Предшесвенники Ту-160

Петр Бутовски/ Гданськ(Польша) Перевод с польского Андрея В.Хаустова Фото и схемы из архива автора

М-50 перед первым вылетом

Советские тяжелые бомбардировщики последние тридцать лет находились «в тени» межконтинентальных баллистических ракет, составлявших основу стратегической триады страны. После принятия на вооружение в начале 50-х гг. Ту-95, М-4 и ЗМ до конца 80-х гг. в СССР не вошел в строй ни один самолет этого класса. Лишь в последнее время эти машины стали заменять на Ту-160. Однако и в течение упомянутого тридцатилетия советские тяжелые бомбардировщики продолжали развиваться: проводились интереснейшие исследования концептуального характера, прорабатывались весьма оригинальные проекты. Итогом стало создание двух летавших самолетов такого класса: М-50 и Т-4. В конце концов именно этот задел позволил создать Ту-160 - самый мощный в мире серийный стратегический бомбардировщик.

Во второй половине 50-х гг. в ряде стран появились сверхзвуковые истребители, вооруженные управляемыми ракетами «воздух -воздух». Образовавшаяся разница в скорости полета между ними и бомбардировщиками вызвала серьезное беспокойство военных. Поэтому в СССР началась срочная разработка сверхзвуковых бомбардировщиков трех классов: легких, средних и тяжелых.

Представителем легких сверхзвуковых бомбардировщиков стал Як-26, созданный для доставки к цели первой советской тактической ядерной бомбы 8У-49 (шифр «Наташа», мощность 30 кт) массой 1200 кг. Однако он не оправдал возлагавшихся надежд, и постройку серии ограничили 10-ю экземплярами. Первым достаточно эффективным фронтовым сверхзвуковым бомбардировщиком стал появившийся в 1958 г. Як-28.

Монополистом в классе средних сверхзвуковых бомбардировщиков на долгие годы стало ОКБ А.Н. Туполева. Однако созданный им Ту-22 не только не смог вытеснить дозвуковой Ту-16, но и составить ему сколько-нибудь серьезную конкуренцию. Лишь в середине 70-х гг. на вооружение поступил действительно удачный сверхзвуковой средний бомбардировщик Ту-22М, получивший мировую известность под названием «Бэкфайр»*.

Раздел мира на сферы влияния сверхдержав привел к тому, что создание стратегического наступательного оружия, способного поражать цели непосредственно на территории вероятного противника, стало основным приоритетом стратегии СССР и США. Поиском подходящего носителя для межконтинентальной доставки ядерного заряда занимались лучшие умы по обе стороны океана. В СССР такие работы велись по трем основным направлениям: ОКБ СП. Королева и М.К. Янгеля разрабатывали стратегические баллистические ракеты (Р-7 и Р-9 в первом и Р-16 во втором); ОКБС.А. Лавочкина и В.М. Мясищева - беспилотные межконтинентальные самолеты-снаряды (Ла-350 «Буря» и М-40 «Буран»); третьим направлением -стратегическими бомбардировщиками -занимались ОКБ В.М. Мясищева, А.Н. Туполева и Р.Л. Бартини, а в конце 50-х гг. и «фирмы» П.В. Цыбина и Г.М. Бериева.

Работы ОКБ В.М. Мясищева

Наибольших успехов добилось ОКБ-23, руководимое Владимиром Михайловичем Мясищевым. После нескольких лет вынужденного перерыва 24 марта 1951 г. оно возобновило работу специально для создания стратегического бомбардировщика М-25. Позже его переименовали в М-4 (код НАТО -«Бизон»). С1955 г.самолет выпускался серийно на авиазаводе № 23 в Москве, а коллектив ОКБ приступил к созданию сверхзвуковой машины.

Для этой цели на территории ОКБ-23 построили аэродинамические трубы, позволявшие проводить эксперименты на моделях при скоростях воздушного потока, соответствовавшего числам Маха М=0,95, М=3 и М=6. Совместно с ЦАГИ инженеры ОКБ проанализировали более 30 вариантов аэродинамической компоновки будущего бомбардировщика.

