Долгая дорога к Ту-160. Часть 2

Положение изменилось к осени 1960 года. Успешный ход работ по проектированию американского ХВ-70, усиление роли авианосных ударных групп и переход угрозы исходящих от них в разряд стратегической, появление хорошо защищенных ракетных шахтных позиций МБР подтолкнули советский ВПК к продолжению работ по сверхзвуковым межконтинентальным и дальним пилотируемым авиационным носителям. Для ОКБ А.Н.Туполева появилась официальная и, что самое главное, финансируемая возможность вести дальнейшие работы в области создания перспективных тяжелых сверхзвуковых носителей. Все это происходило на фоне всеобщей "ракетизации" авиапрома, когда, по предложению военно-политического руководства страны, на государственном уровне решено и приказано было свернуть все перспективные военные авиационные программы, кроме модернизационных и модификационных, охватывающих существующую авиационную технику.

Несколько ранее по этой теме оригинальные проекты подготовило ОКБ-23 (проекты М-56 и M-57, но со сменой ориентации этого ОКБ с авиационной тематики на ракетную ОКБ А.Н.Туполева осталось монополистом на поле проектирования нового сверхзвукового межконтинентального носителя. Правда, через какое-то время к "тяжелой" теме привлекли "истребительное" ОКБ П.О.Сухого с проектом самолета- носителя с дальностью полета до 7000 км, получившего в дальнейшем шифр Т-4, над которым суховцы первоначально вели работы в инициативном порядке. Сектора интересов этих ОКБ по тяжелому самолету- носителю вроде бы не должны были пересечься, машины, на первый взгляд, были разных классов. Однако дальнейший ход событий столкнул эти ОКБ на тропе соперничества за заказ на новую дальнюю машину для советских ВВС.

3 октября 1960 года вышло Постановление Совета Министров СССР, согласно которому:

– ОКБ В.М.Мясищева передавалось в качестве филиала в КБ В.Н.Челомея и освобождалось от проектирования и разработки сверх звукового самолета-носителя М-56, вопрос по проектам М-50, М-52 и РСР должен был быть решен дополнительно;

– ОКБ А.Н.Туполева, в связи с прекращением работ по М-56, должно было в 3-х месячный срок дать предложения по созданию дальнего сверхзвукового самолета-носителя и дальнего сверхзвукового самолета-разведчика с рассмотрением возможности серийной постройки их на заводе №22 в Казани.

Для справки приводим характеристики самолета ОКБ-23 проекта М-56 на май 1960 года.

Таким образом ОКБ А.Н.Туполева получило задание на создание конкретной ударной авиационной системы. В рамках этой работы, получившей по ОКБ обозначение самолет "135" (Ту-135), в отделе С.М.Егера (непосредственное руководство проработок по теме было возложено на Г.И.Зальцмана, одного из ведущих конструкторов-компоновщиков ОКБ, принимавшего в 30-е годы участие в проектировании самолетов СБ и Ар-2 под руководством А.А.Архангельского, и на прекрасного специалиста в области компоновки сверхзвуковых тяжелых самолетов Г.В.Махоткина, компоновавшего такие туполевские машины, как Ту-22 и Ту-1/8, и прошедшего в 50-е годы школу Р.Л.Бартини) было рассмотрено большое количество проектов создания авиационно-ракетных и разведывательных стратегических систем на базе различных вариантов проектов тяжелых сверхзвуковых дальних самолетов.

Модель самолета М-56

Г.И.Зальцман

Г В Махоткин

XB-70 "Валькирия"

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, которые разрабатывались в ОКБ, а также материалы по проектам ОКБ В.М. Мясищева, которые были переданы в ОКБ А.Н.Туполева. Внимательно изучался ход работ по американскому стратегическому носителю В-70 "Валькирия", которые к этому времени продвинулись достаточно далеко.

В ходе научно-исследовательских работ по программе создания стратегической ударно-разведывательной системы и самолета "135" ОКБ, ЦАГИ, двигателестроительными и агрегатными ОКБ были проведены оценки конфигурации системы, ее возможная эффективность и пути развития, рассмотрены конкретные схемы самолетов-носителей, их силовых установок, систем вооружения и оборудования. Особенно важными были вопросы, связанные с силовой установкой и с выбором типа двигателей для нее.

