Текст книги "Ударно-разведывательный самолет Т-4"

Автор книги: Ильдар Бедретдинов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 13 страниц)

Созданная после этого комиссия ВВС, изучив эскизный проект самолета, одобрила его, отметив в своем заключении полноту конструктивной проработки комплекса, перспективность и реальность его постройки. В итоге руководством ВВС и ВМФ были утверждены новые тактико-технические требования к комплексу Т-4.

Проекции компоновки самолета Т-4 с «флюгарком» (№13 по схеме на стр. 19). (Николай Гордюков)

Ракета Х-45. (Николай Гордюков)

Таблица 3.

ТТХ ударно-разведывательного самолета по эскизному проекту 1964 г.

Параметры Характеристики

Количество двигателей 4

Двигатели разработки ОКБ П.А. Колесова РД36:41

Суммарная тяга, форсажная, кгс 64000

Максимальная взлетная масса, т 120

Нормальная взлетная масса, т 100

Тяговооруженность при нормальной взлетной массе 0,64

Крейсерская скорость на высоте, км/ч 3000

Максимальная скорость на высоте, км/ч 3200

Дальность полета, на высоте, на крейсерской скорости:

– без подвесных топливных баков, км .6000

– с подвесными топливными баками, км 7000

Длина разбега на БВПП, м 1700

Обеспечено базирование на БВПП I класса

Практическая высота полета, км 22 – 24

Сразу после снятия в ноябре 1964 г. Н.С. Хрущева с поста Первого секретаря ЦК КПСС в конструкторское бюро приехал Дементьев. Петр Васильевич подписал к разработке новые проекты ОКБ, среди которых была «сотка». Было подписано постановление на полномасштабную разработку ударно-разведывательного комплекса Т-4. Оно задавалось в более широком плане, и самолет Т-4 становился многоцелевой машиной (бомбардировщик, постановщик помех, разведчик, ударный и самолет ПВО). Одновременно была задана проработка модификации самолета, которая получила название Т-4М. Эта машина должна была обладать одинаковыми значениями дальности на дозвуковых и сверхзвуковых скоростях.

Приказом председателя ГКАТ СССР №403 от 19 ноября 1964 г. директору завода ОКБ им, С.А. Лавочкина поручалось организовать производство и изготовление самолетов Т-4 и ракет X– 33 на предприятии. Для этого на завод направлялась группа конструкторов, и передавались имеющиеся в наличии материалы по изделиям ОКБ П.О. Сухого. Кроме того, 4 декабря 1964 г. приказом №426 председателя ГКАТ СССР на завод ОКБ им. С.А. Лавочкина было возложено проведение работ по комплексу Т-4: конструкторская разработка, экспериментально-стендовая отработка, доводка и испытания фюзеляжа, вертикального оперения, системы охлаждения, электросистемы, системы управления, ракет Х-33, контейнеров с разведывательным оборудованием и подвесных топливных баков. Одновременно на главного конструктора самолета Н.С. Чернякова возлагалось техническое руководство всеми работами, выполняемыми на заводе ОКБ им. С.А. Лавочкина по комплексу Т-4 и ракете Х-33.

Но из-за нерешительности Павла Осиповича и внутренних склок в КБ – кого "посадить" на "упавший с неба подарок", уже в начале 1965 г. завод Лавочкина был передан Владимиру Николаевичу Челомею под ракетную тематику.

А в самом конструкторском бюро готовились сборочные площади для первого самолета Т-4. Под руководством директора завода "Кулон"2 Михаила Павловича Семенова и главного инженера Александра Сергеевича Зажигина в КБ строился макетный цех. Из-за того, что постройка постоянных сооружений в то время не разрешалась, воздвигалось оно весьма оригинально. Сначала был построен большой ангар – железная конструкция, покрытая шифером, а уже внутри его строили нормальное кирпичное здание.

С целью обеспечения работ по постройке и стендовой отработке опытных экземпляров самолетов Т-4 в ноябре 1965 г. к разработкам был подключен Тушинский машиностроительный завод (ТМЗ). На ТМЗ была возложена задача по проведению конструктивной разработки, доводке и испытанию ряда элементов комплекса под техническим руководством генерального конструктора П.О. Сухого. Таким образом Тушинский машиностроительный завод стал филиалом ОКБ П.О. Сухого.

