Глава 5 Сравнение самолетов Т-4 И Т-4МС с аналогами

Глава 5

Сравнение самолетов Т-4 И Т-4МС с аналогами

Из истории современной бомбардировочной авиации

В конце пятидесятых годов на вооружении ВВС США и СССР имелось только по одному типу бомбардировщиков средней дальности, соответственно В-58 и Ту-22. Появившись почти одновременно, эти две машины имели разную концепцию применения, что и определило их внешний облик и технические характеристики. Американский самолет превосходил Ту-22 по скорости и был легче, обладая схожей дальностью действия. Большим недостатком обеих машин была высокая аварийность, объясняемая "сыростью" летательных аппаратов. В итоге эксплуатация В-58 была прекращена, а советский Ту-22 долго доводился и стал полноценной боевой машиной.

На базе самолетов Ту-22 и В-58 были созданы разведывательные модификации Ту-22Р и RB-58, которые достаточно долго эксплуатировались армиями обеих стран.

В 1962 г. в США появился новый ударно-разведывательный самолет А-12, рассчитанный на скорость полета М=3. В основном новая машина использовалась как разведчик. Постепенно модернизируя свой самолет, фирма Lockheed сделала на его базе перехватчик YE-12. А в декабре 1964 г. впервые поднялся в воздух разведчик SR-71. Этот самолет наделал много шума за время своей эксплуатации и косвенно повлиял на создание самолета Т-4.

В начале шестидесятых в ОКБ А.Н. Туполева велась разработка проекта самолета "106", который имел более высокие характеристики, чем самолет Ту-22 и должен был прийти ему на замену. Проект базировался на планере Ту-22 с двигателями НК-6 и крылом с более тонким профилем. В середине шестидесятых работы по машине "106" были прекращены, поскольку конструкторское бюро приступило к созданию самолета с изменяемой геометрией крыла "145" (будущий Ту-22М).

Бомбардировщик Ту-22. (Сергей Скрынников)

Самолет "106" рассчитывался на скорость, не превышающую 2200 км/ч, и в его конструкции должны были применяться алюминиевые сплавы.

Появление в шестидесятых годах мощных комплексов ПВО оставляло мало шансов для самолетов со скоростью ниже М=3, поэтому проект ударно-разведывательного самолета Т-4 как нельзя, кстати, вписывался в эти условия, но при его создании было необходимо использовать титан и жаропрочные стали...

В 1969 г. взлетел опытный самолет Ту-22М, который должен был стать заменой уже устаревающему и не отвечающему современным требованиям Ту-22.

После испытаний и многочисленных доработок с 1973 г. сверхзвуковой бомбардировщик, уже с индексом Ту-22М2, был принят в серию и стал основным ударным самолетом средней дальности.

Начиная с 1977 г. появилась новая модификация с двигателями НК-25 и усовершенствованным БРЭО - Ту-22МЗ, которая эксплуатируется и по сей день.

В середине пятидесятых годов в СССР и США начались работы по проектированию новых самолетов для замены устаревающих Ту-95, М4 и В-58.

В нашей стране велись работы по стратегическим самолетам в двух конструкторских бюро: ОКБ В.М. Мясищева и ОКБ А.Н. Туполева.

Мясищевские машины М-50 и М-52 явились первыми в СССР стратегическими бомбардировщиками, рассчитанными на сверхзвуковую скорость полета. Самолет М-50 по сути оказался опытным. Он прошел испытания, но так и не получил специально разработанные для него двигатели ОКБ им. В.Ф. Зубца "16-17"[¹ На самолете М-50 были установлены двигатели ВД-7 тягой 9750 кгс. Прим, автора.] с тягой 17000 кгс. Модификация М-52 с уже новыми двигателями должна была стать серийным самолетом (был построен первый опытный экземпляр).

В конце 1960 г. конструкторское бюро В.М. Мясищева было закрыто, и обе программы остановлены. Машина М-52 так никогда и не взлетела.