Для силовой установки самолета "135" рассматривались следующие типы двигателей: НК-6 (максимальная взлетная тяга – 23000- 23500 кг, удельный расход топлива на крейсерском сверхзвуковом ре- жиме- 1,5-1,7 кг/кг.ч); НК-6Б 22480 кгс; 1,5-1,75 кг/кгсч); НК-6В 118700 кгс; 1,7-1,9 кг/ кгс.ч); НК-6С 122500 кгс; 1,6-1,7 кг/кгсч; НК-10 24000 кгс; 1,4-1,6 кг/кгс.ч); Р15Б-300 15000 кгс; 1,8 кг/кгсч); Р23-300 21000 кгс; 1,6-1,75 кг/кгс-ч); ВД-19Р 13500 кгс; 2,0-2,5 кг/кгс-ч); Р17-117 17000 кгс; 1,7-1,1,8 кг /кгс-ч). Число двигателей, в зависимости от параметров конкретного двигателя и проекта самолета, менялось от четырех до шести.

Двигатель НК-6

Самолет"135" вариант № 1

В ходе работ по выбору оптимальной аэродинамической схемы самолета было изготовлено 14 моделей самолета "135", на которых в ЦАГИ были проверены 6 вариантов схем крыла, более 10 вариантов размещения двигателей и мотогондол с воздухозаборниками. На пяти вариантах определялся оптимальный профиль крыла. На шести вариантах изучались взлетно-посадочные характеристики и общие характеристики самолета на дозвуковых скоростях. На моделях выбирались оптимальное размещение и конфигурация органов управления и характеристики устойчивости и управляемости будущего самолета.

В ходе исследований и по их результатам в ОКБ для 135-го проекта остановились на схеме "утка" с плавающим ПГО, треугольным крылом с переменной стреловидностью по передней кромке, с одним килем и разнесенными по размаху крыла спаренными мотогондолами под четыре двигателя типа НК-6 или под его модификации.

Выбранная компоновка позволила получить достаточно высокие расчетные значения аэродинамического качества самолета на различных режимах полета, которые были подтверждены в ходе исследований в ЦАГИ (при М=0,9 – К=10,5; при М=1,2 – К=8,3; при М=2,5 – К=6,5; при М=3 – К=6,0).

Отдельно изучался вопрос создания системы ударного ракетного вооружения на базе существовавших и перспективных крылатых ракет различного назначения, а также баллистических ракет воздушного базирования. Много внимания уделялось формированию навигационно-пилотажного и прицельного комплексов, бортовой аппаратуре РЭП на основе новейших достижений отечественной радиоэлектронной промышленности.

Всю гамму проектов по теме Ту-135 условно можно разделить на три группы. Первая группа – группа предварительных проектов, в основном основывавшихся на схемах, близких к американским проектам по В-70 и А-12, вторая группа – это группа проектов, близких по аэродинамической компоновке к решениям, предложенным ЦАГИ, и, наконец, третья группа проектов – это варианты второй группы с различными типами силовой установки.

По сохранившимся к настоящему времени материалам можно составить общее представление о некоторых проектах каждой группы.

Первая группа

Самолет "135" с центральным расположением двигателей

(вариант №1) Этот вариант практически полностью повторяет схему американского самолета Ь-70. Схема "утка", треугольное крыло со стреловидностью по передней кромке – 65 градусов, консольные законцовки крыла, отклоняемые в полете, двухкилевое вертикальное оперение, четыре двигателя типа НК-6 (максимальная взлетная тяга каждого 23000 кгс) в общем пакете в хвостовой части самолета. Воздухозаборники – многорежимные раздельные с вертикальным клином. Вооружение в варианте ракетоносца – одна ракета типа X-22.

Предварительные данные по этому проекту были следующие:

размах крыла, м 28,00

длина фюзеляжа, м 46,80

высота самолета на стоянке, м 10,00 площадь крыла, кв.м 380

взлетная масса, кг 190000

крейсерская скорость полета, км/ч 2500

практическая дальность полета на скорости 2500 км/ч, км 7950 высота полета над целью, м 22500 длина разбега, м 2300

Самолет "135" с двигателями под крылом без горизонтального оперения

Общая компоновка напоминает американские проекты по теме А-12. "Бесхвостка" интегральной схемы, двигатели НК-6 стояли попарно в двух несущих мотогондолах. Стреловидность интегральной части фюзеляж-крыло – 80 градусов, консолей крыла – 70 градусов. Вооружение в варианте ракетоносца – одна ракета типа Х-52.

