Возглавлял работы по этой машине заместитель главного конструктора А.Г. Брунов. В числе ведущих специалистов были аэродинамик А.А. Чумаченко и прочнист Д.Н. Кургузов. Р.А. Беляков занимался системой управления. Силовая установка проектировалась в бригаде Г.Е. Лозино-Лозинского.
На самолете собирались поставить два турбореактивных двигателя АМ-5А взлетной тягой по 2000 кгс. Такую силовую установку ранее опробовали на самолете СМ-1 модификации МиГ-17.
Несмотря на то, что СМ-2 создавался как сверхзвуковой истребитель, конфигурацию воздухозаборника выполнили со скругленной обечайкой, создававшей в полете дополнительную подсасывающую силу, и благоприятно влиявшую на увеличение дальности полета с дозвуковой скоростью.
К числу технических новинок, использованных в СМ-2, следует отнести, прежде всего крыло с углом стреловидности 55 градусов по линии фокусов, аэродинамическую компоновку которого разработали в ЦАГИ.
Задание предусматривало установку на самолете трех пушек калибра 30 мм, но они еще не были готовы. Поэтому первую опытную машину, СМ-2/1, решили вооружить двумя 37-мм орудиями Н-37 с общим боезапасом 100 патронов (150 – в перегрузку). Самолет мог нести две бомбы калибра 250 кг или 24 неуправляемых реактивных снаряда АРС-57. Спереди летчика в бою защищала 18-мм бронеплита и 64-мм лобовое бронестекло, а сзади – бронезаголовник толщиной 16 мм.
Проектом предусматривалось применение тормозного парашюта. На основных опорах шасси установили тормозные колеса размером 660-220 мм, а на носовой стойке – колесо 400-200 мм.
Еще при испытаниях МиГ-9 обнаружилось, что стрельба из пушек, расположенных вблизи воздухозаборников, сильно влияет на равномерность потока, поступающего в двигатель. Воздушный поток, возмущенный пороховыми газами и попадавший на лопатки осевого компрессора турбореактивного двигателя под углом атаки, отличным от расчетного, отрывался, приводя к помпажным явлениям – резким перепадам давления. На МиГ-15 и МиГ-17 использовались двигатели с центробежным компрессором, менее чувствительном к неравномерности потока, что и определило размещение артиллерийской установки в их носовой части. На СМ-2 эта проблема возникла снова. В результате обе пушки перенесли к корневую часть консолей крыла.
Первый прототип МиГ-19 —самолет СМ-2/1 с Т-образным расположением горизонтального оперения
Компоновка самолета сохранила характерные черты предшествовавших конструкций – МиГ-17 и опытного самолета «М». По сравнению с последней машиной, на СМ-2 диаметр фюзеляжа возрос на 50 мм, что позволило увеличить запас топлива и тем самым обеспечить требуемую дальность полета.
В декабре 1951-го представителям заказчика предъявили макет истребителя, а 26 апреля следующего года первую опытную машину СМ-2/1 выкатили из сборочного цеха. Менее чем через месяц, 24 мая, летчик-испытатель Г.А. Седов выполнил на СМ-2/1 первый полет. В ходе заводских испытаний, затянувшихся до января 1953 года, главным образом из-за низкой надежности двигателей, дал о себе знать бафтинг стабилизатора. Выяснилось, что на некоторых режимах полета он оказывался в области возмущенного крылом воздушного потока.
28 февраля утвердили отчет о заводских испытаниях, а тремя днями ранее, 25 февраля, в НИИ ВВС начались государственные испытания машины. В дополнение к ранее выявленным дефектам обнаружилось нарушение продольной устойчивости и управляемости на околозвуковых скоростях и больших углах атаки.