Отношения между ТМЗ и КБ поначалу складывались трудно, дирекция завода встретила новое задание критически. И это понятно: на заводе было налажено серийное производство летательных аппаратов другого типа, с уже отработанным технологическим процессом. А здесь "сваливается" дополнительно к основному плану новый заказ не по профилю завода, да еще с "ворохом" проблем и хлопот. Но в процессе оценки технологическими службами и отделом новой техники ТМЗ разработанных ОКБ конструктивно-технологических решений нашлись энтузиасты, которые оценили и отметили перспективу применения этих решений на Т-4 и в дальнейшем самолетостроении.

Рисунок самолета №27 по схеме на стр 20. (Михаил Дмитриев)

К этим энтузиастам можно отнести главного технолога Юрия Яковлевича Христоева, заместителей главного технолога Раису Федоровну Фадееву и Бориса Васильевича Болбота, главного металлурга Бориса Иосифовича Дуксина-Иванова, главного сварщика Павла Степановича Афанасьева, начальника отдела новой техники Теодора Иосифовича Казакевича и специалистов руководимых ими подразделений. В качестве наглядного примера творческого содружества работников ОКБ и ТМЗ можно привести предложения главного технолога ТМЗ Ю.Я. Христоева о замене панельной схемы сборки фюзеляжа на поотсеченную, что, конечно, потребовало изменения конструкции, но в конечном итоге помогло создать более надежную и легкую конструкцию и снизить трудоемкость изготовления самолета.

Ведущим инженером на Тушинском заводе от ОКБ П.О. Сухого был назначен В.Ф. Бабаев, а старшим военпредом на ТМЗ – О.К. Рогозин. Ведущим инженером от ЦАГИ на завод П.О. Сухого был назначен А.Ж. Рекстин. Среди основных специалистов ОКБ, координировавших работу с ТМЗ были М.П. Семенов, А.С. Зажигин, В.В. Тареев, Г.Т. Лебедев, Е.С. Медведев, А.Н. Шевнин.

Одновременно с ТМЗ к работе над новой машиной было подключено машиностроительное конструкторское бюро (МКБ) "Буревестник" (до 1965 г. подразделение Тушинского завода) под руководством главного конструктора Александра Васильевича Потопалова. ОКБ П.О. Сухого получило в помощь коллектив из 300 конструкторов, которые находились под техническим руководством "суховцев". Конструкторское бюро Сухого определяло только основные параметры, геометрию самолета, принципиальные конструктивно-технологические решения, а разработку рабочих чертежей отдельных систем самолета и запуск в производство были прерогативой МКБ "Буревестник".

Поиск вариантов компоновки самолета Т-4 привел к созданию 46 вариантов компоновки машины. Некоторые из них представлены на следующих трех рисунках:

а – дальнейшее развитие схемы эскизного проекта 1964 г. Выполнен по схеме «утка» с четырьмя двигателями, расположенными попарно по схеме «пакет» в изолированных мотогондолах под консолями крыла. Конструктор Л. И. Бондаренко. Разработка 28 января 1965 г. (№27 по схеме на стр. 20);

б – «сотка» с крылом изменяемой геометрии и тремя двигателями. Конструктор В.Ф. Мэров. Разработка 1964 г. (№24 по схеме на стр.20):

в – вариант самолета с попарным расположением двигателей «одни над другими». Разработка первого квартала 1964 г. (№11 по схеме на стр. 19).

(Николай Гордюков)

С целью координации работ с научно-исследовательскими институтами ВИАМом, НИАТом, ВИЛСом при разработке сварных конструкций ОКБ П.О. Сухого и МКБ «Буревестник», а также принятия решений при отработке и изготовлении изделий на ТМЗ в 1965 г. ведущий конструктор А.А. Веселов был назначен П.О. Сухим ответственным представителем на ТМЗ от ОКБ.

В 1964-65 гг. ОКБ П.О. Сухого были спроектированы и построены на ТМЗ опытные отсеки фюзеляжа и крыла для статических и тепловых испытаний.

Для определения коэффициента теплопроводности различных конструкций, теплозащиты топливных баков-отсеков и отсеков оборудования спроектированы, изготовлены и испытаны около 20 опытных панелей и 5 различных типов конструкций. Тепловые испытания проводились на специально спроектированном и построенном в кратчайшие сроки стенде в СибНИА (г. Новосибирск).

