Ту-160 "Белый Лебедь" Часть 1.

Утром 29 апреля на летно-испытательном полигоне Казанского авиационного производственного объединения (КАПО) имени Горбунова состоялась торжественная церемония передачи самолета Ту-160 имени Виталия Копылова в 121-й Гвардейский авиационный Севастопольский Краснознаменный тяжелый бомбардировочный полк (Энгельс). В 14:00 ракетоносец вылетел из Казани на авиабазу в Энгельсе, где приземлился в 15:40. Сразу после посадки состоялась торжественная встреча ракетоносца. В мероприятии приняли участие представители Минобороны РФ, Военно-воздушных сил, военно-промышленного комплекса, администрации Саратовской области.

История создания Ту-160

Впервые тяжелая боевая авиация была создана в России в начале XX века и прошла путь от первых четырехмоторных воздушных кораблей "Илья Муромец" до современного тяжелого сверхзвукового межконтинентального ракетоносца-бомбардировщика Ту-160.

После окончания Второй Мировой войны, в которой СССР и США были союзниками, произошел передел Европы по сферам влияния. В 50-х годах образовались два основных военно-политических блока- НАТО и Варшавский Договор, которые на протяжении десятилетий находились в состоянии постоянного противостояния. Начавшаяся в конце 40-х годов "холодная война" в любой момент могла перерасти в "горячую" третью мировую войну. Подстегиваемая политиками и военными гонка вооружений дала сильный толчок развитию новых технологий, особенно в ракетостроении и в авиации, но губительно сказалась на экономическом развитии СССР, который ни в чем не хотел уступать Западу. Решения в области развития вооружений, принимаемые советскими политиками и военными, зачастую не были подкреплены экономическими возможностями. В то же время советская конструкторская мысль ни в чем не отставала от западной, часто ее опережала и сдерживалась в основном решениями политиков. В конце 50-х — начале 60-х годов Советский Союз вырвался вперед в области создания стратегических ракетных вооружений, в то время, как американцы сделали ставку на стратегическую авиацию. Военный паритет между двумя странами и двумя военно-политическими блоками держался практически до момента распада СССР.

В области развития стратегической авиации советскими конструкторскими бюро А.Н.Туполева, В.М.Мясищева, Р.Л.Бартини и П.О.Сухого были разработаны многочисленные проекты, которые зачастую опережали свое время, но так и не были воплощены "в металле". Известные и опубликованные в последние годы в открытой печати проекты ударных советских стратегических авиационных систем, такие, как, например, "туполевские" "125" и "135", так и остались "на бумаге". В Советском Союзе, увлекшимся во времена Н.С.Хрущева созданием стратегических ракетных систем, ударная авиация оказалась "не в почете". Лишь немногие тяжелые опытные самолеты были построены, да и те до конца не были испытаны (иногда из-за того, что были слишком прогрессивными).

В начале 60-х годов, например, были прекращены все работы над стратегическими авиационными системами М-50 и М-52. разработанными в ОКБ В.М.Мясищева (при этом само конструкторское бюро вообще было закрыто), а в 70-х — над самолетом Т-4 ("100"), созданным ОКБ П.О.Сухого и весьма успешно начавшим цикл испытаний. Таким образом, к середине 70-х годов СССР располагал мощной системой ракетно-ядерного нападения, в то же время немногочисленная стратегическая авиация имела в своем распоряжении лишь старые дозвуковые бомбардировщики Ту-95 и М-4, которые были не в состоянии преодолеть сильную и современную систему ПВО потенциального противника. Американцы же, в свою очередь, постоянно развивали и совершенствовали свою авиационную составляющую ядерного удара.

В Советском Союзе военные лишь в 1967 году, т.е. через несколько лет после "хрущевского" затишья, вспомнили о стратегической авиации. Толчком послужило решение США разрабатывать проект AMSA (Advanced Manned Strategic Aircraft, т.е. передовой пилотируемый стратегический самолет) — будущий В-1. В СССР был объявлен новый конкурс на межконтинентальный много-режимный ударный самолет, в результате которого и был создан известный теперь всему миру бомбардировщик-ракетоносец Ту-160. который на Западе получил прозвище Blackjack. В этой статье будет рассказано об этапах создания самой передовой российской авиационной ударной системы, а также о многих интригах, предшествовавших этой работе.

28 ноября 1967 года Совет Министров СССР выпустил Постановление ╧1098-378, в котором говорилось о начале работ по новому многорежимному стратегическому межконтинентальному самолету (CMC). От разработчиков требовалось спроектировать и построить самолет-носитель, обладающий исключительно высокими летными данными. Например, крейсерская скорость на высоте 18000 м задавалась величиной 3200-3500 км/ч, дальность полета на этом режиме определялась в пределах 11000-13000 км, дальность полета в высотном полете на дозвуковой скорости и у земли равнялась соответственно 16000-18000 км и 11000-13000 км. Ударное вооружение предполагалось сменным и включало в себя ракеты воздушного базирования (4 х Х-45, 24 х Х-2000 и др.), а также свободнопадающие и корректируемые бомбы различных типов и назначения. Суммарная масса боевой нагрузки достигала 45 т.

