Авиация и космонавтика 2000 11

ком Дальнем Востоке. Задача создания и запуска в серию отечественного аналога В-29 – дальнего бомбардировщика Ту-4 в кратчайший срок решается туполевским коллективом. Ту-4 запускается в серию и идет на вооружение советских ВВС. Его радиус действия мог обеспечить поражение целей только лишь в пределах Европейского и Азиатского театров военных действий. Основной противник СССР по разгоревшейся "Холодной войне" – США – для соединений Ту-4 был практически не достигаем. И если территория СССР в большей и в наиболее стратегически важной своей части была досягаема для американских бомбардировщиков среднего класса типа В-29 и В-50, стартующих с европейских и азиатских баз, то для достижения территории США с баз на территории СССР нашим ВВС требовался стратегический самолет с радиусом действия порядка 7000 км. приближающийся по комплексу боевых и летных качеств к американскому межконтинентальному бомбардировщику В-36.

Схема самолета "64"

Тяжелый бомбардировщик Ту-4 и его компоновочная схема

Опытный дальний бомбардировщик "80" и его схема

В течение почти трех лет ОКБ А.Н. Туполева постепенно наращивало боевой потенциал своих новых разработок в области стратегической авиации, прорабатывая и строя в опытных образцах проекты дальних и сверхдальних бомбардировщиков, постепенно приближаясь к заветной цели – достичь на своем бомбардировщике Америки. В 1951 году ОКБ начинает испытания самолета "85", который в ходе летных испытаний подтверждает дальность полета около 12000 км. Туполевцы близки к заветной цели, но на дворе начало 50-х годов, уже летают и реактивные истребители, и реактивные бомбардировщики со скоростями, приближающимися к скорости звука. Поршневой гигант "85" в этой компании уже выглядит анахронизмом. У советской авиационной промышленности в борьбе за паритет в области стратегических авиационных вооружений выход один – не топтаться на месте, ударяя по "американским хвостам" пятилетней давности, а резко форсировать работы в области развития реактивной стратегической авиации, тем самым попытаться сравняться с Америкой, а может быть и вырваться вперед. Решением этой важнейшей для страны стратегической задачи стало развертывание в СССР сразу двух крупнейших авиационных программ по созданию межконтинентальных бомбардировщиков Ту-95 и М-4.

Созданию скоростного дальнего бомбардировщика Ту-95 способствовало: во-первых, выдвижение новых требований к пилотируемому стратегическому носителю ядерного оружия со стороны ВВС; во-вторых, новые направления в развитии компоновки околозвукового тяжелого самолета и выборе его основных параметров; в-третьих, появление новых мощных и экономичных силовых установок на базе турбовинтовых двигателей. Усиление в конце 40-х годов средств противовоздушной обороны, поступление на вооружение истребителей-пере- хватчиков с трансзвуковыми скоростями полета, оснащенных бортовыми радиолокационными станциями, делало само существование стратегического носителя со скоростью 500-600 км/ч. малоперспективным. Необходимо было поднять скорости полета тяжелых боевых самолетов до скоростей, сравнимых со скоростями истребителей-перехватчиков того периода. Вторым, а в некоторых случаях и важнейшим требованием по значительному увеличению скорости полета бомбардировщиков-носителей ядерного оружия стало именно это оружие в вариантах сво- боднопадающих бомб. Бомбардировщик после сброса ядерной бомбы должен был как можно быстрее выходить из зоны воздействия поражающих факторов ядерного оружия, и здесь скорость была одним из условий выживания самолета-носителя и его экипажа.

Корейская война явилась тем поворотным событием и в какой-то степени катализатором, который проявил всю бесперспективность дальнейшей опоры на поршневые стратегические самолеты. В результате в США окончательно свертываются программы дальнейшего развития поршневой даль- небомбардировочной авиации, сокращается выпуск поршневого межконтинентального "супербомбардировщика" В-36, одновременно ускоряются работы по проектированию и развертыванию серийного производства стратегических бомбардировщиков В-47 и В-52 с турбореактивными двигателями. На европейском континенте Великобритания работает над своими стратегическими бомбардировщиками серии "V" с околозвуковой скоростью, способными нести британское ядерное оружие и обещающими стать прекрасным дополнением к американским стратегическим авиационным носителям.