Первые проекты сверхзвуковых самолетов В. Мясищева принадлежали к так называемому «семейству 30». Проекты М-30 и М-31 были скорее средними бомбардировщиками со взлетной массой менее 100 т. В той же весовой категории создавался и М-33, выполненный по схеме «бесхвостка». М-32 и М-34 были тяжелыми бомбардировщиками, но не имели межконтинентального радиуса действия. Так, М-32 имел расчетную дальность 8000 км, скорость 1350 км/ч и взлетную массу около 180 т. М-34 обладал дальностью 8700 км и максимальной скоростью 1850 км/ч.

Затем возникли проекты «семейства 50», одним из которых стал знаменитый М-50. Ведущим конструктором машины назначили Георгия Назарова. Расчетная скорость полета самолета должна была составить 1950 км/ч, а практический потолок - 16500 м. Габариты машины: длина - 59,2 м, размах крыла - 32,5 м, высота - 10,7 м.

Отличительной чертой М-50 стало то, что на нем буквально все - от двигателей до покрышек колес - делалось вновь. Наиболее важными особенностями аэродинамической компоновки М-50 стало тонкое треугольное крыло (относительная толщина - в пределах 3,5 - 3,7%) с изломом по передней кромке и цельноповоротное горизонтальное оперение. Новым был и подход к проектированию фюзеляжа, собранного из крупногабаритных панельных элементов.

В конструкции шасси повторили принцип, проверенный на М-4 и ЗМ -тандемная схема с раздвижной передней опорой. Весьма оригинально решалась проблема торможения на пробеге -с помощью гидропривода из фюзеляжа выдвигались четыре похожие на лыжи стальные балки. При их трении о бетон образовывались целые снопы искр, но такой способ торможения оказался очень эффективным.

На М-50 впервые в СССР использовалась автоматическая система регулирования положения центра тяжести в полете путем перекачки топлива между фюзеляжными и крыльевыми группами кессон-баков. Необходимость в этом возникла потому, что при переходе на сверхзвуковую скорость изменяется характер обтекания крыла, и его центр давления (условная точка приложения результирующей подъемной силы) смещается назад, приводя к появлению пикирующего момента. Без перекачки топлива компенсация пикирующего момента потребовала бы увеличения размеров горизонтального оперения и, соответственно, привела бы к росту массы самолета и аэродинамического сопротивления. Автором решения стал Л.Минкин. Также впервые в отечественной практике на М-50 за счет использования достижений радиоэлектроники экипаж тяжелого бомбардировщика удалось сократить до двух человек. Пилот и штурман сидели один за другим в носовой части фюзеляжа. Новшества позволили сэкономить несколько тонн взлетной массы самолета, ограничив ее 210000 кг.

Отсутствие практического опыта пилотирования самолетов с треугольным крылом привело к созданию аналогового тренажера, на котором летчики-испытатели знакомились с управлением будущей машины, одновременно обучаясь полетам на ней**.

Проблематичным оказалось создание силовой установки. Так как самолет должен был совершать длительный полет на сверхзвуковой скорости, требовались двигатели с тягой не менее 17000 кгс, причем бесфорсажной (ввиду большого расхода топлива форсажный режим не подходил). Технические требования к двигателю разослали нескольким моторостроительным КБ. А.А. Микулин ответил кратко - достижение таких характеристик невозможно. В,А. Добрынин представил проект ВД-10. Лучшим оказался проект под шифром «16-17», разработанный в ОКБ П.Ф. Зубца. Двигатели «16-17» обещали иметь удельный расход топлива не более 1,1-1,12 кг/даНч при полете со скоростью, соответствующей М=1,8, и статическую тягу 166,7 кН (17000 кгс).