К проектированию самолета приступили два авиационных конструкторских бюро: ОКБ П.О.Сухого (Московский машиностроительный завод "Кулон") и только что восстановленное ОКБ В.М.Мясищева (ЭМЗ — Экспериментальный машиностроительный завод, расположенный в г. Жуковском). ОКБ А.Н.Туполева (Московский машиностроительный завод "Опыт") было загружено другими темами и, скорее всего, по этой причине к работе по новому стратегическому бомбардировщику на этом этапе не привлекалось. К началу 70-х годов оба коллектива, основываясь на требованиях полученного задания и предварительных тактико-технических требованиях ВВС, подготовили свои проекты. Оба конструкторских бюро предлагали четырехдвигательные самолеты с крылом изменяемой стреловидности, но совершенно разных схем.

После объявления конкурса ОКБ, руководимое Генеральным конструктором Павлом Осиповичем Сухим, приступило к разработке стратегического двухрежимного бомбардировщика под условным обозначением Т-4МС (или изделие "200")-При этом особое внимание уделялось максимальной преемственности его конструкции с конструкцией разрабатывавшегося ранее стратегического самолета Т-4 (изделия "100"). В частности, предполагалось сохранение силовой установки, бортовых систем и оборудования, применение уже освоенных материалов, типовых конструкторско-технологических решений, а также отработанных технологических процессов.

За время работы над аванпроектом самолета Т-4МС в ОКБ П.О.Сухого исследовали несколько вариантов аэродинамических компоновок. Вначале проанализировали возможность создания стратегического бомбардировщика путем простого масштабного увеличения ранее разработанного самолета Т-4М (изделия "100И") с крылом изменяемой стреловидности, но попытка реализации одного варианта в компоновочной схеме другого не дала желаемых результатов, поскольку приводила к резкому увеличению габаритов и массы самолета, не обеспечивая размещения требуемого состава вооружения. Конструкторы были вынуждены искать новые принципы построения компоновочной схемы стратегического бомбардировщика-ракетоносца, которая удовлетворяла бы следующим основным положениям:

* получению максимально возможных внутренних объемов при минимальной омываемой поверхности;
* обеспечению размещения в грузовых отсеках необходимого состава вооружения;
* получению максимально возможной жесткости конструкции с целью обеспечения полетов на больших скоростях у земли;
* исключению двигательной установки из силовой схемы самолета с целью обеспечения возможности модификации самолета по типу применяемых двигателей;
* перспективности компоновки с точки зрения возможности непрерывного улучшения летно-тактических и технических характеристик самолета.

Работая над последними вариантами интегральных компоновок самолета Т-4М, разработчики пришли к выводу, что вариант, удовлетворяющий перечисленным условиям, соответствует аэродинамической компоновке с интегральной схемой типа "летающее крыло", но при этом часть крыла сравнительно малой площади должна иметь изменяемую в полете стреловидность (т.е. поворотные консоли).

Такая компоновка (под номером "2Б") была разработана в августе 1970 года конструктором Л.И.Бондаренко, одобрена начальником отдела общих видов ОКБ П.О.Сухого О.С.Самойловичем, Главным конструктором самолета Н.С.Черняковым и Генеральным конструктором ОКБ П.О.Сухим и послужила основой для дальнейшей проработки аванпроекта.

Продувки моделей выбранной компоновки в аэродинамических трубах ЦАГИ показали возможность получения высоких значений коэффициента аэродинамического качества как на дозвуковых, так и на сверхзвуковых скоростях полета.

Было получено невероятно высокое расчетное значение аэродинамического качества (17,5) при скорости, соответствующей числу М=0,8, а при скорости, соответствующей числу М=3,0, коэффициент был равен 7,3. При новой "интегральной" компоновке была также решена проблема упругой деформации крыла. Малая площадь поворотных консолей в сочетании с жестким несущим корпусом центроплана обеспечивали возможность полета на больших скоростях у земли.

Весь 1971 год в ОКБ П.О.Сухого велись работы по доводке аванпроекта "двухсотки" до стадии, позволяющей предъявить его на конкурс. В том же году были изготовлены продувочные модели, а в аэродинамических трубах ЦАГИ исследованы на моделях различные варианты центроплана, поворотных консолей крыла, вертикального и горизонтального оперения. При продувках различных компоновок Т-4МС, однако, обнаружилось, что самолет "не центруется" и обладает пятипроцентной неустойчивостью. Главный конструктор темы Н.С.Черняков принял решение доработать компоновку. В результате возникли варианты "двухсотки" с длинным носом и дополнительным горизонтальным оперением. Одна из них, схема ╧8, имела непривычный, иглообразный нос. В результате была принята компоновка с удлиненным носом и слабо-выступающим фонарем (все остальное соответствовало первоначальному варианту компоновки самолета). Работы по теме Т-4МС были закончены в сентябре 1971 года.

