Сверхзвуковые тяжелые самолеты Андрея Туполева

В 1958 году в ОКБ-156 Андрея Туполева начались научно-исследовательские работы по созданию перспективного дальнего сверхзвукового ударного самолета, который в будущем должен был заменить «Ту-22».

Ставилась задача создания боевого самолета с дальностью полета на в несколько тысяч километров и максимальной скоростью порядка 2,5–3 Маха. Проект, которым в ОКБ занимался отдел Сергея Егера, получил обозначение самолет «125» («Ту-125»). Предварительные расчеты показали, что для обеспечения высоких летных характеристик необходимо обеспечить высокое значение аэродинамического качества на сверхзвуковом режиме полета. При нормальной взлетной массе самолета порядка 100–125 тонн, требовалась силовая установка с суммарной взлетной тягой не менее 40 000 килограммов и с удельными расходами топлива на сверхзвуковом крейсерском режиме значительно меньшими, чем у двигателей «ВД-7М», использовавшихся на «Ту-22».

Поскольку самолет «Ту-125» должен был совершать длительный крейсерский полет на больших сверхзвуковых скоростях, то неизбежно вставал вопрос о применяемых материалах, так как конструкция из традиционных алюминиевых сплавов уже не удовлетворяла условиям «теплового барьера», с которым самолет должен был столкнуться в полете.

Сверхзвуковые тяжелые самолеты Андрея Туполева

Речь шла о применении традиционных сплавов в сочетании со сталью и титаном в наиболее нагруженных и напряженных в тепловом отношении элементах конструкции. Требовалось создать целый комплекс сложнейших систем оборудования и вооружения, способных обеспечить высокую эффективность применения ударной авиационной системы в условиях дальнего сверхзвукового полета.

Проект самолета «Ту-125», относящийся к 1958 году, имел два двигателя «НК-6» или «НК-10» конструкции Николая Кузнецова, с максимальной взлетной тягой 2350024000 килограммов, установленных под крылом в хвостовой части фюзеляжа в двух мотогондолах. Схема самолета — «утка», крыло — треугольное с мощным наплывом в центропланной части, максимальная скорость полета — 2700 км/ч, практический потолок — 25 километров и дальность полета — 7000 километров.

С 1958 года, под тем же шифром, что и самолет «135» («Ту-95С»), в ОКБ-156 начались инициативные работы по стратегической ударной авиационной системе, близкой по своим проектным параметрам к «М-56» Владимира Мясищева.

До осени 1960 года работы по теме «135» не выходили за рамки поисковых исследований; было подготовлено несколько предварительных проектов стратегического сверхзвукового самолета, в основном повторявших варианты проектов по американскому «ХВ-70». 3 октября 1960 года вышло постановление Совета Министров СССР № 1057-437, согласно которому ОКБ Мясищева передавалось в качестве филиала в ОКБ Челомея и освобождалось от проектирования и разработки сверхзвукового самолетаносителя «М-56»; ОКБ Туполева, в связи с прекращением работ по «М-56», должно было в треххмесячный срок дать предложения по созданию дальнего сверхзвукового самолетаносителя и дальнего сверхзвукового самолета-разведчика с рассмотрением возможности серийной постройки их на заводе № 22 в Казани.

Сверхзвуковые тяжелые самолеты Андрея Туполева

В рамках этой работы, получившей по КБ обозначение самолет «135» («Ту-135»), было рассмотрено большое количество проектов создания авиационно-ракетных и разведывательных стратегических систем на базе различных вариантов сверхзвуковых дальних самолетов. В течение почти пяти лет была проведена большая работа по обоснованию и выбору основных параметров системы и самолета-носителя. Были проработаны десятки вариантов проектов самолета «135» с реализацией большого количества аэродинамических компоновочных решений под различные типы двигателей. В ходе проектирования исследовался и творчески перерабатывался опыт проектирования дальних стратегических сверхзвуковых самолетов, включая материалы Мясищева и разведданные по американскому стратегическому носителю «Валькирия».

Для самолета «Ту-135» рассматривались следующие типы двигателей: «НК-6» (максимальная взлетная тяга — 2300023500 кг), «НК-6Б» (22480 кг), «НК-6В» (18700 кг), «НК-6С» (22500 кг), «НК-10» (24000 кг), «Р15Б-300» (15000 кг), «Р23-300» (21000 кг), «ВД-19Р» (13500 кг), «Р17-117» (17000 кг). Число двигателей, в зависимости от величины их тяги, менялось от четырех до шести. Рассматривался также вариант самолета «Ту-135» с ядерной силовой установкой.

