RD-45F), objemnější zásobníky střeliva pro kanóny typu N-37 s kapacitou 180-ti nábojů (na místo 150-ti), odmrazovací systém náběžné hrany křídla, VOP a příďového lapače vzduchu a modifikovaný kokpit. Kokpit prototypu „R-2“ se vyznačoval instalací vystřelovacích sedaček ve větší výšce. Kromě toho byl opatřen novým více vystouplým průzračným překrytem. Díky tomu poskytoval výborný výhled na všechny strany. Změn doznal též systém nouzového opuštění kokpitu za letu. Zpočátku byl prototyp „R-2“ vybaven, stejně jako prototyp „R-1“, radiolokátorem typu Torij-A. Protože ale tento typ radaru neprošel státními zkouškami, později tento stroj obdržel instalaci pokročilejšího radiolokátoru typu Koršun. Tento typ střeleckého radaru byl opět dílem A.B. Slepuškina, resp. institutu NII-17, a stejně jako jeho vývojový předchůdce v podobě typu Torij-A postrádal schopnost automatického sledování vzdušného cíle. V rámci závodních zkoušek, které se rozeběhly v prosinci roku 1949 a byly završeny v září roku 1950, prototyp „R-2“ vykonal celkem 100 letů. V průběhu závodních zkoušek byla mimo jiné prověřována náchylnost tohoto stroje na pád do vývrtky, činnost systému pro nouzový odhoz překrytu pilotní kabiny za letu a činnost systému pro odhoz křídleních přídavných palivových nádrží za letu. Kromě toho bylo provedeno několik akrobatických manévrů se záporným přetížením a několik letů za nočních podmínek. Přestože pohon prototypu „R-2“ obstarávaly znatelně silnější motory, z hlediska rychlosti měl před prototypem „R-1“ navrch o pouhé 3%. Zatímco max. rychlost prototypu „R-2“ činila 1 090 km/h, rychlost prototypu „R-1“ nepřesahovala 1 040 km/h. Toto byl přitom důsledek problémů s tuhostí tenkých šípových křídel vykazujících velkou štíhlostí (poměr rozpětí a hloubky). Ke státním zkouškám byl prototyp „R-2“ předán ještě ten samý měsíc. Protože jej ale sužovaly potíže s nedostatečnou příčnou stabilitou při rychlostech M=0,89 až M=0,9 a se samovolným nakláněním na stranu při rychlostech 840 až 930 km/h, státní zkoušky tohoto stroje byly již dne 20. září 1950, po realizaci pouhých 24-ti letů, zastaveny. Další etapu státních zkoušek prototypu „R-2“ zase přerušila nehoda, která se udála dne 13. března 1951 při zkouškách hlavňové výzbroje. Jeden z 37-ti mm projektilů totiž krátce poté, co opustil hlaveň kanónu, náhle explodoval a značně poškodil celou příďovou partii trupu. V rámci oprav konstrukce draku prototypu „R-2“ doznala nemalých změn. Konkrétně bylo zmenšeno záporné vzepětí křídla z 3° na 1°30‘, zvětšeno rozpětí spoilerů, zvýšen počet křídleních aerodynamických hřebenů ze dvou párů na tři a v neposlední řadě též zaveden automatický systém pro