Бомбардировщики. том II

Конструкторы могли выбирать из двух типов, имевшихся в СССР: АШ-2К и ВД-4К. Первый создали в КБ А.Д. Швецова на базе мотора воздушного охлаждения АШ-2ТК. Он был 28- цилиндровым, звездообразным, четырехрядным и являлся тогда самым мощным в нашей стране – 4700 л. с. Однако не- доведенность этих моторов привела к тому, что после нескольких первых полетов их заменили на менее мощные, но более надежные ВД-4К жидкостного охлаждения.

История двигателя ВД-4К не совсем обычна, поэтому хотелось бы рассказать о ней подробнее. Дело в том, что создавать его начали не в КБ, а на одной из кафедр Московского авиационного института. В декабре 1938 г. тогдашний нарком авиапромышленности М.М. Каганович предложил заведующему кафедрой «Конструкция двигателей» Г.С. Скубачевскому заняться проектированием нового мотора. Основные параметры, которые обычно выбираются на основании длительного анализа тенденций развития самолетостроения, состояния техники за рубежом, не очень грамотный Каганович задал, попросту умножив на два данные мотора М-105. Отсюда получилось, что новый двигатель должен был развивать 2100-2300 л. с. на высоте 8000 м.

Скубачевский с группой студентов и аспирантов проработал три варианта компановки 24-цилиндрового двигателя: Х-образный, Н-образный и своебразную четырехрядную звезду с шестью цилиндрами в каждом ряду. Последний получился самым удачным: диаметр составлял всего 1065 мм, как у М-11. Предполагалось, что для повышения высотности будет использован трехскоростной центробежный нагнетатель, а КПД силовой установки поднимут винты противовращения.

В июле 1939 г. появилось постановление правительства о проектировании двигателя, получившего название М-250. При МАИ из студентов, аспирантов и сотрудников ЦИАМ создали специальное КБ-2. Привлекли и преподавателей с различных кафедр института. КБ-2 руководил сперва В.И. Тарасов, затем Г.С. Скубачевский. Проект был готов в срок – к 1 апреля 1940 г. Принимала его Государственная комиссия во главе с начальником НИИ ВВС А.И. Филиным, которая решила изготовить опытный образец на заводе № 16 в Воронеже. Из-за загрузки завода серийным производством мотор собрали только в июне 1941 г. Первый запуск провели 22 июня, сразу же после известной речи Молотова. Испытания прошли успешно. М-250 развивал взлетную мощность 2500 л. с.

Однако с началом войны КБ-2 расформировали, а доводку нового двигателя поручили заводу № 16, затем из-за приближения фронта – Уфимскому заводу и, наконец, в 1942 г. – Рыбинскому, где главным конструктором назначили В.А. Добрынина. В 1944-45 гг. изготовили опытную партию М-250. Сложная кинематическая схема привела к проблемам с балансировкой подвижных частей: возникали сильные крутильные колебания.

ХАРАКТЕРИСТИКИ БОМБАРДИРОВЩИКОВ «80» И «85»

Тип самолета «80» «85»

Год выпуска 1949 1951

Экипаж, чел. 11 12

Размах крыла, м 43,45 56,00

Длина самолета, м 34,32 39,31

Площадь крыла, м 2 167,00 273,90

Масса пустого, кг – 54 711

Нормальная взлетная масса, кг – 76 000

Максимальная взлетная масса, кг 51 500 107 292

Масса топлива и масла, кг – 48 600

Тип двигателя АШ-73ТКФН ВД4К

Мощность двигателя, л. е.:

максимальная 4 х 2000 4 х 3800

взлетная 4 х 2400 4x4300

Максимальная скорость, км/ч:

у земли 428 545

на высоте 10 000 м 545 638

Посадочная скорость, км/ч – 185

Практический потолок, м – 11 700

Практическая дальность, км 7000 12 000

Длина разбега, м 1200 1640

Длина пробега, м 505 1500

В 1946 г. Добрынин получил задание на проектирование двигателя со взлетной мощностью 3500 л. с. В нем он использовал схему и ряд агрегатов М-250, устранив многие недостатки последнего. Кроме приводного нагнетателя, новый мотор, названный ВД-ЗТК, теперь имел два турбокомпрессора, существенно поднявших высотные характеристики. В октябре 1948 г. ВД-ЗТК прошел государственные стендовые испытания, а в 1950 г. – летные на Ty-4JIJI. Однако серийно ВД-ЗТК не строился, так как к этому времени и его мощность сочли недостаточной.

