Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть I)
Шрифт:
На базе «М-56» прорабатывался его пассажирский вариант «М-55». Рассматривались три варианта: «55А», «55Б» и «55В». Первый из них был рассчитан на 40 пассажиров, второй — на 85. «М-55А» имел два двигателя, «М-55Б» — четыре.
Последний из них представлял собой высокоплан с передним горизонтальным оперением. Под треугольным крылом, по бокам фюзеляжа в двух пакетах размещались шесть двигателей «ВК-15М».
Самолет рассчитывался на скорость 2300–2650 км/ч на высотах до 22 километров. В перегрузочном варианте (взлетный вес 245 тонн) он мог эксплуатироваться на маршрутах протяженностью 6000–6500 километров с 5 % запасом топлива.
При этом число пассажиров не превышало 50. Длина разбега составляла 3500 метров, послепосадочного пробега — 1500–1700 метров.
«М-53» и «М-55» были первыми советскими проектами пассажирских сверхзвуковых самолетов. Низкое аэродинамическое качество планера и высокие удельные расходы топлива не позволяли на рубеже 1950-1960-х годов создать сверхзвуковой лайнер, конкурентоспособный дозвуковым машинам.
Впоследствии материалы по «М-56» были переданы в другие ОКБ, в частности в ОКБ-156 Андрея Туполева, где были использованы при разработке «Ту-135».
Под шифром «М-60» в ОКБ Мясищева разрабатывался самолет с ядерной силовой установкой, которую проектировал коллектив Архипа Люльки.
Мясищев, совместно с конструкторами СКБ-500 и ЦИАМ, пришел к выводу, что на этих машинах должны стоять турбореактивные двигатели с температурой воздуха перед турбиной не менее 1400°К. Основным критерием выбора схемы расположения силовой установки являлось максимальное ее удаление от экипажа. Кроме того, размещение двигателей в фюзеляже значительно облегчало передачу к ним тепла от реактора. Существовал еще один почти невероятный проект — стратегический бомбардировщик в виде летающей лодки «М-70». Этот самолет, приводнившись в заданной точке океана, мог пополнить запас топлива от всплывшей субмарины и продолжить путь.
Все эти проекты не вышли за стадию эскизного проектирования.
Сверхзвуковые тяжелые самолеты Андрея Туполева
В 1958 году в ОКБ-156 Андрея Туполева начались научно-исследовательские работы по созданию перспективного дальнего сверхзвукового ударного самолета, который в будущем должен был заменить «Ту-22».
Ставилась задача создания боевого самолета с дальностью полета на в несколько тысяч километров и максимальной скоростью порядка 2,5–3 Маха. Проект, которым в ОКБ занимался отдел Сергея Егера, получил обозначение самолет «125» («Ту-125»). Предварительные расчеты показали, что для обеспечения высоких летных характеристик необходимо обеспечить высокое значение аэродинамического качества на сверхзвуковом режиме полета. При нормальной взлетной массе самолета порядка 100–125 тонн, требовалась силовая установка с суммарной взлетной тягой не менее 40 000 килограммов и с удельными расходами топлива на сверхзвуковом крейсерском режиме значительно меньшими, чем у двигателей «ВД-7М», использовавшихся на «Ту-22».
Поскольку самолет «Ту-125» должен был совершать длительный крейсерский полет на больших сверхзвуковых скоростях, то неизбежно вставал вопрос о применяемых материалах, так как конструкция из традиционных алюминиевых сплавов уже не удовлетворяла условиям «теплового барьера», с которым самолет должен был столкнуться в полете.
Речь шла о применении традиционных сплавов в сочетании со сталью и титаном в наиболее нагруженных и напряженных в тепловом отношении элементах конструкции. Требовалось создать целый комплекс сложнейших систем оборудования и вооружения, способных обеспечить высокую эффективность применения ударной авиационной системы в условиях дальнего сверхзвукового полета.
Проект самолета «Ту-125», относящийся к 1958 году, имел два двигателя «НК-6» или «НК-10» конструкции Николая Кузнецова, с максимальной взлетной тягой 2350024000 килограммов, установленных под крылом в хвостовой части фюзеляжа в двух мотогондолах. Схема самолета —
С 1958 года, под тем же шифром, что и самолет «135» («Ту-95С»), в ОКБ-156 начались инициативные работы по стратегической ударной авиационной системе, близкой по своим проектным параметрам к «М-56» Владимира Мясищева.
До осени 1960 года работы по теме «135» не выходили за рамки поисковых исследований; было подготовлено несколько предварительных проектов стратегического сверхзвукового самолета, в основном повторявших варианты проектов по американскому «ХВ-70». 3 октября 1960 года вышло постановление Совета Министров СССР № 1057-437, согласно которому ОКБ Мясищева передавалось в качестве филиала в ОКБ Челомея и освобождалось от проектирования и разработки сверхзвукового самолетаносителя «М-56»; ОКБ Туполева, в связи с прекращением работ по «М-56», должно было в треххмесячный срок дать предложения по созданию дальнего сверхзвукового самолетаносителя и дальнего сверхзвукового самолета-разведчика с рассмотрением возможности серийной постройки их на заводе № 22 в Казани.
В рамках этой работы, получившей по КБ обозначение самолет «135» («Ту-135»), было рассмотрено большое количество проектов создания авиационно-ракетных и разведывательных стратегических систем на базе различных вариантов сверхзвуковых дальних самолетов. 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, включая материалы Мясищева и разведданные по американскому стратегическому носителю «Валькирия».
Для самолета «Ту-135» рассматривались следующие типы двигателей: «НК-6» (максимальная взлетная тяга — 2300023500 кг), «НК-6Б» (22480 кг), «НК-6В» (18700 кг), «НК-6С» (22500 кг), «НК-10» (24000 кг), «Р15Б-300» (15000 кг), «Р23-300» (21000 кг), «ВД-19Р» (13500 кг), «Р17-117» (17000 кг). Число двигателей, в зависимости от величины их тяги, менялось от четырех до шести. Рассматривался также вариант самолета «Ту-135» с ядерной силовой установкой.
В ходе работ по выбору оптимальной аэродинамической схемы самолета было изготовлено 14 моделей «Ту-135», на которых в ЦАГИ были проверены шесть вариантов схем крыла, более десяти вариантов расположения двигателей. На пяти вариантах определялся оптимальный профиль крыла На шести вариантах — взлетно-посадочные характеристики и общие характеристики на дозвуковых скоростях. На моделях выбирались органы управления, характеристики устойчивости и управляемости. Отрабатывалась форма и расположение мотогондол, воздухозаборники, сопла, форма каналов подвода воздуха к двигателям, исследовалось взаимное влияние двигательных гондол, крыла и фюзеляжа В результате работ по оптимизации самолета для него была выбрана схема «утка» с плавающим передним горизонтальным оперением, треугольным крылом с переменной стреловидностью по передней кромке, одним килем и разнесенными по размаху крыла спаренными мотогондолами.
Отдельно изучался вопрос создания системы ракетного вооружения на базе крылатых ракет различного назначения и баллистических ракет воздушного базирования. Много внимания уделялось формированию навигационно-пилотажного и прицельного комплексов, бортовой аппаратуре радиоэлектронного подавления на основе новейших достижений.
В результате проектирования ударно-разведывательной системы «Ту-135» в ОКБ были выработаны основные положения концепции создания стратегического самолета-носителя и системы на его базе. Основные моменты ее были следующие.