Прошу прощения за задержку с ответом, вынужден сбавить темп – дети и работа.
1. У МиГ-21 в трансзвуковом диапазоне на малых средних высотах, АРУ работала на малом плече (жёсткая пружина), обеспечивая у земли приращение усилий на ед перегрузки=-3.3 кг, а на высоте 5 км =-1,5 кг. на М=1,0 Что соответствовало нормируемой величине -1-3 кг на ед. перегрузки.
2. Не выдумывайте.
Градиент усилий на ед перегрузки( а также градиент перемещений на ед перегрузки ) всегда изменяется. Он зависит от 6-ти составляющих. Обеспечивать их постоянство и не требуется. Иначе пропадает "чувство" самолёта у лётчика.
1. Главное чтобы он лежал в нормируемой области=-1-3 кг.
2. На прицеливание оказывает влияние величина перемещения РУС на ед перегрузки. По нормируемым требованиям она должна быть не менее -10-15 мм на ед перегрузки. У МиГ-21 это условие выполняется. в то же время на средних высотах и М=1 перемещение РУС не превышает - 40 мм на ед перегрузки.
Спасибо за приведённые цифры, но количественный анализ без предварительного качественного рассмотрения сути проблем есть грубая методологическая ошибка. Итак рассмотрим основные проблемы трансзвукового манёвра:
1. Заметное затяжеление ручки на трансзвуке у МиГ-21 достаточно известный факт. По всей видимости, АРУ не полностью компенсировала сдвиг фокуса. Рассмотрим манёвр проходящий с изменением скорости в трансзвуковом диапазоне с сопутсствующим затяжелинием/облегчением ручки. Заметное изменение характеристик упавления в процессе манёвра затруднит его точное выполнение, т.е. негативно скажется на управляемости.
2. "Ложка" балансировочной кривой. Следующий график взят из
Аронин Г.
С.
Практическая аэродинамика (учебник для летного состава). 1962г, стр.314, как типовой для сверхзвукового самолёта 50ых годов.
Балансировочная кривая существнно нелинейна, никакя система управления уровня 50ых годов такое не выровняет. Теперь рассмотрим простейший вариант полёта: прямолинейный разгон с прохождением трансзвукового диапазона скоростей. По мере разгона пилот должен постепенно отдавать ручку от себя до М=0.85, далее постепенно брать её на себя до М=1.1 и далее снова от себя. Это сложное движение ручкой с двукратной сменой направления движения сложно выполнить точным образом, особенно затруднительно угадать моменты смены направления движения ручкой. Как результат, строго прямолинейного разгона не будет, вместо него будет разгон по волнообразной траектории. Вдобавок, от М=0.85 до М=1.1 у самолёта отрицательная устойчивость по скорости, что сделает волну размашистее. Итак мы видим как затруднительно выполнить простейший прямолинейный полёт с изменением скорости в трансзвуковом диапазоне. В случае выполнения сложных манёвров всё будет ещё печальней.
3. Тенденция к скоростному подхвату.
Детальное изложение в Лысенко Н.М. "Практическая аэродинамика маневренных самолётов" 1977г. стр.162-166, график от туда же:
По мере роста перегрузки растёт степень неустойчивости самолёта по скорости в трансзвуковом диапазоне скоростей. При выполнении форсированного манёвра на трансзвуке эта неустойчивость воспринимается пилотом как тенденция к подхвату, к забросу перегрузок выше ожидаемых значений. Такое поведение делает особо сложным
точное выполнение форсированных манёвров на трансзвуке.
4. Итак, мы установили, что самолёты 50ых годов на трансзвуке имели пониженную управляемость, особо было осложнено выполнение форсированных манёвров. Теперь рассмотрим в деталях упрощённуя модель реализации преимущества в разгоне через "вертикальный" манёвр (для простоты МиГ-21 vs F-5):
4.1 МиГ-21 используя преимущество в разгоне выигрывает высоту у F-5.
4.2 Выиграв высоту МиГ-21 выполняет манёвр атаки со снижением и разгоном, переводя преимущество в высоте в преимущество в скорости.
4.3 Манёвр атаки завершается энергичным, обычно форсированным, доворотом на F-5 с сохранением превосходства в скорости.
4.4 Доворот на цель завершается прицеливанием и ведением огня по F-5 на догоне.
4.5 Используя остатки преимущества в скорости МиГ-21 выходит из атаки(обычно вверх) для повторения всего цикла снова.
Теперь задумаемся какая скорость будет у F-5 в пункте 4.4. Скорее всего она будет соответствовать нижней границе трансзвука, ведь лететь быстрее не выгодно F-5 из-за роста сопротивления(у F-5 и без того хуже разгон), лететь медленее то же не стоит, в бою нужна скорость. Но если F-5 летит на нижней границе трансзвука, то МиГ-21 должен в выполнять маневры 4.3 и 4.4(форсированный доворот на цель и прицеливание) со скоростью внутри трансзвукового диапазона, где управляемость у МиГ-21 слаба, а выполнение точных манёвров затрудненно. То есть, провести "вертикальную" атаку МиГ-21 может, но завершить её точным огнём затруднительно, что делает весьма сомнительными попытки реализовать в бою преимущество МиГ-21 в разгоне через "вертикальный" манёвр. Для этого нужно не только преимущество в разгоне, но и преимеущество в скорости начала волнового кризиса.
5. Всё выше сказанное - спекулятивные рассуждения, но они хорошо подтверждаются историей применения МиГ-21 против ровесников:
-Эфиопия-Эритрея: успешная тактика МиГ-21 против F-5 - "бей и беги".
-Иран-Ирак: по всей видимости так же
-Вьетнам: "бей и беги" или бой на виражах с эпизодически-ситуативным применение вертикалей.
-Арабо-Израильские войны: близкий к нулю результат, после того как советские догматики научили арабов воевать на "вертикалях" по покрышкински и убедили их в неимоверной крутизне сего метода.
Как то так.