Путь к сверхзвуковому фронтовому бомбардировщику. Часть третья. Необычный «Ту»

Официальным основанием для создания в ОКБ А.Н. Туполева фронтового бомбардировщика "98" (Ту-98) стали уже упоминавшиеся декабрьские правительственное постановления 1952 г. В соответствии с техническим заданием скоростной фронтовой бомбардировщик должен был обладать следующими данными: максимальной скоростью 1300…1400 км/ч при полете на высоте 10000…11000 м; практической дальностью не менее 2300 км с 3 т бомб; практическим потолком 13000…13500 м. В декабре 1955 г. ОКБ А.Н. Туполева должно было представить машину на государственные испытания.

Можно с уверенностью утверждать, что к началу работы над сверхзвуковым фронтовым бомбардировщиком А.Н. Туполев был подготовлен значительно лучше, чем другие. Начиная с конца 1949 года ОКБ А.Н. Туполева совместно с ЦАГИ проводило целую серию работ теоретического и прикладного характера, направленных на обоснование существования и выбор основных параметров перспективных тяжелых самолетов, рассчитанных на достижение высоких трансзвуковых и сверхзвуковых скоростей полета. Работы по формированию облика нового фронтового бомбардировщика опирались в первую очередь на изыскания ЦАГИ 1948-1952 годов по крыльям с большим углом стреловидности. В ходе предварительных проработок по теме, в поисках наиболее оптимального решения для самолета рассматривались варианты с крылом от 35° до 55°. Окончательно для проекта сверхзвукового первенца было выбрано стреловидное крыло с углом стреловидности по линии четвертей хорд 55-57°. Основополагающим фактором в выборе такого крыла стало то, что к этому времени теория подобного крыла была в значительной мере отработана в ЦАГИ. В результате компоновщики и прочнисты ОКБ под давлением аэродинамиков ЦАГИ остановилось именно на таком крыле. Хотя многим ведущим специалистам ОКБ, в частности "главному" прочнисту туполевцев А.М. Черемухину (да и многим прочнистам в ЦАГИ) в первом приближении было известно, что выбор подобного крыла повлечет большое количество конструктивных и эксплуатационных проблем. В самом ЦАГИ также не было полного единства по данной проблеме: какое крыло, треугольное или стреловидное, более оптимально для сверхзвуковых машин с аэродинамической и конструктивной точек зрения. В ЦАГИ сталкивались два направления: за стреловидное крыло большого удлинения стояла группа В.В. Струминского, за дельта-крыло — группа, возглавлявшаяся П.П. Красилыциковым и Р.И. Штейнбергом. На том этапе доводы, запас теоретических наработок, а главное, авторитет В.В. Струминского, оказались сильнее, появились соответствующие рекомендации ЦАГИ и первые спроектированные и построенные в туполевском ОКБ сверхзвуковые машины ("98" и "105") получили стреловидные крылья стреловидностью 55-57°, сравнительно большого удлинения. Крыло оказалось достаточно сложным для конструкторов и показало свой непростой норов в эксплуатации: проблемы с жесткостью, при полетах на больших скоростях, флаттер и т.д. В дальнейшем задним числом этот выбор оправдывали катастрофами американского сверхзвукового бомбардировщика В-58. Эксплуатация тяжелых самолетов с крыльями большой стреловидности требовала проведения масштабных исследований. Относительную толщину профиля крыла приходилось уменьшать для снижения сопротивления при полете на сверхзвуковой скорости, но такое крыло получалось или слишком тяжелым, или недостаточно жестким. Стремясь обеспечить высокое аэродинамическое качество крыла на крейсерских сверхзвуковых режимах, разработчики отказались от расположения основных стоек шасси в крыле и полностью разместили их в отсеках фюзеляжа. Одновременно шел поиск наиболее рационального размещения двигателей, воздухозаборников, а также выбора типа двигателей. В качестве альтернативных вариантов силовой установки предусматривались две "спарки" микулинских двигателей AM-11 или два климовских двигателя ВК-9. В итоге остановились на двух двигателях АЛ-7. Два двигателя АЛ-7 (позднее АЛ-7Ф с бесфорсажной тягой 6500 кгс и тягой на форсаже 9500 кгс) расположили в хвостовой части фюзеляжа, а воздухозаборники — по бокам фюзеляжа перед крылом. Требование достижения сверхзвуковых скоростей заставило также отказаться от всевозможных дополнительных надстроек на фюзеляже: полностью отказались от башенных фюзеляжных пушечных установок, оставив лишь кормовую установку, размеры фонарей кабин экипажа в духе времени были максимально минимизированы.