Опытный межконтинентальный бомбардировщик Т.у-85 и его схема

Советский Союз мгновенно отреагировал на подобное развитие событий. Только-только достигнув американского уровня второй половины 40-х годов по стратегическим бомбардировщикам, спроектировав и построив Ту-85, СССР срочно сворачивает эту последнюю в мире программу развития тяжелого поршневого дальнего бомбардировщика и переходит к проектированию стратегических самолетов-носителей ядерного оружия с турбореактивными и турбовинтовыми двигателями.

В 1950 году В.М. Мясищев обратился в правительство с предложением по созданию стратегического бомбардировщика с максимальной скоростью 950 км/ч. и дальностью полета более 13000 км. Самолет предлагалось строить с 4- мя турбореактивными двигателями АМ- 3 разработки ОКБ А.А.Микулина. Предложение было принято.

24 марта 1951 года вышло постановление Совета Министров СССР по восстановлению ОКБ В.М.Мяси- щева. Этому новому ОКБ, получившему обозначение ОКБ-23, поручалось в кратчайший срок создать скоростной межконтинентальный стратегический бомбардировщик, способный с ядерной бомбой массой в 5 тонн достичь территории США, прорвать ее ПВО, нанести ядерный удар и вернуться на свою базу в СССР. К работам по самолету, получившему впоследсвии обозначение М-4, привлекаются лучшие силы советской авиационной промышленности, открывается практически неограниченное финансирование работ. И результат не замедлил сказаться. Через 1,5-2 года ОКБ-23 подготовило к испытаниям новый стратегический авиационный носитель. А.Н.Туполев был прекрасно информирован о разворачивающихся работах по М-4 и готов был включиться в конкурентную борьбу со своим бывшим учеником и коллегой за право создания скоростного стратегического бомбардировщика.

В ОКБ-156 поисковые работы по тяжелым и сверхтяжелым самолетам со стреловидным крылом и околозвуковой скоростью полета начались в бригаде Б.М.Кондорского в тесном контакте с ЦАГИ еще весной 1948 г. Именно тогда на стол А.Н.Туполева лег отчет "Исследование летных характеристик тяжелых реактивных самолетов со стреловидным крылом". На основании опыта работ ЦАГИ, работ ОКБ-156, трофейных немецких разработок по стреловидным крыльям большого удлинения в этом отчете рассматривались проблемы выбора основных массо-габарит- ных параметров самолетов с полетной массой 80-160 тонн и со стреловидностью крыла 25-35° по линии фокусов. В качестве силовых установок рассматривались комбинации из 6-8 турбореактивных двигателей типа РД-45 или АМТКРД-01 с суммарной тягой 12-24 тонны. Эта работа позволила оценить рациональные пределы, в которых необходимо было выбирать основные параметры тяжелых и сверхтяжелых самолетов со стреловидным крылом и турбореактивными двигателями. Материалы этого исследования, развитые в дальнейших теоретических и практических работах ОКБ-156 и ЦАГИ, позволили приступить к выбору основных параметров, а затем к проектированию и постройке одного из самых удачных самолетов ОКБ – дальнего бомбардировщика "самолета 88" (Ту- 16) с двумя ТРД типа АМ-3, а затем и вплотную подойти к проектированию скоростного межконтинентального самолета "95".