* Подробно о Ту-22М см. «АХ» № 1 '93

** Впервые в СССР такой тренажер несколько ранее создало ОКБ С.А. Лавочкина при испытании тяжелого истребителя Ла-250.

Одним из первых серьезных исследований стал поиск оптимального размещения двигателей. Требовалось обеспечить наилучшее положение воздухозаборников, минимизировать аэродинамическое сопротивление и максимально упростить конструкцию. Прорабатывались варианты с мотогондолами, объединенными попарно вертикально либо горизонтально, подвески двух двигателей на пилонах под крылом и двух по бокам хвостовой части фюзеляжа и иные способы. В конечном итоге лучшим признали вариант размещения двух двигателей на пилонах под крылом, а двух - на его концах.

Вариант компоновки М-5О

Вариант компоновки М-50

Модель бомбардировщика М-52

Один из первых вариантов М-56

Ахиллесовой пятой большинства советских боевых самолетов была недостаточная дальность полета. Не минула сия чаша и стратегическую авиацию. Компенсироватьэтот недостаток призвано было управляемое ракетное оружие, расширявшее радиус действия бомбардировщиков на несколько сотен километров и позволявшее поражать цели, не входя в зону их ПВО. Типичным примером стало создание одновременно с М-50 крылатой ракеты класса «воздух-земля» М-61, имевшей дальность пуска до 1000 км. Размещать одну такую ракету предполагалось в бомбоотсеке М-50.

27 октября 1959 г. пилотируемый Николаем Иосифовичем Горяйновым прототип М-50 поднялся в воздух. Так как на момент начала испытаний двигатели конструкции Зубца еще не были доведены, то на прототип установили четыре менее мощных мотора ВД-7 (по 9750 кгс) конструкции Добрынина. Для увеличения тяги до 14000 кгс два подкрыльевых двигателя оборудовали форсажными камерами. Однако это не помогло: М-50 так и не преодолел скорость звука, «упершись» в М=0,99. Кроме этой неудачи и одной мелкой аварии, прочие испытания самолета, проводимые Н. Горяйновым и А. Липко, проходили гладко. Была выявлена несколько избыточная эффективность цельно-поворотного вертикального оперения.

В ходе испытаний самолет имел бортовой номер «023», однако перед первой публичной демонстрацией 9 июля 1960 г. номер изменили на «12». Над аэродромом Тушино М-50, пилотируемый Н. Горяйновым, в сопровождении двух МиГ-21 выполнил эффектный пролет. На Западе самолет произвел впечатление, ему присвоили код НАТО Bounder и даже поговаривали о серийном производстве. Но в это время,осенью 1960г., В.М.Мясищева назначили начальником ЦАГИ, а ОКБ-23 расформировали. Коллектив переподчинили В.Н.Челомею, создававшему космическую технику, а М-50 впоследствии передали в музей в Монино. Распад фирмы не позволил довести построенные самолеты и доработать проекты. Повсеместное увлечение баллистическими ракетами, казалось, «поставило точку» на стратегической авиации.

Но до расформирования ОКБ работы по бомбардировщикам шли полным ходом. Сразу же после М-50 началось проектирование его модификации М-52, на которой подкрыльевые мотогондолы устанавливались под значительным углом к плоскости крыла, а внешние имели несколько иные пилоны. На М-52 установили дополнительное горизонтальное оперение на вершине киля, провели внутренние доработки. Предполагалосьустановить систему дозаправки топливом в воздухе. Вооружение состояло из четырех ракет класса «воздух-земля». Первый экземпляр М-52, оснащенный двигателями «16-17», был построен, однако не испытывался и пошел на слом.

Лишь на бумаге и в моделях существовал проект М-54. От М-50 он отличался крылом с небольшой стреловидностью по задней кромке. На нем также анализировались различные варианты расположения мотогондол.