Параллельно с М-50 и М-52 в ОКБ разрабатывался самолет М-56 с крейсерской скоростью полета М=3,25. Он был рассчитан на дальность полета 10000 км, имел шесть двигателей ВК-15 ОКБ В.Я. Климова в двух пакетах под крылом и взлетную массу - 250 т.

Этот проект был конкурентом туполевского изделия "135", но дальше бумаги так никуда и не пошел.

Такая же участь постигла и самолет "135". Сложная политическая игра Генерального секретаря ЦК КПСС И.С. Хрущева, министра авиационной промышленности П.В. Дементьева и генерального конструктора ОКБ А.Н. Туполева самого Андрея Николаевича привели к тому, что проект изделия "135" был "похоронен".

В то время в СССР стали просачиваться данные по американскому самолету ХВ-70 фирмы "North American" со скоростью полета М=3,2, который являлся прямым конкурентом советских М-56 и "135".

Ударный комплекс Ту-22МЗ. (Сергей Скрынников)

Самолет Conveir В-58А из архива Владимира Антонова

Первоначально ВВС США планировало закупить 62 самолета с бороводородными двигателями YJ93-GE-3 фирмы "General Electric", но в связи с закрытием программы было решено ограничиться двумя опытными машинами. Испытательные полеты продолжались до 1968 г., после чего работа по ХВ-70 была полностью свернута. На разработку и исследования самолета было затрачено 14,5 млн. инженерных человеко-часов и израсходовано 1,3 млрд. долл.

Поскольку до середины шестидесятых годов в ВВС обеих стран так и не были созданы машины для замены старых "бомбовозов", то проблема обновления парка ударных самолетов с новой силой напомнила о себе и заставила многие КБ заняться разработкой проектов.

Фирма "North American" (позже она стала называться "Rockwell International") после заключения контракта с ВВС в июне 1970 г. по программе AMSA приступила к постройке трех опытных самолетов В-1.

Таблица 1.

Примечание:

* - данные ТТЗ.

’* - самолет А-12 планировался как ударно-разведывательная машина, но использовался как разведчик ("А" - ATTACK - штурмовик). Существовала модификация УР-12А-перехватчик, аналогично МиГ-25.

*** - данные из иностранных источников.

*'** - в случае Ту-22, Ту-22М2 и Ту-22МЗ внутренняя и полная бомбовая нагрузка.

***** - принятые сокращения: Р - разведчик, П - перехватчик, ПК - противокорабельный.

Таблица 2.

В 1975 г. было принято решение о постройке еще одного бомбардировщика.

По мере реализации программы выявилось много недостатков новой машины, но основными были: перетяжеление планера на 15 т и увеличение стоимости серийного производства в 10 раз по сравнению с предполагаемыми на этапе проектирования.

В 1977 г. было решено отказаться от серийного производства самолета. До 1981 г. фирма "Rockweell International" проводила летные испытания в инициативном порядке. В 1982 г. было принято решение о начале производства более совершенного самолета В-1 В (он предполагался как переходный до начала производства бомбардировщика В-2).

В период с 1985 г. по 1988 г. в строевые части ВВС было поставлено 100 самолетов, которые эксплуатируются и по сей день.

В-1В получил в наследство от В-1А множество дефектов, которые не позволили вывести машину на уровень полной боевой готовности (низка надежность двигателей F101-GE102, а также не доведена до работоспособности система РЭБ AN/AOQ-161). Программа доводки самолета В-1В проводилась медленно из-за большой стоимости этих работ и поэтому основная масса бомбардировщиков была не способна вести боевые действия[2 К 1998 г. основная масса бомбардировщиков В-1В переориентирована для поражения тактических целей неядерным оружием. Станция РЭБ на них была демонтирована. Прим, автора.].

Американский разведчик Lockheed SR-71. (Из архива Николая Гордюкова)

Таблица 3.

Примечание:

* - усредненное значение площади крыла.

** - дальность по ТТЗ.

*** - боевая нагрузка, размещенная внутри самолета.

**** - параметры даны для проектируемого варианта М-50-2 с двигателями ОКБ им. П.Ф. Зубца - "16-17" с малым расходом топлива.