Работы по Ту-16 и Ту-85, опыт мирового самолетостроения позволили к 1951 году сформировать облик будущего туполевского скоростного сверхдальнего бомбардировщика. В ОКБ прорисовывался самолет со взлетной массой порядка 150 тонн, с крылом стреловидности 35° и удлинением 9. Подобное крыло к тому времени было достаточно хорошо изучено в ЦАГИ и не должно было вызвать особенных проблем ни у аэродинамиков, ни у прочнистов, ни у конструкторов и технологов. Фюзеляж новой машины в основном должен был компоновочно повторять фюзеляж самолета "85". А вот тип двигателей оставался под большим вопросом. Турбореактивные или турбовинтовые – вот основная дилемма, которая стояла перед проектировщиками будущей машины. Масштабные исследования, проведенные в 1950 и в начале 1951 года в ОКБ-156 совместно со смежными организациями, показали, что для получения самолета с необходимыми сочетаниями параметров скорости и дальности наиболее приемлемым путем на тот период является установка 4-х турбовинтовых двигателей мощностью 10000-12000 э.л.с. каждый, с удельными расходами топлива порядка 0,25-0,3 кг/л.с.ч.

ТВ-022

ТВ-2

Прежде чем эти результаты были получены, в бригаде Б.М. Кондорского проработали различные варианты силовых установок с турбореактивными и турбовинтовыми двигателями, а также их комбинации. Начинались поиски с попытки использовать уже готовые проекты самолетов ОКБ (Ту-85 и Ту-4) под новые задачи. Были просмотрены варианты установки турбовинтовых двигателей ТВ-2 вместо АШ-73ТК на Ту-4, в этом варианте максимальная скорость самолета Ту-4 увеличивалась до 676 км/ч, а дальность полета до 6900 км. Этот проект под обозначением самолет "94" стал основой для попыток предложить модернизацию парка серийных Ту-4. Вторым направлением стали проекты модернизации проекта "85" под двигатели ТВ- 2Ф или ТВ-10. В этом случае расчетная дальность полета получалась 16000-17200 км, а максимальная скорость 700-740 км/ч. Полученные результаты никого не устраивали, залить новое вино в знакомые старые меха не удалось. Необходимо было двигаться дальше.

Следующей попыткой стала проработка стратегического самолета со стреловидным крылом и несколькими комбинациями двигателей: 4 ТРД АМ- 3; 4 ТВД ТВ-10 + 2 АМ-3; 4 ТВ-10 + 2 ТРД ТР-ЗА; 4 ТВД ТВ-4 + 2 АМ-3; 4 ТВ-10. Площадь стреловидного крыла в исследованиях менялась от 274 м2 до 400 м2 , удлинение крыла от 6,8 до 11,75, углы стреловидности от 0° до 45°.

Окончательно для сравнения были выбраны два близких самолета, один с 4-мя ТРД, другой с 4-мя ТВД. Сравнение показало, что приемлемым для получения дальности полета свыше 13000 км. мог оказаться вариант с использованием 4-х ТВД со взлетной мощностью 12000-15000 э.л.с. При этом взлетная масса такого самолета достигала 200 тонн, а расчетная максимальная скорость на высоте 10000 м. была бы порядка 800 км/ч. Длина разбега такого самолета составила бы 1500 м.

Аналогичный самолет с 4-мя ТРД по 9000 кг взлетной тяги (двигатели типа АМ-3) имел бы, в лучшем случае, максимальную дальность полета не более 10000 км и длину разбега более 2000 м. Его единственным преимуществом была максимальная скорость – 900 км/ч.

Получив такие результаты и прекрасно понимая, что стратегический носитель должен, прежде всего, долететь до цели и выполнить свою задачу, А.Н. Туполев окончательно выбирает для нового самолета вариант с ТВД, хотя руководители авиационной промышленности и заказчик – ВВС, ознакомившись с проектом самолета М-4, настаивали на использовании ТРД. Рассуждения их были достаточно просты и привычны: разработка самолетов обоих ОКБ должна была подстраховывать одна другую. В случае неудачи одного на этапе ОКР, второй должен был заполнить пустую нишу в серии и в ВВС, и чем они будут ближе по техническим решениям, тем меньше риск.