В ходе работ по выбору оптимальной аэродинамической схемы самолета было изготовлено 14 моделей «Ту-135», на которых в ЦАГИ были проверены шесть вариантов схем крыла, более десяти вариантов расположения двигателей. На пяти вариантах определялся оптимальный профиль крыла На шести вариантах — взлетно-посадочные характеристики и общие характеристики на дозвуковых скоростях. На моделях выбирались органы управления, характеристики устойчивости и управляемости. Отрабатывалась форма и расположение мотогондол, воздухозаборники, сопла, форма каналов подвода воздуха к двигателям, исследовалось взаимное влияние двигательных гондол, крыла и фюзеляжа В результате работ по оптимизации самолета для него была выбрана схема «утка» с плавающим передним горизонтальным оперением, треугольным крылом с переменной стреловидностью по передней кромке, одним килем и разнесенными по размаху крыла спаренными мотогондолами.

Отдельно изучался вопрос создания системы ракетного вооружения на базе крылатых ракет различного назначения и баллистических ракет воздушного базирования. Много внимания уделялось формированию навигационно-пилотажного и прицельного комплексов, бортовой аппаратуре радиоэлектронного подавления на основе новейших достижений.

В результате проектирования ударно-разведывательной системы «Ту-135» в ОКБ были выработаны основные положения концепции создания стратегического самолета-носителя и системы на его базе. Основные моменты ее были следующие.

Максимальная скорость полета самолета ограничивалась величиной 3000 км/ч (2,82 Маха), а крейсерская скорость — 2500–2650 км/ч (2,35-2,5 Маха). Это позволяло использовать в конструкции самолета дюралевые сплавы, с применением только в некоторых нагруженных элементах теплостойких сплавов и материалов, что позволяло использовать привычные и отработанные технологии и производственную базу серийных авиационных заводов без их существенной переделки и сокращало сроки проектирования и производства как минимум в два раза. Силовая установка самолета должна была базироваться на двухконтурных (турбовентиляторных) двигателях типа «НК-6». Это обеспечивало получение дальности полета большей на 10–20 % на основных сверхзвуковых режимах полета и на 30–40 % на смешанных и дозвуковых режимах, по сравнению с другими типами предлагавшихся двигателей, и возможность длительного полета на малых высотах. Кроме того, использование «НК-6» позволяло иметь силовую установку, однотипную с самолетами «Ту-22 2НК-6» (самолет «106»), а также обеспечивало дополнительный эффект от применения модификаций «НК-6» или его основных агрегатов для силовых установок самолетов гражданского назначения, а также для проектов самолетов вертикального взлета и посадки.

На основании большого объема исследований и анализа предложенных вариантов самолета «Ту-135» для дальнейшего проектирования был выбран вариант со следующими размерностями: длина самолета — 50,7 метра, высота самолета — 10,7 метра, размах крыла — 34,8 метра, площадь крыла — 400–450 м2, взлетная масса — 160–200 тонн. Выбранные размерности обеспечивали: получение нормальной практической дальности полета на сверхзвуковом крейсерском режиме (2650 км/ч) — 8000 километров, максимальной практической дальности полета — 10 000 километров и дальности с одной дозаправкой топливом в полете — 12 000 километров.

В случае создания на базе ударного самолета «Ту-135» его пассажирского варианта (самолет «135П») подобная машина могла бы обеспечить практическую дальность полета на сверхзвуке — 6500 километров (беспосадочный полет с территории СССР в США).

На основании требований ВВС по возможности эксплуатации тяжелых самолетов с аэродромов со слабым бетонным покрытием или с грунта самолет «Ту-135» должен был оборудоваться многоколесным или лыжно-колесным шасси.

Это позволяло использовать самолет при взлетной массе 160 тонн с аэродромов 1-го класса и с грунтовых аэродромов улучшенного типа. В перегрузочном варианте при взлетной массе 200 тонн — с внеклассных аэродромов или с усиленных полос аэродромов 1-го класса.

