Mikojan-Gurjevič Je-5/MiG-21 (I-500) (‘Fishbed A’)

Typ:  lehký frontový stíhací letoun uzpůsobený pro činnost pouze za dne a za dobrých meteorologických podmínek

Určení:  primárně vybojování vzdušné převahy v prostoru linie a přepadové stíhání v rámci protivzdušné obrany; sekundárně útoky na pozemní cíle

Odlišnosti od letounu Je-4 (Fishbed B) v pozdějším provedení:

- modifikovaná přední část trupu s větší délkou (o 400 mm) v oblasti mezi šachtami hlavního podvozku a SOP

- instalace silnějšího 5 100 kp motoru typu R-11-300 (AM-11) uvnitř modifikované odnímatelné zadní části trupu na místo 3 300 kp motoru typu RD-9I

- instalace další, třetí, aerodynamické brzdy (s perforovaným povrchem, plochou 0,47 m² a mezním úhlem vychýlení 25°) v širokém vystouplém polokapkovitém krytu, který se nachází v ose břicha trupu, na úrovni odtokové hrany křídla (zbylé dvě aerodynamické brzdy tohoto modelu se nacházejí, stejně jako u letounu typu Je-4, po stranách břicha přední části trupu, v oblasti pod náběžnou hranou křídla a vykazují plochou 2 x 0,4 m² a mezním úhlem vychýlení 40°) – tato úprava představuje přímou reakci na potíže se samovolným klopením „čumákem“ směrem dolů při letu s rozevřenými aerodynamickými brzdami, které sužovaly zkoušky demonstrátoru Je-4

- instalace protáhlých kapsovitých lapačů vzduchu ejektoru, který obstarává chlazení motorové sekce, na náběžné hraně vodorovné ocasní plochy (při pojíždění ale zmíněný ejektor odebírá vzduch z posledního stupně kompresoru pohonné jednotky)

- modifikované křídlo se špičatými konci na místo „seříznutých“

- modifikovaný hydraulický systém – ten se nyní sestává ze dvou nezávislých hydraulických systémů (jeden z nich je přitom vyhrazen pro hydraulické posilovače řízení ovládacích ploch)