Размещение мощных ТРД с форсажными камерами в хвостовой части фюзеляжа, потребовало обеспечить подвод к ним воздуха по длинным воздухопроводам, внедрение воздухозаборников с фиксированными центральными телами в виде небольших полуконусов на входе и применение системы слива пограничного слоя, выполненного в виде щели между воздухозаборниками и фюзеляжем. В целом новая схема была более чем новаторской, особенно для такого консервативного конструктора как А.Н. Туполев. Для снижения волнового сопротивления в трансзвуковой зоне аэродинамическая компоновка самолета "98" предусматривала небольшое обжатие фюзеляжа на участке сочленения его с крылом, что соответствовало, входившему тогда в практику мирового самолетостроения "правилу площадей". Необходимо отметить, что в западных изданиях открытие в 1954 году этого закона приписывают американцам, хотя это правило использовалось при компоновках различных элементов самолетов ОКБ А.Н. Туполева начиная с 40-х годов с Ту-2, дав наибольший эффект на Ту-16. Это явно видно даже по фотографиям. (Еще один миф о приоритете США.).
Впервые в практике ОКБ А.Н. Туполев согласился на внедрение на своем самолете необратимых бустеров во всех каналах управления (бустера были разработаны под руководством Главного конструктора Т.М. Башта в специализированном ОКБ). Всей авиапромышленности было известно "великое" изречение Андрея Николаевича: "Лучший бустер — это тот, который стоит на земле. Бустер хорош для паровоза", однако переход на сверхзвук настоятельно потребовал внедрения столь нелюбимых им (и законно — на том этапе первые отечественные бустеры имели очень низкую надежность, и кроме того, управленцы еще не умели грамотно строить системы управления самолетов с необратимыми гидроусилителями). Одновременно с переходом на необратимые бустеры в системе управления были установлены пружинные загружатели и рулевые демпферы. Экипаж самолета, состоявший из трех человек, был обеспечен катапультируемыми креслами. Впервые в практике ОКБ на самолете Ту-98 применили кормовую пушечную установку с двумя пушками АМ-23, дистанционно управляемую стрелком из кабины экипажа. Для наведения стволов кормовой оборонительной установки использовался радиолокационный прицел ПРС-1 "Аргон". В передней части фюзеляжа смонтировали еще одну пушку АМ-23, огонь из которой вел летчик. Под кабиной летчика размещалась в радиопрозрачном обтекателе антенна панорамно-прицельного радиолокатора типа "Инициатива". Все ударное вооружение размещалось внутри достаточно емкого бомбоотсека и на внешних подвесках. Система бомбового вооружения предусматривала следующие варианты загрузки: 24 бомбы ФАБ-100, из них 8 на внешней подвеске, или 16 ФАБ-250, из них 4 на внешней подвеске, или 10 ФАБ-500, из них 2 на внешней подвеске. Система ракетного вооружения предусматривала размещение в бомбоотсеке и на внешних подвесках неуправляемых реактивных снарядов в следующих комбинациях: до 300 НУРС типа АРС-85, или до 61 ТРС-132, или до 18 ТРС-212. НУРС предполагалось размещать в специальных установках по типу, примененных на опытном штурмовике — пикирующем бомбардировщике "91". В варианте использования на морских ТВД самолет "98" предусматривалось вооружать торпедами типа PAT-52, МАН, МАВ и ТАН-53, а также минами типа АМД-500 и АМД-1000. Прицеливание при бомбометании осуществлялось с помощью оптического прицела ОПБ-16, синхронно связанного с РЛС "Инициатива".

Постройку опытного самолета на заводе №156 закончили к июлю 1955 г., но до февраля 1956 г. машина стояла в ожидании ТРД АЛ-7Ф. Следует отметить, что двигатель этот в указанный период времени был абсолютно "сырым", не готовым к серийному производству. Завод №45, получивший задание на его освоение, до конца года успел изготовить несколько десятков изделий, но из-за неоднократных случаев разрушения лопаток турбины все АЛ-7Ф были возвращены предприятию-изготовителю со штрафными санкциями. Периодически поднимался вопрос о замене АЛ-7Ф в производстве двигателями В.Я. Климова, но их надежность также оставляла желать лучшего. Доводку АЛ-7Ф продолжили на двух заводах (опытном №165 ОКБ А.М. Люльки и серийном №45), причем СКБ "серийщиков" получило широкие полномочия по внесению изменений. Это был жест отчаяния.