Работы по самолету «Ту-135» не замыкались лишь только на получении высокоэффективного ударного носителя, речь шла о создании многоцелевой системы, способной решать широкий круг оперативно-стратегических задач на базе одного базового самолета. Когда в начале 60-х годов Никита Хрущев сделал ставку на полный отказ от пилотируемых стратегических бомбардировщиков в пользу баллистических ракет, он не рискнул выступить напрямую против патриарха советской авиации Андрея Туполева и остановить тему «135». ОКБ-156 было предложено проработать возможность увеличения крейсерской скорости полета «Ту-135» до 3000 км/ч, как у «ХВ-70».

Одновременно, в противовес Туполеву, задание на однорежимный самолет для борьбы с авианосными ударными группировками получили «истребительные» КБ Павла Сухого (проект «Т-4») и Александра Яковлева (проект «Як-35»).

В июле 1962 года состоялся Научно-технический совет, на котором подводились итоги этого конкурса. В процессе обсуждения предложений проект самолета «Ту-135» был подвергнут серьезной критике. Туполев понял, что его бомбардировщику грозит быть «отправленным в корзину» и поэтому дал команду своему конструкторскому бюро о подготовке под условия конкурса проекта самолета «Ту-125».

Варианты самолета «Ту-125» начала 60-х годов в общих чертах повторяли компоновочные решения, принятые для самолета «135». В зависимости от выбранного типа двигателей их число менялось от двух до четырех (2 X «НК-6» или «НК-10», 4 X «Р-15Б-300» и так далее). Однако КБ не имело достаточно времени на проработку «Ту-125» под условия конкурса…

На втором Научно-техническом совете в сентябре прошло обсуждение проектов авиационными институтами и военными. Представленный проект самолета «Ту-125» не прошел конкурса из-за своей непроработанности. Сыграли роль также и технические и технологические сложности, связанные с созданием систем оборудования и вооружения самолета «125». Тем не менее работы по проектированию самолета «125» продолжалось до середины 60-х годов, когда взгляды на системы авиационных стратегических вооружений склонились в пользу дальнего многорежимного ударного самолета, реализацией чего стало создание многорежимного бомбардировщикаракетоносца с крылом изменяемой стреловидности «145» («Ту-22М»).

Похожие книги из библиотеки

Битва за звезды-1. Ракетные системы докосмической эры

Перед вами книга, рассказывающая об одном из главных достижений XX века — космонавтике, которую весь мир считает символом прошлого столетия. Однако космонавтика стала не только областью современнейших исследований науки и достижений техники, но и полем битвы за космос двух мировых сверхдержав — СССР и США. Гонка вооружений, «холодная война» подталкивали ученых противоборствующих систем создавать все новые фантастические проекты, опережающие реальность.

Данный том посвящен ракетным системам докосмической эры.

Книга содержит большой иллюстративный материал и будет интересна как специалистам, так и любителям истории.

Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть II)

Перед вами книга, рассказывающая об одном из главных достижений XX века — космонавтике, которую весь мир считает символом прошлого столетия. Однако космонавтика стала не только областью современнейших исследований науки и достижений техники, но и полем битвы за космос двух мировых сверхдержав — СССР и США. Гонка вооружений, «холодная война» подталкивали ученых противоборствующих систем создавать все новые фантастические проекты, опережающие реальность.

Данный том посвящен истории бурного развития космонавтики во второй половине XX века, альтернативным разработкам и соперничеству между Советским Союзом и США.

Книга будет интересна как специалистам, так и любителям истории.

Атомный проект. История сверхоружия

В книге рассказывается о работе физиков Германии, США и СССР над созданием атомной бомбы. Это оружие должно было стать решающим фактором в военном противостоянии сверхдержав.

Звездные войны. Американская Республика против Советской Империи

«Давным-давно, в очень далекой галактике…» — с этого титра начинался всемирно известный кинофильм Джорджа Лукаса «Звездные войны». Со временем это словосочетание стало настолько общеупотребительным, что никто не удивился, когда им стали обозначать вполне реальные программы создания вооруженных сил космического базирования.

Книга, которую вы держите в руках, посвящена истории «звездных войн», но не выдуманных, бушующих в далекой галактике, а реальных, начинавшихся здесь, на Земле, в тиши конструкторских бюро и вычислительных центров. Вы прочитаете о ракетопланах люфтваффе, РККА и ВВС США, о космических бомбардировщиках и орбитальных перехватчиках, о программе противоракетной обороны и способах ее преодоления.

И в настоящее время еще не поставлена точка в истории военной космонавтики. Мы переживаем очередной эпизод «звездных войн», и пока не ясно, кто выйдет победителем из вечной схватки между добром и злом.