Wundefwaffe

История создания

 

В начале 1954 г. в Министерстве авиа­ционной промышленности обсуждался вопрос о строительстве стратегических бомбардировщиков. Катастрофа опыт­ного Ту-95 и задержка с доводкой турбо­винтового двигателя НК-12 открыли до­рогу для развертывания крупносерийно­го производства стратегического бомбар­дировщика М-4, созданного в ОКБ-23 под руководством В.М. Мясищева. По пред­ложению министерства на заводе № 18 в Куйбышеве снимали с производства Ту-95, а весь задел передавали в Моск­ву, освобождая место для стапелей сбор­ки М-4.

Беспрецедентный случай в истории авиации: у А.Н. Туполева отбирали один из самых мощных авиационных заво­дов. Андрей Николаевич поначалу как-то сник, но быстро нашелся и выступил с предложением создать дальний сверх­звуковой бомбардировщик. Его ОКБ-156 предложило сразу два варианта буду­щей машины. Один из них основывал­ся на широко известном бомбардиров­щике Ту-16. По общей схеме и компо­новке, в соответствии с рекомендация­ми ЦАГИ, он был близок к первому про­екту Ил-54. Расчетная скорость находи­лась на уровне 1400—1500 км/ч. Второй проект существенно отличался совер­шенно новой схемой и должен был иметь максимальную скорость 1500— 1700 км/ч.

В июне 1954 г. министр авиационной промышленности М.В. Хруничев сооб­щал Н.С. Хрущеву: «Обращает на себя внимание срок передачи на государ­ственные испытания бомбардировщика (на базе Ту-16. — Прим. авт.) — март 1958 г. Этот срок безусловно неприем­лем, так как к моменту выпуска этого бомбардировщика серийным производ­ством его летные данные устареют... Вто­рой бомбардировщик, предлагаемый т. Туполевым, представляет несомненный интерес, так как даст значительное про­движение наших бомбардировщиков».

Но разработку сверхзвуковой машины начали все-таки с «компромиссного» ва­рианта.

 

Предшественники

 

Прежде чем вплотную перейти к рас­сказу о Ту-22, следует сказать несколь­ко слов о первых попытках ОКБ-156 со­здать сверхзвуковой бомбардировщик. В начале был проект «97» с двумя двига­телями ВД-5 взлетной тягой по 13 000 кг. Внешне он очень напоминал Ту-16, но имел крыло большей стреловидности — 45 градусов. Позже рассматривался про­ект четырехдвигательного самолета «103» с ТРДФ ВД-7 или АМ-13 взлетной тягой по 11 000 кг. Здесь тоже не обо­шлось без влияния Ту-16. Первым же претворенным в жизнь стал проект «98».

В апреле 1954 г. вышло постановление Совета Министров, которое предпи­сывало ОКБ-156 создать трехместный фронтовой бомбардировщик Ту-98 с мак­симальной скоростью 1300—1400 км/ч на высоте 10000—11000 м и 1150— 1200 км/ч на высоте 6000—7000 м при работе двигателей на максимальном бесфорсажном режиме. Практическая дальность полета с нормальной бомбо­вой нагрузкой 3000 кг (максимальная 5000 кг) задавалась не менее 2300 км, а с дополнительным топливным баком — 2550—2700 км. Практический потолок над целью— 13000—13500 м. Опытный образец Ту-98 требовалось предъявить на заводские испытания в июле, а на го­сударственные — в декабре 1956 г.

Ту-98 рассчитывался под два ТРДФ АЛ-7Ф, развивавших на форсаже тягу по 9500 кг (максимальная без форсажа — 6500 кг). Предусматривались и альтер­нативные типы силовых установок на базе двигателей ВК-9 с расчетной тягой по 12 000 кг или АМ-15 (спаренных дви­гателей АМ-11, впоследствии Р11-300) суммарной тягой 11 400 кг.

В июле 1955 г. опытный образец Ту-98 выкатили из сборочного цеха завода, но двигателей на самолете еще не было. Лишь 7 сентября следующего гада, после получения АЛ-7Ф, летчик-испытатель ОКБ В.Ф. Ковалев и штурман-испытатель К.И. Малхасян выполнили на нем первый полет.

Ту-98 представлял собой классичес­кий моноплан со среднерасположенным аэродинамически «чистым» крылом. Этому способствовал отказ от размеще­ния основных стоек шасси на плоско­стях. Использование правила площадей, а также отсутствие башенных турелей заметно снизили лобовое сопротивле­ние, особенно на трансзвуковых скорос­тях. Несколько портил аэродинамику большой обтекатель радиолокационно­го прицела, расположенный на вершине киля и предназначавшийся для кормо­вой дистанционно управляемой пушеч­ной установки. Но, похоже, лучшего тех­нического решения тогда не нашли.