Как уже говорилось выше, другим предприятием, начавшим проектирование CMC, стало восстановленное в середине 60-х годов ОКБ Генерального конструктора Владимира Михайловича Мясищева (ЭМЗ), которому еще в конце 1968 года Приказом МАП в соответствии с тактико-техническими требованиями ВВС было поручено разработать аванпроект стратегического многорежимного многоцелевого самолета-ракетоносца с возможностью его использования в трех различных по назначению вариантах.

Коллектив ЭМЗ приступил к работам, которые велись по так называемой теме "20" (или многорежимного бомбардировщика-ракетоносца М-20). Основной ударно-разведывательный вариант самолета предназначался для нанесения ракетно-ядерных и бомбовых ударов по удаленным стратегическим объектам, а также для ведения стратегической разведки. Второй вариант должен был обеспечивать борьбу с трансокеанскими воздушными перевозками (т.е. осуществлять поиск и уничтожение транспортных самолетов и самолетов дальнего радиолокационного обнаружения). Третий вариант представлял собой дальний противолодочный самолет, предназначенный для поиска и уничтожения подводных крейсерских лодок на удалениях до 5000-5500 км. Общая максимальная дальность полета самолета на дозвуковой скорости должна была составлять 16000-18000 км.

Выполнив предварительную часть работы, В.М.Мясищев продолжал считать главной целью своего возрожденного ОКБ перспективную задачу создания скоростного тяжелого самолета. Имея "за спиной" исследования по теме "20", Генеральный конструктор добился включения ЭМЗ в конкурс по созданию сверхзвукового многорежимного стратегического самолета-носителя. Соответствующие Приказы МАП вышли 15 сентября 1969 года (╧285), 17 сентября и 9 октября 1970 года (соответственно ╧134 и ╧321). Начались новые работы по теме "18" (или самолета М-18).

Коллектив ЭМЗ с большим энтузиазмом, идущим от его руководителя, взялся за очередное задание. 15 февраля 1971 года В.М.Мясищев выступил с докладом перед представителями различных НИИ и ОКБ об исследованиях, проведенных коллективом ЭМЗ совместно с ЦАГИ, а также различными НИИ Министерств обороны, радиопромышленности и оборонной промышленности. Мясищев отметил в докладе основные особенности технического задания по новому самолету, а именно:

* увеличение боевой нагрузки при нормальной полетной массе в 1,8 раза;
* необходимость установки специального оборудования для преодоления ПВО потенциального противника;
* увеличение массы боевой нагрузки и вследствие этого — полетной массы самолета;
* увеличение тяговооруженности минимум в 1,5-1,7 раза из-за требования по взлету с грунтовых аэродромов 1-го класса;
* увеличение крейсерской скорости до 3000-3200 км/ч.

Все это, с точки зрения Мясищева и специалистов ЭМЗ, приводило к уменьшению дальности полета на 28-30%. Генеральный конструктор также проинформировал присутствовавших, что по теме многорежимного CMC на ЭМЗ был проведен огромный объем теоретических и практических исследований, в том числе:

* параметрические исследования характеристик различных компоновок самолета М-20 с помощью ЭВМ (до 1200 часов), динамики и управляемости на различных режимах полета (много экспериментов и исследований было проведено совместно с ЦАГИ);
* исследование оптимизации геометрических и весовых характеристик различных схем CMC при различных полетных массах (от 150 до 300 т) и размерах самолета;
* исследование коэффициентов теплопередачи и теплоотдача на моделях
* самолета в трубе Т-33 ЦАГИ;
* исследование характеристик прочности и жесткости и оптимизация основных расчетных режимов для различных схем и различных материалов, в том числе исследования в трубах СибНИА и ЦАГИ (Т-203);
* исследования и выбор схем основных систем (управления, оборудования, шасси, вооружения, силовых установок и т.д.);
* проектные работы на основных узлах конструкции самолета (крыла, фюзеляжа, шасси, силовых установок).

Кроме того, на ЭМЗ по темам "18" и "20" исследовали одновременно целый ряд различных компоновок CMC. "Мясищевцы" начинали работы с анализа компоновок самолета, выполненных по нормальной аэродинамической схеме, после чего проанализировали возможные варианты компоновок CMC по схеме "утка". В частности, прорабатывались следующие аэродинамические схемы CMC:

* нормальная с крылом изменяемой стреловидности и двухкилевым или однокилевым оперением;
* нормальная с крылом изменяемой стреловидности и Т-образным оперением;
* схема "утка" с треугольным по форме крылом и оперением;
* схема "утка" с крылом изменяемой стреловидности;
* схема "утка" с крылом сложной формы и отклоняемыми вниз консолями;
* схема "бесхвостка" с треугольным крылом.