- принятые сокращения: Р - разведчик, РЭП - самолет радиоэлектронного противодействия, ПК - противокорабельный и ПЛО - самолет противолодочной обороны.

Программа разработки многорежимного ударного самолета началась в СССР в 1968 г. После многочисленных исследований и проектных работ три конструкторских бюро представили проекты: Т-4МС (от ОКБ им. П.О. Сухого), изделие "160М1" (от ОКБ им. А.Н.Туполева) и М-20 (от ОКБ им. В.М. Мясищева). Самолеты Т-4МС и М-20 имели интегральную компоновку и были рассчитаны на крейсерскую скорость полета М=3,2. Конкурс выиграл суховский Т-4МС.

В связи с загруженностью ОКБ им. П.О. Сухого другими работами (Су-24, Су-27, Су-25 и Су-17) дальнейшее проектирование было поручено А.И. Туполеву.

Так появился Ту-160 (мясищевский М-18 во многом послужил прообразом изделию "70"), который состоит на вооружении России в настоящее время. Первый Ту-160 взлетел в 1981 г., а поступление его в строевые части началось в 1987 г.

Сравнение ударно-разведывательного самолета Т-4 с аналогами

Среди западных конкурентов "сотки" можно назвать только американский В-58 "Hustler", который также как Т-4 являлся ударным самолетом средней дальности. Несмотря на то, что обе машины имели одинаковое назначение, создавались они под разную концепцию применения.

В-58 являлся двухрежимным бомбардировщиком, способным нести бомбовую нагрузку, в том числе и ядерную. Основной режим полета самолета был рассчитан на дозвуковую крейсерскую скорость, но в случае необходимости "Hustler" мог долгое время совершать полет со сверхзвуковой скоростью М=2,0.

Скоростью 2300 км/ч обладал далеко не каждый истребитель-перехватчик тех времен, а поражение целей на высоте 18 км зенитными ракетами было также весьма проблематично.

Имея такую скорость и потолок полета в 18 км, американская машина могла с большей вероятностью преодолеть ПВО противника с малыми потерями.

Самолет Т-4 создавался гораздо позже и влияние средств ПВО было еще более сильным, поэтому крейсерская сверхзвуковая скорость - 3200 км/ч и потолок 20-24 км были "панацеей" от мощного щита противовоздушной обороны противника.

Некоторое отставание в двигателестроении приводило к большому расходу топлива у применяемых на советских самолетах двигателей, а это в свою очередь уменьшало дальность полета и увеличивало размеры самолета для установки дополнительных топливных емкостей.

В-58 был в 1,5 раза меньше Т-4, имея при этом одинаковую с ним дальность полета (около 6000 км).

Отставание СССР в радиоэлектронике также приводило к перетяжелению планера.

Для компенсации малой дальности, а также при применении в варианте противокорабельного самолета для целей типа "авианосец", "сотка" несла на себе ракеты большой дальности с ядерной боевой частью.

Оба самолета не имели внутренних узлов подвески и могли нести вооружение только на внешних точках крепления под фюзеляжем и крылом, что уменьшало крейсерскую скорость.

Основное преимущество "сотки" - это конечно же малое время выполнения боевого задания, что давало возможность реагировать, практически мгновенно на любое изменение политической и военной обстановки на достаточно большом расстоянии от границ СССР.

Обе машины имели одну общую черту - их создание, это рывок вперед авиационной промышленности (например, применение стали и титана в обшивке ЛА).

Самолеты Т-4 и В-58 создавались как многофункциональные (разведчик и перехватчик), что позволяло удешевить и унифицировать их эксплуатацию для ВВС обеих стран.

В СССР до создания Т-4 ударной машиной средней дальности был туполевский Ту-22. Но концепция применения Ту-22, заложенная при его проектировании, во многом отличалась от изделия суховского конструкторского бюро.

Ту-22 не рассчитывался на постоянную сверхзвуковую скорость полета, поскольку следование по маршруту производилось на скоростях, меньших звуковой и на бесфорсажном режиме, что позволяло уменьшить массу потребляемого топлива и его расход почти в два раза. Сверхзвуковой режим предусматривался только для преодоления ПВО противника, при этом максимальная скорость соответствовала 1500 км/ч.