Лишь в конце весны 1956 г. опытный Ту-98 получил двигатели, изготовленные опытным заводом №165. После завершения монтажа ТРД и выполнения соответствующих проверок машину перевезли на аэродром ЛИИ. 7 сентября 1956 г. летчик В.Ф. Ковалев и штурман К.И. Малхасян выполнили на Ту-98 первый полет. Летные испытания проходили довольно трудно. Выявились сложности с системой управления передней стойкой. Шасси самолета было выполнено по трехопорной схеме с носовым колесом. Носовая стойка с двумя спаренными колесами убиралась в отсек под кабиной экипажа назад по потоку. Основные стойки шасси крепились к мощным бимсам бомбоотсека и убирались назад в фюзеляжные отсеки, при этом четырехколесные тележки шасси вместе со стойками занимали горизонтальное положение в этих отсеках. Это новаторское конструктивное решение позволило получить аэродинамически чистое крыло, свободное от агрегатов шасси. Однако шасси такой конструкции имело небольшую колею и было очень сложным для летной эксплуатации в ВВС, прежде всего из-за значительных ограничений по боковому ветру и необходимости подготовки высококвалифицированных летчиков (стандартная фраза всех отчетов по летным заводским испытаниям "доступен летчикам средней квалификации" к данной машине уже явно не подходила). Как инженерное решение, подобная конструкция шасси была оригинальной и интересной, и впоследствии, когда вторая машина попала в ЦАГИ на статиспытания, конструкция шасси самолета "98" вызывала живой интерес у специалистов других отечественных самолетных ОКБ, но прямых повторений этот конструкции не было. Кроме того, схема шасси с узкой колеей делала самолет практически неуправляемым на скользких ВПП. Всего до конца 1957 г. удалось выполнить 30 полетов. В одном из них Ту-98, преодолев звуковой барьер, достиг скорости 1238 км/ч на высоте 12000 м.

Между тем в декабре 1956 г. Генеральный штаб сформулировал новые предложения по облику перспективного фронтового бомбардировщика. Высказывалось мнение о целесообразности иметь на вооружении машины двух типов: высотный скоростной фронтовой бомбардировщик с максимальной скоростью порядка 2500 км/ч, рабочим потолком 25000…30000 м, дальностью полета на сверхзвуке не менее 1500 км и на дозвуке 3000 км и маловысотный фронтовой бомбардировщик с крейсерской скоростью 1100…1200 км/ч и дальностью полета до 2000 км. Его планировали вооружить самолетом-снарядом К-12 класса "воздух-земля" с дальностью пуска 100…150 км и скоростью до 3000 км/ч.

Как видно, за четыре года, прошедших с начала создания Ту-98, туполевский проект перестал устраивать заказчика (то же самое произошло с Ил-54). Для того чтобы машина хоть в какой-то степени могла удовлетворять требованиям ВВС, следовало резко увеличить скорость полета и модернизировать систему ударного вооружения. Новые, еще более мощные двигатели взять было неоткуда. Единственный реальный путь повышения скорости полета самолета был связан с радикальным сокращением полетной массы, а значит, с неизбежным уменьшением дальности и боевой нагрузки. В июле 1957 г. специалисты туполевского ОКБ приступили к разработке облегченного и более скоростного варианта "98А" (Ту-24). Намечали пересмотреть конструкцию планера, снять пушечное вооружение, сократить экипаж до двух человек. Взлетная масса должна была уменьшиться примерно на 30%. Работая над Ту-24, конструкторы постарались устранить многие недостатки базовой машины. Так, основные стойки стали убираться в крыльевые обтекатели, поэтому колея стала шире, а устойчивость машины на этапах разбега и пробега должна было существенно повыситься. Более совершенными стали аэродинамические формы бомбардировщика.

С предложением о создании Ту-24 А.Н. Туполев обратился к политическому руководству страны. За подписями Р.Я. Малиновского, К.А. Вершинина, П.В. Дементьева и А.Н. Туполева 9 января 1958 г. в ЦК КПСС ушло письмо следующего содержания: "Докладываем соображения о необходимости принятия к производству фронтового бомбардировщика Ту-98А (облегченного)... В качестве фронтового бомбардировщика, а также бомбардировщика морской авиации в данное время может быть принят разработанный конструкторским бюро под руководством т. Туполева на базе самолета Ту-98 самолет Ту-24 (Ту-98А) со следующими данными: взлетный вес 28-30 т, максимальная скорость 1700-1900 км/ч, практическая дальность полета с крейсерской скоростью 950-1000 км/ч — 2000 км (2400 км в перегрузку), практический потолок с форсированием двигателей 16-17 км, вес бомб 2000-3000 кг. Самолет приспособлен для пуска самолетов-снарядов и применения атомных бомб…

Самолет обладает хорошей проходимостью по грунту. Летно-технические данные самолета по скорости и высоте превосходят данные фронтовых бомбардировщиков, находящихся на вооружении ВВС США и Англии.

Поступление на вооружение Ту-24 резко повысит боеспособность фронтовой и морской авиации…"

Не успели просохнуть чернила на подписи председателя ГКАТ П.В. Дементьев, как тот… обратился к заместителю председателя Совмина Д.Ф. Устинову с прямо противоположным предложением: "Опытный экземпляр фронтового бомбардировщика Ту-98 имеет максимальную скорость 1200-1380 км/ч, дальность полета со скоростью 900 км/ч на высоте 14-15 км — 2400 км, полетный вес — 38 т.