vysouvání aerodynamických brzd. Takto modifikovaný prototyp „R-2“ vešel ve známost pod novým továrním kódem „R-3“ a do oblak se poprvé vydal dne 31. března toho samého roku. Protože zmíněný let opět provázaly potíže se stabilitou, následně tento stroj obdržel instalaci kýlovky pod zádí trupu a mechanické propojení ovládání spoilerů a křidélek. V prostorách prototypové dílny OKB MiG proto druhý prototyp letounu typu I-320 [Type 18] nakonec strávil až do 30. března toho samého roku. Letové zkoušky byly obnoveny dnem 13. dubna 1951 a završeny dne 23. dubna téhož roku. Vzhledem k tomu, že problémy se stabilitou neřešily ani výše uvedené úpravy, státními zkouškami letoun typu I-320 [Type 18] nakonec neprošel. Za celý program státních zkoušek přitom druhý prototyp tohoto stroje vykonal 60 letů s celkovou délkou trvání 45 hodin a 55 minut. Vzhledem k přetrvávajícím problémům se stabilitou při vysokých rychlostech se v průběhu státních zkoušek s prototypem „R-3“ z bezpečnostních důvodů nelétalo rychleji než 1 000 km/h (M=0,95) v konfiguraci bez křídleních PTB, resp. 800 km/h v konfiguraci s křídleními PTB. Limit přetížení zase činil 7,5 g v konfiguraci bez křídleních PTB, resp. 3,5 g v konfiguraci s křídleními PTB. Jelikož typ I-320 [Type 18] státními zkouškami neprošel, zatímco vývoj typu Su-15 již v roce 1949 zcela zastavil vládní výnos, na jehož základě byla ještě ten samý rok OKB P.O. Suchoje zrušena, vítězem konkurzu na přepadový stíhač pro každé počasí se nakonec stal typ Lavočkin „200“. Přestože se ani tento stroj neobešel bez nedostatků, dne 23. května 1951 padlo rozhodnutí, aby byl zaveden, pod označením La-17, do výrobního programu závodu č.21 z Gorkého. Požadavek MAP (Ministerstvo leteckého průmyslu) přitom zněl na 50 sériových La-17. Mezitím, dne 10. srpna 1951, se ale s oficiální podporou setkal iniciativní projekt dvěma motory typu AM-5 poháněného dvoumístného dálkového přepadového stíhače pro každé počasí typu Jak-120 (budoucí typ Jak-25 Flashlight A) z dílny OKB-115 A.S. Jakovleva (spolu s projektem dvěma motory toho samého typu poháněného dálkového doprovodného stíhače typu I-360 z dílny OKB MiG). Protože se typ „200“ (La-17) nemohl Jaku-120 zdaleka rovnat ani doletem ani výkonností radarového systému, ze sériové výroby tohoto stroje nakonec zcela sešlo. Po ukončení zkušebního programu byly oba dva prototypy letounu typu I-320 [Type 18], „R-1“ a R-3“, nějakou dobu využívány jako vzdušné zkušebny nového palubního vybavení. Tak např. za pomoci jednoho z těchto strojů byla mezi 13. červencem a 31. srpnem roku 1950, v průběhu 31-ti letů, prověřena činnost zařízení pro přístrojové přistání typu Maternik a Magnyj-M.