Предварительные данные по этому проекту были следующие

размах крыла, м 27,00

длина фюзеляжа, м 54,60

высота самолета на стоянке, м 10,50 площадь крыла, кв.м 490

взлетная масса, кг 190000

крейсерская скорость полета, км/ч 2500

практическая дальность полета на скорости 2500 км/ч, км 7900 высота полета над целью, м 23500 длина разбега, м 2300

Самолет"135" 4 НК-6, выполненный по схеме "бесхвостка"

Самолет "135" вариант №2

Самолет "135" вариант №3

Самолет "135" с центральным расположением двигателей (вариант №2)

Модификация схемы варианта №1. Изменена форма крыла в плане, уменьшена стреловидность до 45 градусов консольных частей крыла, изменена форма в плане ПГО.

Предварительные данные по этому проекту были следующие

размах крыла, м 35,50

длина фюзеляжа, м 43,80

высота самолета на стоянке, м 9,80 площадь крыла, кв.м 380

взлетная масса, кг 188000

крейсерская скорость полета, км/ч 2500

практическая дальность полета на скорости 2500 км/ч, км 7850 высота полета над целью, м 22700 длина разбега, м 1800

Самолет "135" с центральным расположением двигателей (вариант №3)

Модификация схемы варианта №1. Изменены форма крыла в плане и форма в плане ПГО.

Предварительные данные по этому проекту были следующие

размах крыла, м 28,00

длина фюзеляжа, м 44,80

высота самолета на стоянке, м 9,40 площадь крыла, кв.м 380

взлетная масса, кг 188000

крейсерская скорость полета, км/ч 2500

практическая дальность полета на скорости 2500 км/ч, км 8300 высота полета над целью, м 22700 длина разбега, м 2300

Самолет "135" 4 НК-6

Самолет " 135", базовый вариант с двигателями НК-6

Вторая группа

Базовый вариант Самолет Ту-135 с четырьмя двигателями НК-6 Схема "утка", крыло треугольное, с переменной стреловидностью по передней кромке ("оживальное"). Двигатели размещены попарно в двух пакетах под крылом. Вертикальное оперение однокилевое. ПГО – "плавающее". Две целевые модификации базового варианта: сверхзвуковой стратегический самолет-разведчик Ту-135Р (двигатели НК-6Б), и сверхзвуковой стратегический самолет-ракетоносец Ту-135К с крылатой ракетой Х-22М.

Основные данные размах крыла, м 34,80

длина фюзеляжа, м 50,70

высота самолета на стоянке, м 10,70 площадь крыла, кв.м 417

удлинение крыла 2,75

К макс, в крейсерском полете на сверхзвуке 6,4

взлетная масса, кг

нормальная 175000

перегрузочная 205000

емкость подвесных

топливных баков, кг 27000

максимальная скорость полета, км/ч 3000

крейсерская скорость полета, км/ч 2500

практическая дальность полета на скорости 2500 км/ч, км нормальный вариант 7500-8000 перегрузочный вариант 9000-10000 высота полета

над целью, м 18000-22000

длина разбега, м

нормальный вариант 1800

перегрузочный вариант 2300-2500 Этот вариант был принят в качестве основы для дальнейших проработок.

Ниже приводятся основные сравнительные данные одного из вариантов самолета Ту-135 и данные бомбардировщика В-70.

Самолет Ту-135 с четырьмя двигателями НК-6 и с двухкилевым вертикальным оперением Один из проектов на основе базового варианта.

Самолет Ту-135 с четырьмя двигателями НК-6 или НК-135 с отклоняющимися консолями крыла Один из окончательных проектов Ту-135, на основе базового проекта с отклоняющимися консолями крыла по типу В-70.

Ту-135 с четырьмя двигателями НК-6 и с двухкилевым вертикальным оперением

Ту-135 с двигателями НК-6 или НК-135 с отклоняющимися консолями крыла

Самолет "135" 4ВД-19Р2

Третья группа

Эта группа прорабатывалась как подстраховочная на случай неудачи разработки двигателя НК-6 и в общих чертах, за исключением силовой установки, повторяла решения по базовому варианту Ту-135.

Самолет Ту-135 с четырьмя двигателями

ВД-19Р2 Двигатели размещались попарно в пакетах под крылом.