Летные испытания бомбардировщи­ка проходили очень тяжело. К 26 ноября 1957 г. удалось сделать лишь 37 поле­тов. В одном из них достигли скорости 1238 км/ч на высоте 12 000 м, что соот­ветствовало числу Маха 1,15. В частно­сти, здесь сказалось то, что слишком длинные воздухозаборники, обладаю­щие большим сопротивлением, не дава­ли двигателям развить полную тягу. Заказчик и ГКАТ в начале 1958 г., недо­вольные ходом испытаний, предложили прекратить работу по Ту-98, сосредоточив силы на новом самолете. Дело кон­чилось тем, что ЦАГИ признал свои ре­комендации об установке удлиненных воздухозаборных устройств ошибочны­ми, что позднее, безусловно, повлияло на компоновку будущего Ту-22.

 

Бомбардировщик "105"

 

Как уже говорилось, проектирование нового сверхзвукового бомбардировщи­ка все-таки начали с варианта на базе Ту-16. В июле 1954 г., на основании по­становления Совета Министров СССР № 1605-726 и последовавшего за ним приказа МАП, официально началось проектирование двух самолетов, отли­чавшихся только силовой установкой. Это были «105» с двигателями В.А. Доб­рынина ВД-5ФИ «106» с еще более мощ­ными турбореактивными двигателями с форсажными камерами (ТРДФ) конструк­ции В.А. Добрынина или А.А. Микулина (проект АМ-15.— Прим. авт.). Поста­новление предписывало до октября 1956 г. передать машину на заводские испытания, а во втором квартале следу­ющего года — на государственные.

Потом появились проекты новых дви­гателей ВД-7М и НК-6. Последний из них должен был стать первым отечествен­ным двухконтурным турбореактивным двигателем с форсажной камерой (ТРДДФ) с невиданной ранее тягой свы­ше 20 000 кг. Проекты самолетов «105» и «106» переработали под эти перспек­тивные двигатели.

С ВД-7М взлетной тягой 16 500 кг (на высоте 11 000 м и при скорости 1500 км/ч расчетная тяга не превышала 9700 кг) бомбардировщик «105» должен был ле­тать со скоростью до 1580 км/ч и иметь потолок над целью не менее 15 000 м при полете со сверхзвуковой скоростью и весе 60 000 кг. Перегрузочный полет­ный вес машины оценивался в 80 000 кг. При запасе горючего 36 840 кг и бомбо­вой нагрузке 3000 кг ее дальность на дозвуковой крейсерской скорости ожида­лась 6080 км, а на сверхзвуковой (1300— 1350 км/ч) —2250 км. На самолете планировалась установка радиолокацион­ного бомбового прицела «Инициатива-2» или «Рубин-1». От снарядов и осколков экипаж защищала броня общим весом 305 кг.

При нормальной нагрузке бомбарди­ровщик должен был нести до 3000 кг бомб, например 24 фугасные бомбы ФАБ-100М-46. Вместо них в бомбоотсеке можно было разместить четыре реак­тивные торпеды РАТ-52 общим весом 2520 кг. В перегрузку разрешалось брать до 9000 кг. При этом допускалась подвеска 24 бомб ФАБ-250М-46, или 18 ФАБ-500М-46, или шести ФАБ-1500, или двух ФАБ-3000. Самыми крупными бое­припасами для этой машины являлись бомбы ФАБ-5000, БРАБ-6000 и ФАБ-9000. Самолет мог нести по одной бомбе лю­бого из этих типов. Для действий на море предусматривалась подвеска авиационных мин. Вариантами нагрузки в таком случае становились 12 донных мин АМД-500, до восьми АМД-2М или АПМ, до шести мин «Серпей» (суммарным ве­сом 8700 кг) и восьми «Лира» (7600 кг), а также до шести высотных торпед 45-54 ВТ, сбрасываемых на парашютах.

В состав оборонительного вооруже­ния самолета входила одна неподвиж­ная пушка ТКБ-494 (позднее переимено­ванная в АМ-23) калибра 23 мм для стрельбы вперед (боезапас—100 пат­ронов) и два аналогичных орудия в кор­мовой установке для защиты задней по­лусферы с углами обстрела по 30 граду­сов в стороны (общий боекомплект 600 патронов). На втором опытном образце бомбардировщика планировалось до­полнительно поставить верхнюю стрел­ковую башню с двумя такими же 23-мм пушками.