Самолет Т-4 был рассчитан на сверхзвуковую крейсерскую скорость. Полет на таком режиме требует гораздо больше топлива, а это, в свою очередь, увеличило взлетную массу самолета: 122 т у Т-4 против 92 т у Ту-22.

"Сотка" имела более эргономичную кабину, в отличие от Ту-22, а также более совершенную систему спасения пилотов.

За счет применения БЦВМ и новейшего радиоэлектронного оборудования экипаж Т-4 был сокращен до двух человек.

Суховская машина имела более высокие летные характеристики благодаря новым и более мощным двигателям: у Т-4 тяговооруженность - 0,53, а у Ту-22 - 0,35. Отличные характеристики "сотка" получила также благодаря мощной механизации крыла и малой нагрузке на него: 434 кгс/м² для Т-4 и 567 кгс/м²для Ту-22.

Самолет Ту-160 (Сергей Скрынников)

Наследники "сотки" - самолеты Ту-22М и Ту-22М3 - это уже машины сегодняшнего дня, способные преодолевать современные средства ПВО с наименьшими потерями.

Ту-22М2 и Ту-22МЗ являются многорежимными машинами с изменяемой геометрией крыла и способностью преодолевать ПВО на трансзвуковой скорости на очень малых высотах полета (около 60 м).

Вследствие такой концепции применения туполевские самолеты имеют меньший, чем у Т-4 потолок полета - 13-14 км и максимальную скорость 1800 км/ч у Ту-22М и 2300 км/ч у Ту-22МЗ.

Большая тяговооруженность позволила увеличить массу боевой нагрузки по сравнению с "соткой" до 21 - 24 т, а изменяемая геометрия крыла улучшила взлетно-посадочные характеристики "Ту".

Эксплуатация со скоростями до М=2 позволила сохранить применение при производстве туполевских самолетов алюминиевых сплавов, что значительно удешевило их сборку.

Т-4 и Ту-22М2/М3 имеют возможность оснащения штангой заправки топливом, что увеличивает дальность ударных машин.

Как суховский, так и туполевские самолеты могут эксплуатироваться в различных вариантах: в ударном, как перехватчик (для Т-4), разведывательном, самолета радиоэлектронного противодействия и противокорабельного(для Т-4).

Американский самолет А-12[3 Этот самолет больше известен по его модификации SR-71А. Прим, автора.], применявшийся только как разведчик, первоначально планировался как ударная машина. В случае постройки такого самолета, он имел бы близкие к Т-4 характеристики скорости - 3300 км/ч и высоты полета - 25,9 км, но уступал бы по боевой нагрузке и дальности полета.

Большим плюсом А-12 является малая заметность, благодаря примененной на нем технологии "стеле" и специально выбранной формы планера.

Сравнение самолета Т-4МС и его аналогов

Основным аналогом самолета Т-4МС можно считать американский В-1В фирмы "Rockweell International", который также как и суховская машина был многорежимным ударным бомбардировщиком с межконтинентальной дальностью полета.

В-1В. ( Сергей Скрынников)

В-1В предназначен для проникновения вглубь территории противника на малых высотах (до 60 м) в режиме следования рельефу местности. Он рассчитан на поражение целей с заранее заданными координатами управляемыми ракетами AGM-69 SRAM малой дальности с ядерной боевой частью и свободнопадающими бомбами. Режим больших высот используется для подлета к цели на дозвуковой крейсерской скорости. Выход на максимальную скорость 1270 км/ч возможен только в краткосрочном режиме, например, при уходе от истребителей противника.

Т-4МС способен преодолевать средства ПВО как в режиме следования рельефу местности на трансзвуковой скорости, так и на больших высотах (18-24 км) со скоростью 3200 км/ч. Причем максимальная скорость на обоих режимах не ограничивается временем.

Для достижения заданных характеристик полета на больших и малых высотах конструкторы обеих машин прибегли к крылу изменяемой геометрии.