В 1960 г. окончилось проектирование стратегического бомбардировщика М-56, с крейсерской скоростью в пределах М=2,5 -3,25, дальностью до 10000 км и взлетным весом около 250 т. Он имел аэродинамическую компоновку «утка» с двумя вертикальными оперениями. Но это не была привычная «утка». На дозвуковых скоростях переднее горизонтальное оперение было свободноориентируе-мым и не влияло на характеристики устойчивости. В такой конфигурации самолет фактически имел аэродинамическую схему «бесхвостка». При переходе на сверхзвуковую скорость горизонтальное оперение фиксировалось. Тем самым обеспечивалась продольная устойчивость машины при изменении распределения аэродинамических сил на крыле. Это решение позволило отказаться от сложной системы перекачки топлива.

В начале М-56 имел много общего со своими предшественниками: треугольное крыло и четыре двигателя в отдельных мотогондолах. Однако вскоре он получил развитые наплывы между крылом и фюзеляжем, а шесть двигателей размещались в едином пакете под крылом. Построили полноразмерный макет М-56. Параллельно с работами по самолету в ОКБ В.Я. Климова велись работы над двигателем ВК-15.

На базе М-56 прорабатывался его пассажирский вариант М-55, в подвариантах М-55А, М-55Б и М-55В, отличавшихся габаритами и числом двигателей. Первый из них был рассчитан на 40 пассажиров, второй на -85,атретийна-120. М-55А имел два двигателя, М-55Б - четыре, а М-55В - шесть.

В конце 50-х гг. в авиационной прессе (например, в Aviation Week от 1 декабря 1958 г.) появились гипотетические рисунки «советского бомбардировщика с ядерной силовой установкой», внешне весьма схожего с М-50. Вероятнее всего, западные эксперты сопоставляли информацию о М-50 с модной в то время темой о ядерных авиадвигателях. Тем временем в ОКБ Мясищева под шифром М-60 действительно разрабатывался, самолет с ядерной силовой установкой, которую проектировало ОКБ A.M. Люльки. Эта машина не вышла за стадию проекта.

Существовал еще один почти невероятный проект - стратегический бомбардировщик-летающая лодка М-70. Этот самолет, приводнившись в заданной точке океана, мог пополнить запас топлива от всплывшей подводной лодки и продолжить путь. Весьма напоминая М-50, он, однако, имел фюзеляж-лодку и расположение четырех двигателей, исключавшее попадание в них брызг.

В середине 60-х гг. руководство ВВС осознало, что спешка со свертыванием авиапрограмм была преждевременной. Стратегические бомбардировщики показали себя более гибким видом оружия,чем межконтинентальные ракеты. Самолет, оснащенный крылатыми ракетами, патрулирующий у самых границ противника, обеспечивает поражение цели за гораздо меньшее время и с большей вероятностью, чем баллистическая ракета, которой надо преодолеть почти полтора десятка тысяч километров в условиях все более совершенной противоракетной обороны. В конце концов даже в локальных конфликтах можно использовать мощь стратегической авиации, когда шахтные ракеты просто бесполезны. Во второй половине 60-х гг. вопрос о замене Ту-95, М-4 и ЗМ встал с новой остротой, и это привело к очередному возрождению ОКБ Мясищева.

Окончательный вариант М-56

Пассажирский самолет М-55

Бомбардировщик-летающая лодка М-70

Стратегическая летающая лодка ЛЛ-600 ОКБ Г.М.Бериева

В 1967 г. военные выдвинули следующие тактико-технические требования: дальность 11000 - 13000 км при полете с дозвуковой скоростью на малой высоте; та же дальность при полете со скоростью 3200 - 3500 км/ч на высоте свыше 18000 м; дальность 16000 -18000 км при полете со скоростью 800 - 900 км/ч на высоте 10000 м.