Первые сверхзвуковые самолеты были «прыгающие», не рассчитанные на крейсерскую сверхзвуковую скорость. Причин этому было несколько, но глав­ные — низкое аэродинамическое каче­ство и высокий удельный расход топли­ва двигателями. Последнее ограничива­ло дальность полета. Американцы, об­ладая широкой сетью баз за границей, могли это проигнорировать, но советс­ким ВВС требовалась большая продол­жительность полета, чтобы «дотянуться» до удаленных целей. Поэтому в ОКБ-156 пришли к компромиссу. Планер бомбар­дировщика туполевцы скомпоновали в соответствии с законами аэродинамики сверхзвуковых скоростей, а воздухозаборное устройство выполнили со скруг­ленной обечайкой, увеличивающей на сверхзвуке и лобовое сопротивление, и потери полного давления. Но зато на околозвуковых скоростях такой заборник создавал дополнительную подсасываю­щую силу, что благоприятно сказывалось на дальности полета. Большую часть маршрута бомбардировщик должен был проходить на дозвуковых скоростях, пе­реходя на сверхзвук лишь при прорыве к атакуемому объекту.

Созданию самолета «105» пред­шествовало испытание полусотни аэродинамических моделей различных компоновок. Ранее я считал, что вари­ант с расположением двигателей в хво­стовой части был предложен ЦАГИ. Но совсем недавно нашелся другой, более подробный, документ ГКАТ, позволив­ший уточнить, что же рекомендовал ин­ститут. В соответствии с ним Туполеву предлагалось взять за основу схему с велосипедным шасси, высокорасполо­женным крылом, под которым вплотную к фюзеляжу примыкали двигатели. Но главный конструктор эту рекомендацию не принял и построил самолет по-свое­му, затратив около полутора лет на от­работку его компоновки. Двигатели раз­местили в хвостовой части, по бокам вертикального оперения, что позволи­ло предельно укоротить воздухозабор­ники и обеспечить достаточно простую замену двигателей на альтернативные. Последнее давало возможность легко перейти от «105» к «106».

В своем окончательном виде «105» уже практически не имел ничего обще­го с Ту-16. Компоновка самолета «105» — единственная в своем роде, поскольку нигде и никем больше не при­менялась. Конструкторы для снижения лобового сопротивления и улучшения взлетно-посадочных характеристик при­менили «чистое» крыло, в утолщенном центроплане которого разместили ниши уборки шасси. Экипаж сократили до трех человек— летчика, штурмана и стрелка-радиста, поместив их в кабинах с индивидуальным бронированием на креслах, катапультирующихся вниз. По­добная компоновка позволила сокра­тить количество стремянок, но в то же время ограничила до 350 м минималь­ную высоту покидания машины в ава­рийной ситуации.

Ставка на двигатели ВД-7М впослед­ствии негативно отразилась на судьбе самолета. Их длительная доводка суще­ственно задержала постройку опытного образца бомбардировщика, а позднее эти недоведенные ТРД стали причиной многих аварий и катастроф.

Эскизный и проект самолета «105» предъявили заказчику в октябре 1955 г. Вскоре началась постройка опытных образцов. Первый доставили на аэро­дром в августе 1957 г. 24 августа привез­ли первый полноценный ВД-7М, 6 сен­тября — второй. Их стали монтировать на машине. Второй экземпляр — планер без двигателей и оборудования, с нояб­ря проходил в ЦАГИ статические испы­тания.

21 июня 1958 г. экипаж летчика-ис­пытателя Ю.Т. Алашеева, чиркнув по бетону хвостовой пятой на разбеге, со­вершил на опытном Ту-105 первый по­лет. На борту самолета также находи­лись штурман И.Е. Гавриленко и радист К.А. Щербаков.

 

Самолет «106»

 

Параллельно с машиной «105» по од­ному и тому же постановлению правитель­ства разрабатывался самолет «106» с бо­лее высокими характеристиками. У «106» с перспективными двигателями АМ-15 максимальная скорость ожидалась около - 1800 км/ч, потолок — до 16 000 м на сверх­звуковой скорости и максимальная даль­ность (с бомбовой нагрузкой 3000 кг и на дозвуковой скорости) 5800 км. При поле­те же со скоростью 1300—1350 км/ч даль­ность уменьшалась до 2700—3000 км.

На проектирование и постройку маши­ны отводилось около четырех лет. В 1958 г. ОКБ-156 должно было предъявить само­лет «106» на летные испытания. Но за­планированные для него двигатели АМ-15, равно как и ВД-9, так и остались на бу­маге.