Verze (popis model I-320 R-1):  Těžký dvoumístný přepadový stíhač pro každé počasí typu I-320 byl řešen jako celokovový dvoumotorový středoplošník s šípovým křídlem a šípovými ocasními plochami. Zvláštností tohoto stroje se stalo tandemové uspořádání pohonných jednotek v podobě 2 270 kp proudových motorů typu RD-45F (bezlicenční kopie britského Rolls-Royce Nene II). Zatímco jeden z nich se nacházel uvnitř přídě trupu, přímo před pilotní kabinou, instalace toho druhého byla umístěna uvnitř zádě trupu, přímo za křídlem. Na přídi protáhlého doutníkovitého trupu letounu typu I-320 se nacházel mohutný lapač vzduchu s kruhovým průřezem, který byl rozdělen dvojicí vertikálních přepážek na tři samostatné přívody. Zatímco ten prostřední zásoboval vzduchem přední motor, oba postranní vzduchové kanály využívala zadní pohonná jednotka. Přímo mezi těmito postranními kanály se pak nacházela instalace předního motoru, dvoumístné pilotní kabiny a palivových nádrží. Do horní hrany příďového kruhového vstupu vzduchu byl vetknut mohutný kopulovitý kryt střeleckého radiolokátoru v podobě typu Torij-A, který byl zhotoven z dielektrického materiálu (polystyrén). Celou záďovou sekci trupu v oblasti za křídlem bylo možné, i s ocasními plochami, jednoduše demontovat. Toho se přitom využívalo při údržbě zadní pohonné jednotky. Zatímco zadní motor využíval kruhovou trysku, která se nacházela na zádi trupu, přímo pod ocasními plochami, tryska předního motoru byla částečně zapuštěna do břicha trupu, na úrovni odtokové hrany křídla. Přední motor navíc, kuli redukci čelního aerodynamického odporu, zaujímal uvnitř přídě trupu mírný sklon (tryskou směrem dolů). Přímo nad instalací přední pohonné jednotky se nacházel úložný prostor pro avioniku. Poté následoval kokpit se sedadly dvoučlenné posádky umístěnými vedle sebe. Volba na právě toto uspořádání kokpitu přitom nepadla náhodou. Takto koncipovaná pilotní kabina totiž poskytuje vynikající podmínky pro vzájemnou komunikaci mezi oběma členy posádky. Zatímco vystřelovací sedadlo pilota se nacházelo vlevo, pracoviště operátora radaru a navigátora v jedné osobě bylo umístěno vpravo. Řízení letounu typu I-320 bylo zdvojeno. Díky tomu mohl navigátor zastávat též roli pilota střídače, což mohl ocenit pilot při dlouhotrvajících hlídkových misích. Obrazovku radaru měli k dispozici rovněž oba členové posádky. Široký průzračný polokapkovitý překryt pilotní kabiny letounu typu I-320 se sestával ze čtyř částí, a to pevného čelního štítku, dvou výklopných středních dílů a pevné zadní části. Přímo za pilotní kabinou byly umístěny dvě pružné palivové nádrže, které pojaly celkem 1 630 l paliva. Součástí zadní palivové nádrže se navíc stala malá nádržka s objemem 45 l, která zásobovala pohonné jednotky palivem v průběhu letu na zádech. Zásobu paliva tohoto stroje bylo přitom možné dále rozšířit zavěšením dvou 750 l konformních přídavných nádrží pod křídlo. Středoplošně uspořádané šípové křídlo letounu typu I-320 bylo řešeno jako šípové a vykazovalo záporným vzepětím (-3°). Zatímco náběžná hrana křídla tohoto stroje vykazovala konstantním úhlem šípu 40° v celém rozpětí, jeho odtoková hrana obdržela zalomení v oblasti kořenů, resp. v oblasti vztlakových klapek. Mechanizace křídla letounu typu I-320 se sestávala ze vztlakových klapek typu CAGI (modifikované vztlakové klapky typu Fowler) s rozpětím 3,18 m, celkovou plochou 6,2 m² a úhly vychýlení 22° (pro vzlet) a 56° (pro přistání) a jednosektorových křidélek s rozpětím 2,497 m a plochou 2 x 1,47 m². Na spodní ploše křídla tohoto stroje se navíc nacházely 900 mm spoilery, které se automaticky vysouvaly (o 40 mm), jakmile vychýlení směrovky přesáhlo úhel 2°. Na horní ploše křídla letounu typu I-320 byly zase umístěny dva páry nízkých aerodynamických hřebenů. Ty přitom zamezovaly předčasnému odtržení proudnic vzduchu směrem od kořenů. Ocasní plochy letounu typu I-320 se sestávaly z jedné šípové svislé plochy (SOP) s úhlem šípu náběžné hrany 59°27‘ a jedné šípové vodorovné plochy (VOP) s úhlem šípu náběžné hrany 40° a zaujímaly vzájemné uspořádání do tvaru kříže. VOP, která vykazovala nulovým vzepětím, byla tedy uchycena k bokům SOP, přibližně v polovině její rozpětí. Na odtokové hraně SOP bylo umístěno dvoudílné směrové kormidlo s mezním úhlem vychýlení ±24°48‘. Zatímco jeden díl směrovky letounu typu I-320 se nacházel nad, druhý díl pod instalací VOP. Odtokovou hranu VOP zase zaujímala po celém rozpětí výšková kormidla s mezními úhly vychýlení +33° a -17°. Ocasní plochy dále doplňoval jeden párem aerodynamických brzd s plochou 2 x 1,08 m². Ty se přitom nacházely na bocích zádě trupu, přímo před tryskou zadní pohonné jednotky, a vykazovaly max. úhlem vychýlení 45°. Vzletové a přistávací zařízení letounu typu I-320 tvořil zatahovatelný tříbodový kolový podvozek příďového typu. Zatímco nebrzděné 520 x 240 mm kolo příďového podvozku se zasouvalo (po směru letu) do břicha přední části trupu, brzděná 900 x 275 mm kola hlavního podvozku se zatahovala (směrem k podélné ose trupu) do útrob vnitřních částí křídla. Výzbroj letounu typu I-320 byla uložena ve spodní části příďové partie trupu a sestávala se ze tří 37 mm kanónů typu N-37 se zásobou 50 nábojů na hlaveň. Zatímco dva z nich byly vestavěny do pravoboku, instalace toho třetího se nacházela pod potahem levého boku přídě trupu.