- instalace dodatečného motorem poháněného hydraulického čerpadla typu PN-34

Historie:  K historicky vůbec prvnímu vzdušnému střetu stíhacích letounů s proudovým pohonem obou znepřátelených bloků, USA a SSSR, došlo na bojišti války v Koreji, která probíhala v letech 1951 až 1953. Zatímco na straně severokorejských vzdušných sil zde stál jediný typ proudového stíhače v podobě letounu typu MiG-15 (Fagot), americké vzdušné síly do vzdušných bojů Korejské války nasadily celou řadu typů stíhacích letounů s proudovým pohonem. Konkrétně přitom šlo o letouny typu F-80 Shooting Star, F-84 Thunderjet, F-86 Sabre, F-94 Starfire, F2H Banshee, F3D Skyknight a F9F Panther. Za skutečnou hrozbu pro sovětský MiG-15 (Fagot) bylo ale možné považovat pouze jeden z nich, a to typ North American F-86 Sabre. Přestože šlo o tehdy zdaleka nejvýkonnější operační stíhací letoun USAF, za sovětským MiGem-15 (Fagot) v některých charakteristikách zaostával. Tuto vzdušnou převahu východu nad západem měla přitom zvrátit nová generace stíhačů s nadzvukovou letovou rychlostí v podobě letounů řady F-100 Super Sabre, F-101 Voodoo, F-102 Delta Dagger a F-104 Starfighter. Zatímco letové zkoušky prototypů letounů typu F-100 Super Sabre a F-102 Delta Dagger se rozeběhly již v roce 1953, první exempláře letounů typu F-101 Voodoo a F-104 Starfighter se do oblak poprvé vydaly v roce 1954. Protože jednomotorové podzvukové stíhače řady MiG-15 (Fagot) a MiG-17 (Fresco), které tehdy tvořily páteř stíhacích letek Sovětského VVS, stejně jako nadzvukový dvoumotorový stíhač typu MiG-19 (Farmer), jehož vývoj se právě tehdy nacházel ve stádiu letových zkoušek, tímto zcela ztratily na své původní bojové hodnotě, VVS již v roce 1953 zformulovalo požadavky na kvalitativně nový stíhací letoun. Zmíněný letoun se přitom měl stát nástupcem podzvukových stíhačů řady MiG-15 (Fagot) a MiG-17 (Fresco) a zároveň plnohodnotným protějškem nadzvukových stíhačů řady F-100 až -104 americké konstrukce. Protože za nejlepší ochranu bojového letounu před sestřelením byl tehdy považován let vysokou rychlostí ve velké výšce, zadání na nástupce letounů řady MiG-15 (Fagot) a MiG-17 (Fresco) obsahovalo požadavek na rychlost 1 800 km/h a operační letovou výšku 19 000 m. Dolet v konfiguraci bez PTB tohoto stroje měl činit 1 500 km. Vývojem takto výkonného stíhače byly pověřeny hned dvě konstrukční kanceláře, a to OKB-155 A.I. Mikojana a M.I. Gurjeviče a OKB P.O. Suchoje. Zmíněné zadání přitom dalo za vznik hned třem nadzvukovým frontovým stíhacím letounům značky MiG, a to 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. Frontový stíhač typu Su-7/S-1 (Fitter A) a přepadový stíhač typu T-3 (Fishpot A) z dílny OKB P.O. Suchoje zase počítal s proudovým motorem typu Al-7 z dílny A.M. Ljulky. Z hlediska celkového uspořádání byly všechny výše uvedené letouny řešeny jako jednomotorové jednomístné středoplošníky s protáhlým doutníkovitým trupem s kruhovým lapačem vzduchu na přídi a kruhovou tryskou na zádi a klasicky uspořádanými šípovými ocasními plochami. Od sebe navzájem se z tohoto hlediska odlišovaly pouze aerodynamickým řešením křídla. Zatímco letouny typu MiG-23/Je-2 (Faceplate), I-3 (I-380) a Su-7/S-1 (Fitter A) počítaly s osvědčeným šípovým křídlem, letouny typu MiG-21/Je-5 (Fishbed A) a T-3 (Fishpot A) obdržely tehdejší novinku aerodynamického výzkumu v podobě křídla s trojúhelníkovým půdorysem, tzv. deltakřídla. Schválení realizace projektů hned pěti různých stíhacích letounů shodné kategorie poháněných třemi různými motory, které měly navíc dle předběžných výpočtů vykazovat prakticky identickými výkony, mělo své opodstatnění. Vývoj stíhacího letounu, který měl svými výkony znatelně převyšovat všechny tehdejší stíhací letouny ze stavu VVS a PVO, totiž sebou přinášel nemalé technické riziko. Toto se přitom týkalo zejména letounů, které počítaly s deltakřídlem, neboť s takto koncipovanou nosnou plochou v SSSR tehdy ještě neměli absolutně žádné praktické zkušenosti. Sovětské vedení se tedy tímto chtělo pojistit pro případ, kdy by se vývoj některého z