Основные данные проекта размах крыла, м 28,70

длина фюзеляжа, м 44,00

высота самолета на стоянке, м 11,00 площадь крыла, кв.м 300

удлинение крыла 2,78

взлетная масса, кг

нормальная 123000

перегрузочная 145000

емкость подвесных топливных баков, кг 20600

крейсерская скорость полета, км/ч 2650

практическая дальность полета на скорости 2850 км/ч, км нормальный вариант 6100-6300 перегрузочный вариант 7100-7300 высота полета

над целью, м 21000-21500

длина разбега, м нормальный вариант 1800

перегрузочный вариант 2800

Самолет Ту-135 с шестью двигателями "117-165" или Р15БФ-300

Двигатели размещались по три в двух пакетах под крылом.

Основные данные проекта

размах крыла, м 34,80

длина фюзеляжа, м 50,70 высота самолета на стоянке, м 10,70

площадь крыла, кв.м -

удлинение крыла 2,78 взлетная масса, кг

нормальная 175000

перегрузочная 230000 емкость подвесных

топливных баков, кг 20600 крейсерская скорость полета, км/ ч

на сверхзвуке 2650

на дозвуке 920 практическая дальность полета на скорости 2650 км/ч, км

нормальный вариант 7100

перегрузочный вариант 9100

на скорости 920 км/ч, км 5000

техническая дальность полета на скорости 2650 км/ч, км нормальный вариант 7600

перегрузочный вариант 9600 на скорости 920 км/ч, км 5300 высота полета над целью, м 23500 длина разбега, м нормальный вариант 1800-2000 перегрузочный вариант (с ускорителями) 2500-3000

Самолет "135" 6"117-165"

Самолет "135" 4 Р15Б-300

Самолет "135" 6Р15Б-300

Самолет Ту-135 с четырьмя двигателями Р-15Б-300 (вариант 2а)

Два двигателя размещались в одном пакете над хвостовой частью фюзеляжа под килем, два – по одному под крылом.

Основные данные проекта размах крыла, м 28,80

длина фюзеляжа, м 43,00

длина самолета, м 48,30

высота самолета на стоянке, м 12,60 площадь крыла, кв.м 300

удлинение крыла 2,78

взлетная масса, кг

нормальная 124000

перегрузочная 146000

емкость подвесных топливных баков, кг 20600

крейсерская скорость полета, км/ч 2650

практическая дальность полета на скорости 2650 км/ч, км нормальный вариант 6300-6500 перегрузочный вариант 7300-7500 высота полета

над целью, м 21200-21700

длина разбега, м

нормальный вариант 1750

перегрузочный вариант 2700

Самолет Ту-135 с шестью двигателями Р15Б-300

Двигатели размещались в трех пакетах попарно – один пакет над хвоаовой частью фюзеляжа под килем, два – под крылом.

Основные данные проекта размах крыла, м 32,80

длина фюзеляжа, м 49,50

длина самолета, м 52,60

высота самолета на стоянке, м 13,00 площадь крыла, кв.м 417

удлинение крыла 2,75

взлетная масса, кг

нормальная 175000

перегрузочная 205000

емкость подвесных топливных баков, кг 27000

крейсерская скорость полета, км/ч 2650

практическая дальность полета на скорости 2650 км/ч, км нормальный вариант 7400-7600 перегрузочный вариант 8500-8700 высота полета

над целью, м 21400-21600

длина разбега, м нормальный вариант 1600-1800 перегрузочный вариант 2300-2500

Ту-135 с двигателями НК-6 или НК-135 с отклоняющимися консолями крыла

Модель одного из вариантов самолета Ту-135

Модель самолета Ту-135К

Как видно из рассмотренных проектов, в то время в ОКБ в лидеры вышла схема "утка" с "плавающим ПГО, имевшая целый ряд преимуществ для сверхзвукового тяжелого самолета по сравнению с нормальной схемой. Схема "бесхвостка , хотя и рассматривалась, как перспективная, но практического развития и применения для проекта "135" ни в ЦАГИ, ни в ОКБ на. том этапе не нашла из-за малоизученности этой схемы в СССР. Впоследствии, в ходе масштабных исследований по Ту-144, эта схема заняла достойное место в нашем тяжелом сверхзвуковом самолетостроении и использовалась для проектов его дальнейшего развития Ту-244 по теме СПС-2, а также в первых проектах по теме Ту-160 и первых мясищевских проектах по теме М-18/М-20.

Продолжение следует

В . В. РОСТОПЧИН