Самолеты Т-4МС с двигателями К-101 тягой 4x22000 кгс и небольшой нагрузкой на крыло должны были иметь отличные летные характеристики.

В-1В и Т-4МС могут нести большую боевую нагрузку во внутренних отсеках, не считая узлов наружной подвески. В то же время в вооружение Т- 4МС входили различные системы ракетного оружия и разновидность применяемых боевых средств во многом превышала В-1В.

Различные условия применения ЛА заставили конструкторов по-разному подойти к материалам, используемым при постройке самолета. "Двухсотка" - это титан, нержавеющие стали и композиционные материалы, а В-1 В - в основном алюминиевые сплавы и композиты.

Обе машины планировались как многофункциональные. Т-4МС мог использоваться как разведчик, самолет ПЛО и противокорабельный, а В-1В как разведчик. Это также как и в случае с Т-4 удешевляло эксплуатацию самолетов.

Российский самолет Ту-160 стал фактически продолжением программы Т-4МС и был создан в противовес американской машине. Самолет Ту-160 способен также как и Т-4МС преодолевать оборону противника на двух режимах полета: большой сверхзвуковой и в режиме следования рельефу местности. Такую многорежимность обеспечивает Ту-160 изменяемая геометрия крыла.

В отличие от Т-4МС, туполевская машина на 100 т тяжелее, но из-за использования мощных двигателей НК-32 тягой 4x25000 кгс имеет почти такую же тяговооруженность как и "двухсотка".

Дальность полета, потолок и скорости полета у земли и в воздухе несколько ниже, чем у Т-4МС. Это следствие того, что Ту-160 был рассчитан на производство из более дешевых алюминиевых сплавов, хотя доля титановых сплавов достигла в нем более 20 процентов. Ту-160 также создавался как многоцелевая машина и может использоваться как разведчик, противокорабельный самолет и радиоэлектронного противодействия, а также носитель воздушно-космических аппаратов.

Для уменьшения заметности на всех трех самолетах предусматривалось применение технологий "стелс". Первое - это концепция, заложенная при проектировании самого планера - интегральная аэродинамическая компоновка отличающаяся плавным сопряжением крыла с фюзеляжем. За счет применения интегральной компоновки было значительно снижено значение ЭПР[4 Эффективная поверхность рассеяния радиоволн. Прим, автора.] для всех самолетов. Применение цельноповоротного киля и невыступающей за обводы фюзеляжа кабины на Ту-160, S-образных перегородок воздухозаборника у В-1 В и специальных радиопоглощающих материалов на Т-4МС, также снизило показатели ЭПР на сравниваемых машинах.

Близким по назначению и характеристикам к суховскому Т-4МС был самолет ХВ-70 "Valkyrie" фирмы "North American".

Самолет ХВ-70. (Из архива Владимира Антонова)

Самолет ХВ-70 был также рассчитан для прорыва ПВО противника на большой высоте (25 км) со сверхзвуковой скоростью 3200 км/ч, но, не являясь многорежимной машиной, не мог выполнять полеты у земли продолжительное время.

ХВ-70 значительно тяжелее Т-4МС (244 т для первого и 170 т для второго), что позволяло американской машине нести большую полезную нагрузку. С другой стороны, "двухсотка" имела разнесенные парные гондолы двигателей, что позволяло полностью использовать внутренние объемы фюзеляжа. ХВ-70 "Valkyrie" из-за пакета двигателей под фюзеляжем мог нести вооружение только на внешних узлах подвески, что соответственно уменьшало скорость полета летательного аппарата.

Фирме "North American" удалось создать хороший по летным характеристикам самолет, легкий в управлении, о чем говорят его достаточно большая тяговооруженность - 0,34 и малая нагрузка на крыло - 425 кгс/м².

На обеих машинах, рассчитанных на крейсерскую скорость полета М=3,2, в конструкции были применены высокопрочные стали и сплавы титана, а также углеродосодержащие композиты (разогрев некоторых частей планера доходил до 320°С).