В ответ в 1967-68 гг. появился проект М-20. Существовало несколько его вариантов: один - по схеме «утка» с треугольным крылом, второй - «утка» с крылом изменяемой геометрии, третий внешне походил на Ту-160, были и иные варианты. Все они создавались под двигатели с переменной степенью двухконтурности, разрабатывавшиеся в ОКБ Кузнецова. Основным конкурентом М-20 стал Т-4МС разработки ОКБ П.О. Сухого (о нем - во второй части статьи). В ходе конкурса выяснилось, что удовлетворить всем тактико-техническим требованиям невозможно. Думаю, что и сегодня они недостижимы. ВВС пересмотрели их и на новом этапе борьба разгорелась между мясищевским М-18* и туполевским Ту-160, а ОКБ Сухого свернуло работы по стратегической авиации. Исход этого конкурса известен точно: Ту-160 построен, испытан и принят на вооружение, а М-18 так и остался на бумаге… * У В. Мясищева номера проектов далеко не всегда шли по очереди. К примеру, перед М-17 был однотипный с ним проект М-34 того же класса.

Бомбардировщик А-57 с самолетом-снарядом РСС

Работы ОКБ П.В. Цыбина

Существуют различные способы достижения бомбардировщиками территории противника. Радикальность некоторых даже сегодня вызываетудивление. К таким способам решения проблемы можно отнести работы ОКБ-256, руководимого Павлом Владимировичем Цыбиным. Оно образовалось для создания стратегического бомбардировщика PC, способного доставить термоядерную бомбу к цели, удаленной на расстояние 12500-13500 км. PC представлял собой двухступенчатый самолет. Первой ступенью служил модифицированный бомбардировщик Ту-95Н («Н» означает «носитель»)*. Второй - разрабатываемый в ОКБ самолет с проектной скоростью в 3000 км/ч, оснащенный двумя прямоточными реактивными двигателями. Аппарат проектировался в двух вариантах: пилотируемый самолет-разведчик РСР и беспилотный самолет-снаряд РСС. Предполагалось, что РСС при полетной массе 16 т будет иметь дальность 3000 км.

Поначалу работы над машинами семейства PC велись очень интенсивно. Планировалось, что в варианте разведчика самолет сможет применяться не только с воздушного носителя, но и самостоятельно. 7 апреля 1959 г. летчик-испытатель Ахмет-Хан Султан выполнил первый полет на самолете НМ-1 - модификации РСР с двигателями АМ-5 взамен планируемых Д-21 большей мощности, разрабатывавшихся в ОКБ П.А. Соловьева. На авиазаводе № 99 в Улан-Удэ развернули строительство опытной серии РСР. Но в 1959 г. ОКБ-256 расформировали, работы свернули, а все построенные прототипы вскоре уничтожили. Остатки отдельных элементов РСР долгое время служили экспонатами на кафедре конструкций самолетов в МАИ. Возможно, там они сохранились и по сей день.

* В 1956 г. ОКБ-156, руководимое Туполевым, предложило альтернативу Ту-95Н - проект Ту-108. Этот самолет имел треугольное крыло и должен был развить скорость до 1500 км/ч.

Работы ОКБ Г.М, Бериева

Как сделать, чтобы самолет преодолел океан и возвратился назад? Очевидно, необходимо по дороге восполнять запас вырабатываемого топлива. Еще в 1932 г. в СССР проводились эксперименты с дозаправкой в полете. Во второй половине 50-х гг. появились системы дозаправки в воздухе для бомбардировщиков М-4, Ту-16 и Ту-95. Но заправляться можно не только в небе. Океан -безграничный аэродром, если только самолет сможет сесть на его поверхность.

Эти соображения легли в основу весьма популярной в 50-е гг. идеи стратегического бомбардировщика-летающей лодки. По дороге к цели либо на обратном пути он мог приводниться и дозаправиться от подводной лодки-танкера. В СССР наибольший опыт разработки гидросамолетов имело ОКБ Бериева, которое вышло с проектом тяжелой летающей лодки ЛЛ-600. Этот самолет должен был иметь аэродинамическую схему «летающее крыло» с крылом треугольной формы в плане. Предполагалось оснастить его восемью реактивными двигателями. Взлетная масса монстра планировалась 1000 т, а скорость -900 км/ч. Параллельно прорабатывался пассажирский вариант на 2000 человек. Такое даже сейчас выглядит фантастично и неудивительно, что работы по проекту свернули, как только у руководства страны появилась новая «любимая игрушка» - баллистические ракеты.