Самым же перспективным на рубеже 1960-х гг. казался двухконтурный ТРДДФ НК-6. Однако его разработка сильно за­тянулась. Ожидалось, что НК-6 будет иметь тягу на взлете 21 500 кг, а на вы­соте 11 000 м (при скорости 1800 км/ч) — 10 500 кг. В марте 1956 г. постановлени­ем правительства было предписано стро­ить самолет «106» с двумя НК-6. Воору­жение машины и ее экипаж при этом ос­тавались аналогичными проекту «105». В 1957 г. уже рассматривалась возмож­ность установки на «106-й» еще более мощных двигателей НК-10 (разработка которых только начиналась). В соответ­ствии с заданием самолет с ними должен был развивать скорость 2000—2200 км/ч, иметь практический потолок 15 000— 16 000 м и дальность не менее 5000 км. Согласно очередному постановлению правительства (июль 1959 г.) этот бомбар­дировщик следовало передать на летные испытания в 4-м квартале 1960 г.

Но НК-10 не суждено было вопло­титься в металл. Пришлось вернуться к НК-6. Военно-промышленная комис­сия обязала ГКАТ и ОКБ-156 разрабо­тать и предъявить эскизный проект, а затем макет машины с этими двигате­лями. Заданные сроки выдержать не удалось.

В процессе разработки облик самоле­та «106» постоянно менялся. Переде­лывали аэродинамическую компоновку крыла; двигатели то находились в хвос­товой части фюзеляжа, то переносились под крыло, из-за чего самолет превра­щался из низкоплана в высокоплан (бо­лее поздние варианты); при этом гори­зонтальное оперение пришлось распо­ложить на вершине киля. Для повыше­ния тяги силовой установки воздухозаборные устройства оснащались верти­кальными клиньями.

Однако все эти ухищрения так и не позволили создать что-либо с суще­ственно более высокими характеристи­ками, чем у «105». Для удовлетворения постоянно возраставших требований ВВС необходимо было полностью отказаться от старых концепций и разраба­тывать самолет, применяя совершенно новые технические решения.

Опытно-конструкторские работы по проекту «106» продолжались до 1962 г., до выхода очередного постановления Совета Министров СССР, прикрывшего эту тему. Самолет, претерпев многочис­ленные вариации, так и остался на бу­маге. Сама же идея еще долго развива­лась в стенах ОКБ-156, но уже под дру­гими названиями.

 

Самолет «105А»

 

Не успев «родиться», «105-й» быст­ро состарился. Его первые полеты выя­вили явное несоответствие полученных летных характеристик заданным. В ре­зультате в 1955 — 1956 гг. вышли еще два постановления Совета Министров, пос­ледним из которых предписывалось до­вести максимальную скорость до 1475 — 1550 км/ч. Похоже, что в ОКБ это пред­чувствовали, и еще до начала летных испытаний самолета «105» приступили к разработке проекта «105А», по одной из версий, рассчитанного на доставку к цели крылатых ракет, сначала типа К-10С, а затем Х-22.

Чтобы снизить лобовое сопротивле­ние, требовалось спрятать ракету в от­сек боевой нагрузки, который переде­лали, изменив схему уборки шасси. Те­перь основные опоры укладывались в гондолы на крыле по типу Ту-16. Это привело к уменьшению площади зак­рылков и ухудшению взлетно-посадоч­ных характеристик. Одновременно от­казались от носовой пушки и вращаю­щейся башни. Вместо двуствольной кормовой установки появилась одно­ствольная ДК-20 с пушкой Р-23. Дис­танционное наведение оружия на цель осуществлялось с помощью прицелов: радиолокационного ПРС-3 «Аргон-2» и телевизионного ТП-1.

Подругой версии, причину появления «105А» связывают с улучшением скоростных характеристик за счет снижения коэффициента лобового сопротивления на сверхзвуке. Применив правило пло­щадей, конструкторы изменили обводы фюзеляжа и добились лучшего его об­текания.

Согласно постановлению правитель­ства, выпущенному в апреле 1958 г., лет­ные испытания машины планировали начать во 2-м квартале следующего года, но туполевцы не успевали, и в июле 1959 г. их официально перенесли на последний квартал. Свой первый полет самолет «105А» совершил 7 сентября. В том же году главным конструктором ма­шины назначили Д.С. Маркова.

Примерно в это же время опытный образец самолета «105» потерпел ава­рию и его больше не восстанавливали. Но и первого «105А» хватило ненадол­го; в седьмом полете, 21 декабря, про­изошла катастрофа. На высоте 10 000 м в режиме разгона, при скорости, соответ­ствовавшей звуковой, начался флаттер руля высоты. После разрушения гори­зонтального оперения самолет перешел в пикирование и врезался в землю. Спас­ся лишь радист К.А. Щербаков. Штурман И.Е. Гавриленко погиб после катапуль­тирования от столкновения с фрагмен­тами развалившейся машины, а пилот Ю.Т. Алашеев — при ударе о землю.