В одном из полетов в ходе государственных испытаний летчик В.Г. Иванов при выполнении виражей-спиралей вышел на угол атаки, близкий к предельному. Вдруг машину «подхватило». Угол атаки самолета, не реагировавшего на отклонение руля высоты, стал резко увеличиваться. Возникшая большая перегрузка неожиданно резко спала, и самолет вошел в штопор. Лишь потеряв почти 8000 метров высоты, пилоту удалось вывести его в горизонтальное положение. Полет закончился благополучно, но машина явно требовала серьезного «лечения». Оно свелось к увеличению почти в три раза (до 12 процентов от хорды) высоты аэродинамических перегородок (гребней) на крыле.
Надо сказать, что к «лечению» самолета приступили еще до окончания заводских испытаний. Время торопило, многие доводочные работы проводились конструкторами интуитивно, без предварительных продувок моделей в аэродинамических трубах. В результате на второй машине СМ-2/2, впервые взлетевшей 28 сентября 1952 года, горизонтальное оперение перенесли с киля на фюзеляж, одновременно увеличив его площадь. Это, в свою очередь, вынудило перенести тормозные щитки увеличенной площади вперед.
На пушки Н-37 установили новые четырехкамерные дульные тормоза, уменьшавшие отдачу. Звенья патронной ленты стали собирать в звеньесборники, а не выбрасывать наружу. Выделение же места для звеньесборников привело к сокращению запаса топлива на 70 литров.
Самолет долго доводился, и заводские испытания затянулись почти на год.
В одном из полетов на СМ-2 в 1953 году у Г.А. Седова на высоте 500 метров «зависли» обороты сразу двух двигателей при значительном остатке топлива. Двигатели не реагировали на перемещения рукояток управления ими. Быстро развернувшись, летчик совершил посадку на своем аэродроме. Пробежав до конца полосы, машина выкатилась на песчаный грунт и, увязнув, получила повреждения.
18 июля того же года СМ-2/2 поступил на государственные испытания в НИИ ВВС. Ведущими по самолету были инженер В.В. Мельников и летчик-испытатель В.Г. Иванов. В облете машины участвовали В. Кипелкин, В.С. Котлов, Л.М. Кувшинов, А.К. Рогатнев и А.П. Супрун.
СМ-2/1 с опущенным стабилизатором
По сравнению с предшественником, обратимую бустерную систему управления рулем высоты и элеронами заменили необратимой, снимавшей все усилия с ручки управления. Для имитации усилий ручку управления загрузили двумя специальными пружинами: с одной осуществлялось пилотирование при убранном шасси, с другой – при выпущенном. Переключение пружин имело блокировку по положению шасси и осуществлялось автоматически.
«Такой характер загрузки управления, – вспоминал А.Г. Солодовников, – был приемлем для летчика на скорости, близкой к звуковой, где требовался повышенный расход рулей, и при полете с выпущенным шасси, где расход рулей мал. При полете со скоростью 700–900 км/ч от летчика требовалось повышенное внимание к сохранению заданного режима. Самолет становился очень чутким на отклонение ручки в продольном отношении, и его можно было легко раскачать по вертикали.
В одном из полетов летчик А.К. Рогатнев, закончив выполнение задания в зоне, развернулся в сторону аэродрома и выпустил тормозные щитки. Истребитель слегка «вспух» и задрал нос. Стремясь удержать его в прямолинейном полете, летчик слегка отклонил ручку управления от себя, но самолет вдруг резко клюнул вниз и вышел на отрицательную перегрузку. Рогатнев, отделившись от сиденья, оказался на какой-то момент в состоянии невесомости. Стремясь выйти из этого положения, он инстинктивно взял ручку на себя. Истребитель вновь взмыл с большой положительной перегрузкой. Летчика буквально вдавило в кресло. Как ему казалось, он чуть-чуть отдал ручку от себя, но машина снова резко пошла вниз. Ручка на себя – самолет вверх. Ударившись головой об остекление фонаря, Рогатнев невольно ухватился руками за борта кабины, освободив ручку управления. Мгновение – и машина застыла в горизонтальном полете. Пилот осторожно взял ручку управления и, стараясь не раскачивать истребитель, плавно уменьшил скорость, чтобы снизить эффективность руля высоты.