Работы ОКБ Р.Л. Бартини

Один из наиболее оригинальных проектов родился в 1957 г. в коллективе Роберта Людвиговича Бартини. В нем сочетались две идеи: стратегическая летающая лодка-бомбардировщик А-57 и транспортируемый на ней аппарат Цыбина РСС. Лодка-носитель имела расчетную взлетную массу 250 т, скорость до 2000 км/ч и дальность до 14000 км. Силовая установка состояла из пяти двигателей НК-10Б

конструкции Кузнецова тягой по 26000 кгс либо, временно, НК-6 тягой по 22500 кгс. Двигатели размещались в едином пакете в хвостовой части фюзеляжа между двумя вертикальными килями. Сверху на А-57 крепился самолет-снаряд РСС. Помимо этого, А-57 мог сам нести трехтонную термоядерную бомбу (изделие «6»). По тем временам оборудование летающей лодки представлялось верхом совершенства: радар СВР-1, системы постановки активных помех «Роза» и «Веник», станция пассивных помех ТРС-45, навигационный комплекс «Ветер», комплекс связи «Планета». Для связи с подводной лодкой-танкером планировалась установка гидроакустического комплекса «Охотск».

Идея А-57 родилась в Новосибирске, но для дальнейшей проработки проекта Бартини перевели под Москву в г. Люберцы. Его группа располагалась на территории завода № 938 -вертолетостроительного ОКБ Н. И. Камова. Однако А-57 не построили. Помимо общего охлаждения интереса руководства СССР к стратегической авиации, имелись проблемы субъективного характера. Бартини был скорее «генератором идей», а не организатором производства, полагая, что его задача - найти решение, а воплощать его в металл должны другие.

«Ход конем» А.Н. Туполева

Стратегическая авиация всегда являлась приоритетной в работе туполевского коллектива, который после создания Ту-95 вел исследования по созданию сверхзвукового самолета подобного класса. Но к этому времени у руководителя СССР Н.С. Хрущева сложилось вполне определенное мнение о роли и судьбе бомбардировщиков, а переубеждать его было делом не только бесполезным, но и опасным. Обладавший большим жизненным опытом Туполев не желал и не имел сил вступать в полемику с Хрущевым, но, понимая, что «хоронить» стратегическую авиацию пока еще рано, старался пережить это время с наименьшими потерями. Решение оказалось не простым, однако, как показал и последующие события, единственно верным для реализации долгосрочных интересов фирмы. Вероятно, Туполев сумел фактически спровоцировать конкурс на стратегический бомбардировщик, в котором победа бы досталась не его проекту. Однако «счастливчику» вовсе не гарантировалось светлое будущее. Его задача, по мнению Туполева, состояла всего лишь в «заполнении места» в период гонений на авиацию. Настоящий конкурс должен был быть впереди, когда руководство страны несколько образумится. Реально это произошло только в конце 60-х - начале 70-х годов, когда появились проекты М-18 и Ту-160.

А на переломе 50-х и 60-х гг. ОКБ Туполева создало проект «135» с предполагаемым взлетным весом 205 т и крейсерской скоростью 2200 км/ч. Внешне самолет напоминал мясищевский М-56 или американский ХВ-70, имея аэродинамическую схему «утка» с треугольным крылом. Силовая установка состояла из четырех двигателей НК-6 тягой по 22500 кгс. Рассматривался и пассажирский вариант этой. машины. Именно он лег в основу первых проработок Ту-144.

Тем временем министр авиапромышленности Петр Дементьев, руководитель Государственного комитета по а виационной технике, огласил конкурс. Новые тактико-технические требования настолько не «стыковались» с классической доктриной применения стратегической авиации, что министр не сомневался в провале проекта «135».

(Продолжение следует)