výše uvedených letounů nebo motorů nepodařilo dotáhnout do konce. Vždyť neúspěch ve vývoji stíhače s vysoce nadzvukovou rychlostí by znatelně podkopal obranyschopnost SSSR. Frontový stíhač typu Je-5 (Fishbed A) z dílny OKB MiG vzešel, spolu s frontovým stíhačem typu Je-2 (Faceplate), ze zadání ze dne 9. září 1953. Z konstrukčního hlediska se tento stroj od paralelně vyvíjeného letounu typu Je-2 (Faceplate) odlišoval pouze konstrukcí křídla. Zatímco letoun typu Je-2 (Faceplate) byl opatřen šípovým křídlem s úhlem šípu náběžné hrany 55°, letoun typu Je-5 (Fishbed A) obdržel křídlo s tvarem dvojité delty s úhlem šípu náběžné hrany 57°. Letoun typu Je-2 byl ale již od počátku považován pouze za záložní řešení pro případ, kdyby se křídlo s tvarem dvojité delty, které mělo být dle teoretických poznatků pro vysoké rychlosti ve velkých výškách z aerodynamického hlediska výhodnější než křídlo šípové, neosvědčilo. 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. Protože zmíněné motory letounům typu Je-2 (Faceplate) 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. Prototyp Je-4 (Fishbed B), který poprvé vzlétl dne 16. června 1955, bylo tedy možné považovat spíše za 1:1 technologický demonstrátor, než za skutečný prototyp nového stíhacího letounu. Skutečnými prototypy perspektivního nástupce letounů řady MiG-15 (Fagot) a MiG-17 (Fresco) se staly až letouny Je-2A (Faceplate) a Je-5/1 (Fishbed A). Zatímco první ze dvou prototypů šípovým křídlem opatřeného záložního modelu Je-2A (Faceplate), který se do oblak poprvé vydal dne 17. února 1956, vznikl konverzí motorem typu RD-9B poháněného prototypu Je-2, v případě obou deltakřídlem opatřených prototypů letounu typu Je-5 (Fishbed A), Je-5/1 a Je-5/2, šlo o nově vyrobené stroje. Práce na pokročilém projektu letounu typu Je-5 (Fishbed A), který byl zpočátku znám jako I-500, se podařilo završit v létě roku 1954. Interním schvalovacím procesem projekt tohoto stroje prošel dne 26. června téhož roku. Kompletaci prototypu Je-5/1 (Fishbed A) se podařilo završit koncem roku 1955. Na leteckou základnu Žukovskyj, domovskou základnu zkušebního institutu LII, tento stroj dorazil dne 10. prosince téhož roku. Pozemní zkoušky se rozeběhly den nato a byly završeny dnem 8. ledna 1956. Prvních sedm zkušebních letů prototyp Je-5/1 (Fishbed A) vykonal mezi 9. lednem a 18. únorem téhož roku. Dne 20. února 1956, při pozemní zkoušce, se ale jeho motor vznítil vlivem rozpadu turbíny. Opravami prototyp Je-5/1 (Fishbed A) prošel mezi 23. únorem a 15. březnem téhož roku v prostorách prototypové dílny OKB MiG. Mezitím, dne 26. února 1956, byly vypsány upřesňující technické specifikace. Ty přitom obsahovaly požadavek na rychlost 1 700 až 1 750 km/h ve výšce 11 000 m, resp. 1 250 až 1 300 km/h v přízemní výšce, dostup 17 000 až 18 000 m a dolet (při letu ve výšce 10 000 m) 1 500 km, resp. 2 000 km s PTB v podvěsu. Výšky 10 000 m měl být letoun typu Je-5 (Fishbed A) dle zmíněného zadání schopen dosáhnout za 1,5 min. Délka rozjezdu při vzletu, resp. délka dojezdu při přistání, tohoto stroje neměla přesahovat 400 m, resp. 700 m. Mezi 26. březnem a 19. květnem roku 1956 si prototyp Je-5/1 (Fishbed A) na své konto připsal dalších osm letů. Poté byl opatřen novým motorem. Při posledním z nich, 15. v celkovém pořadí, totiž opět selhala turbína. Deset dní nato, 29. května 1956, ale turbína pohonné jednotky tohoto stroje opět vypověděla službu. To prototyp Je-5/1 (Fishbed A) zcela vyřadilo z letového programu až do 14. června téhož roku. Mezi 15. a 24. dnem toho samého měsíce tento stroj vykonal dalších osm zkušebních letů. Poté byly vneseny některé změny do palivového systému. Tomu mezi 14. a 24. červencem následovalo dalších pět zkušebních letů. Dne 26. července 1956 se pak spolu s prototypy Je-2A (Faceplate) a Je-4 (Fishbed B) představil široké veřejnosti na tradiční letecké přehlídce, která se konala v Tušinu. Poté, dne 7. srpna, byl motor prototypu Je-5/1 (Fishbed A) z důvodu nevyhovující spolehlivosti odeslán do závodu č.300, prototypové dílny OKB A.A. Mikulina, za