Для улучшения летно-технических данных этого самолета Туполев предложил за счет облегчения конструкции и уменьшения веса бомб снизить полетный вес до 26-28 т, повысить максимальную скорость до 1800-2000 км/ч, потолок до 17-18 км и дальность до 3500 км. Опытный экземпляр улучшенного самолета он предлагает закончить постройкой к концу 1959 года и, не ожидая результатов летных испытаний, запустить этот самолет в серийное производство по чертежам ОКБ.

Снижение полетного веса с 38 т до 26-28 т потребует практически нового самолета и загрузит большую часть ОКБ на длительное время…

В соответствии с Постановлением СМ СССР от 28 марта 1956 г. Яковлевым построен легкий фронтовой бомбардировщик Як-129 с двумя двигателями Р11-300 весом 13-14 т с максимальной скоростью 1600-1800 км/ч, практическим потолком 16-17 км и дальностью 2400 км при скорости 900 км/ч. Самолет Як-129 проходит заводские испытания. Кроме этого, Постановлением Совета Министров от 15 августа 1956 г. Яковлев обязан был построить легкий высотный сверхзвуковой бомбардировщик с полетным весом 20-22 т с максимальной скоростью 2500 км/ч и практическим потолком 20-21 км. В проекте представленного плана опытного строительства нами предлагается построить этот самолет как носитель самолетов-снарядов с передачей его на государственные испытания в четвертом квартале 1959 г.

Учитывая построенный Яковлевым фронтовой бомбардировщик и имеющееся задание на новый бомбардировщик-носитель со скоростью 2500 км/ч, считаю нецелесообразным проведение дальнейших работ с самолетом Ту-98. Государственный комитет считает более целесообразным сосредоточить все средства и силы ОКБ и завода № 156 в 1958 году на выполнении более важных заданий, установленных Правительством…"

После этого письма вопрос о дальнейших работах по Ту-24 перестал быть актуальным. Что же заставило Дементьева так резко переменить свою точку зрения? Быть может, он действительно проанализировал загруженность туполевского ОКБ и пришел к выводу о нерациональности распределения его усилий. Быть может, повлияли особые отношения Дементьева с Яковлевым (одно время они оба были заместителями министра авиапромышленности и тесно взаимодействовали)? Как бы то ни было, Ту-24 остался лишь в проекте, но на основе выполненных проработок ОКБ А.Н. Туполева впоследствии создало тяжелый перехватчик Ту-128.

Еще в ходе заводских испытаний самолетом "98" заинтересовался Командующий авиацией ПВО маршал Е.Я. Савицкий. Ознакомившись с ним поближе, он приехал к А.Н. Туполеву с предложением создать авиации ПВО самолет конструктивно близкий к "98-ой" машине, но с совершенно другим назначением. ПВО срочно нужен был дальний истребитель-перехватчик, вооруженный тяжелыми ракетами класса "воздух-воздух" и оборудованный мощной бортовой радиолокационной станцией системы обнаружения воздушных целей и наведения на них бортовых ракет. Решение о создании комплекса дальнего перехвата Ту-28-80 продлило опытному Ту-98 жизнь уже в качестве летающей лаборатории для отработки системы вооружения нового перехватчика. В приказе Государственного комитета по авиационной технике, датированном сентябрем 1958 г., в частности, говорилось: "…Создать на базе опытного Ту-98 экспериментальный самолет-лабораторию для отработки в полете системы управления реактивным оружием, начав его летные испытания в первом полугодии 1959 года. Работы по Ту-98 прекратить…"

Технические характеристики:
Экипаж: 3 чел.
Длина: 32,065 м.
Размах крыла: 17,274 м.
Максимальная скорость: 1365 км/ч (1,29М).
Практическая дальность: 2440 км.
Практический потолок: 12750 м.

Вооружение:
Стрелково-пушечное:
1 ? 23 мм пушки АМ-23 с 50 патр., впереди.
2 ? 23 мм пушки АМ-23, в кормовой установке ДК-18.
Неуправляемые ракеты: 300 ? ТРС-85, 61 ? ТРС-132 или 18 ? ТРС-212.
Бомбы:
4 ? ФАБ-1000 в бомбоотсеке.
10 ? ФАБ-500 (из них 2 на подвеске).
16 ? ФАБ-250 (из них 4 на подвеске).
24 ? ФАБ-100 (из них 8 на подвеске).
Торпеды: РАТ-52, МАЛ, МАВ, ТАН-53.
Мины: АМД-500 или АМД-1000.

Продолжение следует…

Источник: http://topwar.ru