В сентябре 1949 г. было выдано задание уже на мотор со взлетной мощностью 4300 л. с. и удельным расходом топлива 165 г/л. с. ч., то есть как раз под параметры самолета «85». Для достижения этой цели конструкторам пришлось выжать все резервы: между рядами цилиндров поставили три импульсных турбины, турбокомпрессоры оснастили регулируемыми соплами. Мотор форсировали по наддуву и оборотам, смонтировали систему впрыска водоспиртовой смеси, разработали сложнейшую схему регулирования всех агрегатов силовой установки. Первый образец ВД-4К изготовили в январе 1950 г., а в середине 1951 г. он успешно прошел государственные испытания.

Таким образом, «85» получил силовую установку, полностью соответствовавшую замыслам конструкторов самолета. Моторы вращали огромные четырехло- пастные флюгерно-реверсивные винты АВ-48. Конструкция фюзеляжа в целом повторяла «80», но все габариты были увеличены. Шасси трехопорное: все стойки несли спаренные колеса. Передние тормозов не имели, а на основных стойках все колеса были тормозные. На всякий случай предусмотрели и хвостовую опору в виде пяты. Выпускались колеса с электроприводом или аварийно-ручными лебедками.

Интересно, что управление самолетом сохранили жесткого типа (с системой тросов и качалок), без гидроусилителей. Триммеры и закрылки приводились в действие электромеханизмами. Для предотвращения обледенения в полете носки крыла и хвостового оперения, лобовые части моторных капотов у воздухозаборников, стекла кабины экипажа обогревались электричеством. Винты имели жидкостную про- тивообледенительную систему. «85» должен был иметь самое современное из имевшегося тогда в нашей стране оборудования: радиостанции 1РСБ-70, РСБ-Д и РСИУ-3, переговорное устройство СПУ-14, радиовысотомеры РВ-2 и РВ-10, радиокомпас АРК-5, самолетную часть навигационной системы «Меридиан», систему слепой посадки «Материк», панорамную РЛС «Рубидий» М-85, сопряженную через приставку «Цезий» с оптическим бомбардировочным прицелом ОПБ-5СР.

Для контроля результатов бомбометания и плановой аэрофотосъемки «85» мог нести фотоаппарат АФА-8А.40, а также АФА-33.50, АФА-33.75 или АФА-33.100, а для ночной съемки – НАФА-ЗС/50.

Было построено два опытных самолета «85». Первый из них поднялся в воздух 9 января 1951 г. Испытания в целом подтвердили расчетные характеристики бомбардировщика. Было принято решение о внедрении его в серийное производство, но в 1951 г. все работы по программе прекратились: война в Корее со всей очевидностью продемонстрировала бесперспективность развития стратегических бомбардировщиков с поршневыми двигателями. Все усилия ОКБ А.Н. Туполева были переориентированы на создание более скоростного и высотного турбовинтового самолета «95», в конструкции которого предполагалось реализовать многие технические решения, впервые отработанные на бомбардировщике «85».

ТУ-16

Дальний бомбардировщик

Ту-16 (вид спереди)

Новую эпоху в российской дальней авиации открыл самолет Ту-16 – первый советский дальний бомбардировщик с ТРД и второй в мире серийный самолет этого класса.

Работы по проектированию реактивной машины, предназначенной для замены поршневого самолета Ту-4, были развернуты в ОКБ А.Н. Туполева в 1948 г. Первоначально они носили инициативный характер и опирались на предварительные теоретические исследования, проведенные в ОКБ и ЦАГИ, по формированию облика тяжелых боевых самолетов с ТРД и стреловидными крыльями большого удлинения (следует заметить, что эти работы, в отличие от аэродинамических центров США и Великобри тании, велись ЦАГИ самостоятельно, без использования трофейных германских материалов, которых к моменту начала работ по созданию бомбардировщика еще не было в распоряжении советских специалистов).

В начале 1948 г. в бригаде проектов туполевской фирмы завершили сугубо прикладную работу «Исследование летных характеристик тяжелых реактивных самолетов со стреловидным крылом», в которой рассматривались возможные варианты решения задачи создания реактивного бомбардировщика со скоростью, приближающейся к 1000 км/ч, и бомбовой нагрузкой 6000 кг, имеющего вооружение и экипаж как у самолета Ту-4.

Следующим шагом стала работа ОКБ по исследованию влияния площади и удлинения крыла на летные характеристики самолета со стреловидным крылом, завершенная в феврале 1949 г. В ней рассматривались гипотетические проекты тяжелых самолетов взлетной массой до 35 т, площадью крыла в диапазоне от 60 до 120 м2 и различными значениями удлинения крыла. Изучалось влияние этих параметров и их сочетаний на дальность полета, длину разбега, скоростные и другие летные характеристики самолета. Параллельно шли практические работы по исследованию стреловидных крыльев применительно к тяжелым реактивным самолетам.