účelem doladění. Dne 22. září 1956 prototypová dílna OKB MiG obdržela nový motor typu AM-11, který byl nyní již znám jako R-11-300. Ale ani tento exemplář motoru typu R-11-300 (AM-11) nepracoval, jak měl. Dne 9. října téhož roku, při 30. zkušebním letu, se totiž utrhly úchyty palivového injektoru. Na to již 18. dne toho samého měsíce MAP (Ministerstvo leteckého průmyslu) zareagovalo vydáním zákazu létání se všemi letouny poháněnými tímto typem motoru. Dne 27. října 1956 byla do prototypové dílny OKB MiG odeslána odnímatelná zadní část trupu prototypu Je-5/1 (Fishbed A), která ukrývala pohonnou jednotku, výtokovou trubici a jednu z palivových nádrží. Zde pak byla uzpůsobena pro zástavbu modifikovaného motoru typu R-11-300 (AM-11) s větším průměrem komory přídavného spalování. Dne 24. listopadu téhož roku prototypová dílna OKB MiG převzala též přední část trupu tohoto stroje. Ta zde byla prodloužena o 400 mm (v oblasti mezi šachtami hlavního podvozku a SOP), což sebou přineslo posun těžiště směrem dopředu a v neposlední řadě též vzrůst rozvoru podvozku na 4,81 m. Současně prošlo úpravami řízení, a to záměnou hydraulických posilovačů typu BU-27 (pro ocasní plochy) a BU-28 (pro křidélka) hydraulickými posilovači typu BU-44 a BU-45. Součástí výškového řízení prototypu Je-5/1 (Fishbed A) se navíc stal převodník typu ARU-3V, který obstarával korekci odezvy řízení na letovou výšku a rychlost. Všechny výše uvedené prvky řízení byly přitom pro prototyp Je-5/1 (Fishbed A) převzaty od demonstrátoru Je-4 (Fishbed B). Kromě výše uvedeného prototyp Je-5/1 (Fishbed A) obdržel instalaci tří párů aerodynamických hřebenů na náběžné hraně křídla alá Je-4 (Fishbed B) (v pozdější úpravě). Na rozdíl od demonstrátoru Je-4 (Fishbed B), který spolu se zmíněnými aerodynamickými hřebeny za chodu zkoušek obdržel též „seříznuté“ zakončení křídla, křídlo prototypu Je-5/1 (Fishbed A) nadále zachovávalo tvar čisté delty se špičatými konci. Novinkou se stala též instalace vyvažovacích plošek na odtokové hraně VOP s úhlem vychýlení 4° směrem nahoru a šířkou odpovídající 4% rozpětí VOP. Do Žukovského takto modifikovaný prototyp Je-5/1 (Fishbed A) dorazil dne 22. února 1957. Pozemní zkoušky motoru, palivového systému a dalších palubních systémů tohoto stroje se podařilo završit dnem 22. března téhož roku. Letové zkoušky se rozeběhly den nato. Ke dni 17. července 1957 tento stroj vykonal dalších 35 zkušebních letů. Náplní dvou z nich, 34. a 36. letu v celkovém pořadí, se stalo stanovení vlivu všech výše uvedených úprav na polohu těžiště (poloha těžiště prototypu Je-5/1 Fishbed A v původním provedení byla stanovena za pomoci demonstrátoru Je-4 Fishbed B). Protože 65. let v celkovém pořadí, ke kterému se prototyp Je-5/1 (Fishbed A) vydal dne 17. července 1957, provázely potíže s třepotáním VOP, následně byly zkoušky tohoto stroje opět pozastaveny. Mezi 22. srpnem a 1. prosincem proto systém řízení prototypu Je-5/1 (Fishbed A), prošel vibračními zkouškami. Na základně výsledků zmíněných zkoušek řízení tohoto stroje následně, mezi 1. prosincem 1957 a 9. lednem 1958, prošlo úpravami, které měly vést ke zvýšení jeho tuhosti a snížení sklonu k samovolným oscilacím. Zároveň byly některé komponenty řízení prototypu Je-5/1 (Fishbed A) vyměněny, neboť jim mezitím vypršela technická životnost. Do Žukovského takto modifikovaný prototyp Je-5/1 (Fishbed A) dorazil dne 10. ledna 1958. Mezi 28. lednem a 1. dubnem téhož roku tento stroj zase obdržel instalaci „anti-flutter“ závaží na koncích VOP. Současně byly zavedeny úpravy do systému pro nouzové opouštění pilotní kabiny za letu. Mezi 1. dubnem a 26. květnem roku 1958 si prototyp Je-5/1 (Fishbed A) na své konto připsal dalších 13 zkušebních letů. Jejich náplní se stalo zejména studium vlivu všech výše uvedených úprav na výkonnostní charakteristiky a v neposlední řadě též prověření činnosti modifikovaného motoru typu R-11-300 (AM-11). Podstatná část tíhy zkoušek zaměřených na stanovení výkonnostních parametrů ale údajně padla na bedra prototypu druhého, který vešel ve známost jako