Verze:

I-320 (R-1) – první výše popsaný prototyp letounu typu I-320. Tento stroj byl opatřen instalací radaru typu Torij-A, který disponoval vyhledávacím dosahem 12 km, a 2 270 kp pohonných jednotek typu RD-45F. Od vzletové dráhy se prototyp „R-1“ poprvé odlepil dne 16. dubna 1949.

I-320 (R-2) – druhý prototyp letounu typu I-320. Od prototypu prvního se druhý prototyp letounu typu I-320 odlišoval zejména instalací silnějších 2 700 kp pohonných jednotek typu VK-1, objemnějších zásobníků střeliva pro kanóny typu N-37 s kapacitou 180-ti nábojů (na místo 150-ti) a odmrazovacího systému náběžné hrany křídla, VOP a příďového lapače vzduchu. Změn přitom doznal též kokpit. Kokpit prototypu „R-2“ byl opatřen spolehlivějším systémem pro nouzové opuštění posádky za letu a novým více vystouplým průzračným překrytem. Kromě toho se vyznačoval instalací vystřelovacích sedaček ve větší výšce. V průběhu zkušebního programu navíc tento stroj obdržel instalaci pokročilejšího radiolokátoru typu Koršun (na místo typu Torij-A). Od vzletové dráhy se prototyp „R-2“ poprvé odlepil v prosinci roku 1949.

I-320 (R-3) – pozdější úprava druhého prototypu letounu typu I-320 s modifikovaným křídlem s menším záporným vzepětím (1°30‘ na místo 3°), spoilery s větším rozpětím na dolní ploše a dalším (třetím) párem aerodynamických hřebenů na horní ploše, a automatickým systémem pro vysouvání aerodynamických brzd. Později, za chodu zkoušek, tento stroj navíc obdržel instalaci protáhlé zaoblené kýlovky pod zádí trupu a mechanického propojení ovládání spoilerů a křidélek. Od vzletové dráhy se tento model poprvé odlepil dne 31. března 1951.

Vyrobeno:  dva prototypy (R-1 a R-2)

Uživatelé:  žádní

I-320 (R-1)

Posádka:    pilot a druhý pilot/navigátor/operátor radiolokátoru

Pohon:       dva proudové motory typu Klimov RD-45F (bezlicenční kopie britského Rolls-Royce Nene II) s max. tahem po 2 270 kp

Radar:        střelecký impulsní dopplerovský radiolokátor typu Torij-A s vyhledávacím dosahem 12 km, instalovaný uvnitř ogiválního krytu včleněného do horní části příďového kruhového vstupu vzduchu

Výzbroj:     tři 37 mm kanóny typu N-37 se zásobou 50 nábojů na hlaveň, vestavěné do boků přídě trupu (zatímco dva z nich jsou vestavěny do pravoboku, instalace toho třetího se nachází pod potahem levého boku přídě trupu)

I-320 (R-2)

Posádka:    pilot a druhý pilot/navigátor/operátor radiolokátoru

Pohon:       dva proudové motory typu Klimov VK-1 s max. tahem po 2 700 kp

Radar:        střelecký impulsní dopplerovský radiolokátor typu Torij-A nebo Koršun s vyhledávacím dosahem 12 km, instalovaný uvnitř ogiválního krytu včleněného do horní části příďového kruhového vstupu vzduchu

Vybavení:  - obranné: identifikační systém „vlastní-cizí“ typu Barij

Výzbroj:     tři 37 mm kanóny typu N-37 se zásobou 60 nábojů na hlaveň, vestavěné do boků přídě trupu (zatímco dva z nich jsou vestavěny do pravoboku, instalace toho třetího se nachází pod potahem levého boku přídě trupu)

* v konfiguraci se dvěma PTB pod křídlem. Max. vzletová hmotnost tohoto stroje v konfiguraci bez PTB činí 10 725 kg.

Poslední úpravy provedeny dne: 28.8.2014