В итоге разработчики также пришли к убеждению, что многорежимный CMC должен иметь крыло с изменяемой стреловидностью. Отличия между различными вариантами CMC М-18 и М-20 заключались в том, что для основных вариантов М-20 конструкторы использовали схему "утка", а для М-18 — традиционную аэродинамическую схему.

Варианты многорежимного CMC разрабатывались под непосредственным руководством Генерального конструктора В.М.Мясищева при участии многих ведущих специалистов воссозданного ОКБ: заместителя главного конструктора Г.И.Архангельского, и.о. заместителя главного конструктора М.В.Гусарова, и.о. заместителя главного конструктора В.А.Федотова, начальника отдела аэродинамики А.Д.Тохунца и многих других. Ведущим конструктором по CMC был назначен К.П.Лютиков. За общие виды, компоновку, аэродинамику и силовую установку отвечал Тохунц, Федотов курировал все работы по прочности, внедрению новых материалов, а также конкретные конструкторские проработки (от отдельных узлов до создания каркасов проектируемых летательных аппаратов), Н.М.Гловацкий обеспечивал производственную часть проектов, выполняя одновременно функции главного инженера мощного производства, созданного рядом с ОКБ.

Компоновки просчитывались для самолетов со взлетной массой порядка 150 т и возможностью дозаправки топливом в полете, а также для самолетов со взлетной массой порядка 300-325 т, не оборудованных системой дозаправки. Тип двигателей зависел от взлетной массы. При взлетной массе самолета 150 т тяга каждого двигателя должна была составлять 12000 кгс, при массе 300-325 т -примерно 22000-25000 кгс. Планировалось использовать перспективные двигатели ОКБ Н.Д.Кузнецова. Экипаж бомбардировщика состоял из трех-четырех человек. Площадь крыла в зависимости от взлетной массы колебалась от 670 до 970 м2. В качестве основного вооружения использовались две крупногабаритные ракеты класса "воздух-поверхность". Оборонительное вооружение не предусматривалось.

Проект М-18 по своим компоновочным решениям во многом соответствовал компоновочной схеме американского бомбардировщика Rockwell B-1 и поэтому продвигался как более перспективный (а может — более безопасный с точки зрения новизны?) для дальнейшего развития. Опережающими темпами разрабатывался наиболее важный и ответственный элемент конструкции многорежимного CMC с изменяемой стреловидностью крыла — оригинальный шарнир для поворота консоли (его модель проходила прочностные и динамические испытания в ЦАГИ). Были задействованы девять стендов и две летающие лаборатории. В результате проведенных работ взлетную массу "мясищевского" самолета удалось уменьшить на 10%.

Следует отметить, что в разрабатывавшихся проектах многорежимных CMC ОКБ П.О.Сухого и В.М.Мясищева, как уже говорилось, предполагалось использование самолета в основном варианте в качестве стратегического бомбардировщика-ракетоносца с возможностью последующей модификации в высотный разведчик или противолодочный самолет.

После того, как в 1969 году ВВС сформулировали новые тактико-технические требования к перспективному многорежимному CMC, разработку последнего решено было вести на более широкой конкурсной основе с установлением сроков представления аванпроектов ОКБ-конкурсантами. На этот раз, помимо конструкторских бюро П.О.Сухого и В.М.Мясищева, к работам привлекли и ОКБ А.Н.Туполева (ММЗ "Опыт").

И действительно, специалисты ММЗ "Опыт" в процессе исследований, испытаний и серийного производства самолетов Ту-144 приобрели неоценимый опыт (как соответствовало это открытому названию фирмы!) решения основных проблем сверхзвукового полета, в том числе опыт проектирования конструкций с большим ресурсом работы в условиях длительного сверхзвукового полета. Были разработаны эффективная теплозащита конструкции планера самолета, его систем и оборудования в условиях длительного кинетического нагрева, набор конструкционных теплостойких материалов с высокими физико-механическими характеристиками и внедрена технология их производства на серийных заводах. Также были освоены в производстве и в эксплуатации мощные ТРДДФ и ТРД с взлетными тягами до 20000 кгс, с приемлемыми для дальних самолетов удельными характеристиками, спроектированы и отработаны многорежимные воздухозаборники и т.д. Сюда необходимо добавить также опыт разработки и доводки сложнейших комплексов вооружения и пилотажно-навигационного оборудования, полученный "туполевцами" при создании самолетов серии Ту-22М и авиационно-ракетных комплексов на их базе.

Продолжение следует...