Je-5/2. Výkonnostní charakteristiky letounu typu Je-5 (Fishbed A) nebyly vůbec špatné. Jeho rychlost totiž činila 1 970 km/h ve výšce 10 800 m, resp. 1 370 km/h ve výšce 5 140 m. Na výšku 5 000 m, 10 000 m a 15 000 m dokázal vystoupat za 0,6 min, 1,38 min a 4,1 min. Praktický dostup letounu typu Je-5 (Fishbed A) byl stanoven na 17 650 m. Za požadavky technického zadání tento stroj zaostával pouze z hlediska doletu, neboť činil pouhých 1 313 km (na místo 1 500 km), resp. 1 620 km (na místo 2 000 km) se 400 l PTB v podvěsu (příslušné hodnoty vytrvalosti byly stanoveny na 1 h a 32 min a 1 h a 50 min), a z hlediska vzletových a přistávacích charakteristik. Zatímco délka rozjezdu při vzletu letounu typu Je-5 (Fishbed A) činila 730 m (na místo 400 km), dojezd tohoto stroje při přistání dosahoval délky 890 m (na místo 700 km). Naproti tomu vykazoval dobrou stabilitou ve všech letových režimech. Z hlediska ovladatelnosti při nadzvukových rychlostech byl na tom navíc ještě lépe než letoun typu MiG-19 (Farmer). Kladně byla přitom hodnocena též pilotní kabina, neboť poskytovala v porovnání s pilotní kabinou MiGu-19 (Farmer) větší prostor a lepší výhled. Za chodu závodních zkoušek oba dva prototypy letounu typu Je-5 (Fishbed A) vykonaly dohromady 98 zkušebních letů. Součástí závodních zkoušek tohoto stroje se mimo jiné staly též testy zaměřené prověření opětovného nahození motoru typu R-11-300 (AM-11) za letu. Ze zmíněných zkoušek přitom vyplynulo, že jej lze bezproblémově nastartovat ve výškách až do 10 000 m. Některé testy ale padly na bedra dalším konstrukčně příbuzných vývojovým prototypům. Zatímco zkoušky zaměřené na prověření „vývrtkových“ charakteristik letounu typu Je-5 (Fishbed A) byly provedeny za pomoci demonstrátoru Je-4 (Fishbed B), který se od tohoto stroje odlišoval v podstatě jen instalací slabší pohonné jednotky, na zkouškách motoru typu R-11-300 (AM-11), přetlakového systému pilotní kabiny, podvozku, hydraulického systému, pneumatického systému a výzbroje se podílel šípovým křídlem opatřený prototyp Je-2A (Faceplate). K podpisu závěrečné zprávy ze závodních zkoušek letounu typu Je-5 (Fishbed A) došlo dne 20. srpna 1958. Mezitím, dne 11. června 1956, byl závod č.31 z Tbilisi pověřen stavbou nevelké ověřovací série. Protože se ale mezitím do středu zájmu VVS dostal pokročilejší odvozený model Je-6 (budoucí MiG-21F Fishbed C), brány zmíněného podniku nakonec, v průběhu roku 1957, opustilo pouhých sedm sériových Je-5 (Fishbed A), známých jako MiG-21 (iz.65) (Fishbed A). Prakticky ve stejnou dobu z montážní linky závodu č.21 z Gorkého sjelo pět letounů „záložního“ šípovým křídlem opatřeného modelu Je-2A (Faceplate). Tyto stroje zase nesly označení MiG-23 (Faceplate). Letouny typu MiG-21 (Fishbed A) a MiG-23 (Faceplate) nakonec sloužily výhradně k výzkumným účelům. VVS nebyl předán ani jeden z nich. Zatímco osmý sériový MiG-21 (Fishbed A) (v.č. 65310108) později, v roce 1958, prošel, v prostorách prototypové dílny OKB MiG, konverzí na druhý prototyp letounu typu Je-6 (Je-6/2), prototyp Je-5/2 byl využíván ke zkouškám lyžového podvozku různé konstrukce, který měl sloužit pro činnost z přífrontových základen s nezpevněnou VPD.

Verze:  -

Vyrobeno:  dva prototypy (Je-5/1 a Je-5/2) a 7 strojů ověřovací série (MiG-21)

Uživatelé:  žádní

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden proudový motor typu Tumanskij R-11-300 (AM-11) s max. tahem 3 800 kp / 5 100 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-V3 (jeho instalace se nachází uvnitř pilotní kabiny)

                   - obranné: identifikační systém „vlastní-cizí“ typu SRO-2 Chrom (Odd Rods) 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 dva raketové bloky typu ORO-57 (osm 57 mm neřízených raket typu ARS-57 Skvorec), dvě trubkové raketnice typu ORO-190 s těžkou 190 mm neřízenou raketou typu TRS-190 Strela, jedna 212 mm neřízená raketa typu ARS-212 Ovod, jedna 250 kg neřízená puma typu FAB-250 nebo jedna 400 l PTB, přepravovaná na pylonu nacházejícím se pod trupem

Poslední úpravy provedeny dne: 7.9.2014