В 1964 г. Дубнинское МКБ приступило к работе над ракетой Х-33 под индексом Х-45 класса "воздух-поверхность". Учитывая сложность задач, которые возлагались на ракету, в Дубнинском МКБ совместно с большим количеством смежных предприятий был проведен колоссальный объем работ. Сама ракета не уступала по наличию сложнейших систем управления и навигации основному носителю, самолету Т-4. Так на ракете Х-45 была установлена БЦВМ "Аргон", впервые появились инерциальная система, захват и выбор цели на траектории полета. Основные решения были отработаны еще на ракете Х-33, но технологические решения и воплощение ракеты в металл проходили в Дубне. В 1965 г. был подготовлен аванпроект ракеты Х-45. В 1967 г. собрана в "металле" первая ракета Х-45 и передана в НИИАС (ныне ОАО "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ГосНИИАС)) для отработки согласованности инерциального и радиолокационного комплекса с РЛС "Прогресс", а также для математического моделирования и отработки БЦВМ "Аргон". Всего было собрано три ракеты, которые использовались для испытаний комплекса бортовой аппаратуры, вибрационных и климатических испытаний. В разработке ракеты принимали непосредственное участие известные ученые и конструктора Дубнинского машиностроительного конструкторского бюро: А.Я. Березняк, Г.К. Самохвалов, В.А. Ларионов, А.И. Мякотин, Б.И. Маков, Р.Ш. Хайкин, О.В. Мельников, А.Н. Новиков, Я.Ж. Батанов, В.И. Белов, Н.П. Могутов и др.

Л. И. Бондаренко. (Ильдар Бедретдинов)

Р.И. Штернберг. (ФГУП ".НИЦ «ЦАГИ»)

Рисунок самолета №24 по схеме на стр. 20. (Михаил Дмитриев)

Первый вариант кабины самолета «100»: а – кабина летчика; б – кабина штурмана. (ОАО "ОКБ «Сухого»)

Выбор основной аэродинамической компоновки самолета Т-4. Разработка материалов.

Начало экспериментальных работ

В 1965-66 гг. в ОКБ и на ТМЗ продолжалась интенсивная работа по созданию ударно-разведывательного самолета Т-4.

Задача по созданию самолета, способного совершать длительный полет со скоростью, соответствующей М=3 заставила ОКБ П.О. Сухого и институты ГКАТ с особой тщательностью подойти к облику аэродинамической компоновки "сотки".

Из всего многообразия аэродинамических компоновок машины, рассчитанных и прошедших трубные испытания, наиболее приемлемыми считались две основные:

– первоначальная аэродинамическая компоновка, в которой двигатели размещены в двух разнесенных мотогондолах под консолями крыла;

– вторая компоновка, "пакетная", в которой все четыре двигателя размещены в одной гондоле под фюзеляжем и крылом.

В проектном отделе конструкторского бюро шла работа по выбору аэродинамического облика Т-4. В то же время проводилась конструктивная разработка агрегатов фюзеляжа, расчет веса, определялось направление экспериментальных и опытных работ. В частности, поиском оптимального продольного набора фюзеляжа занимался Ю.А. Рябышкин, конструкцией воздухозаборника и тонкостенных днищ топливных баков – Л.Р. Бальшин, двигательным отсеком – А.В. Михайлов, вопросами прочности – С.В. Чиминов.

В конце 1965 г. конструктором Л.И. Бондаренко совместно с аэродинамиками ОКБ была разработана пакетная компоновка, обеспечивающая увеличение аэродинамического качества на крейсерском режиме полета с 5,7 до 6,2. Она была утверждена ЦАГИ и ЦИАМом и принята как основная для дальнейших работ.

Эта компоновка для самолета размерности Т-4 смогла обеспечить снижение аэродинамического сопротивления вследствие уменьшения омываемой поверхности машины и позволила получить положительную интерференцию между гондолой двигателей и крылом, благодаря чему и была достигнута большая величина аэродинамического качества планера.

Дальнейшие работы в ОКБ П.О. Сухого и в ЦАГИ шли, в основном, уже в направлении совершенствования аэродинамических характеристик "пакетной" компоновки.

Для уменьшения аэродинамического сопротивления и увеличения аэродинамического качества Л. И. Бондаренко было предложено установить относительную толщину крыла равную 2,5%. Для этого же удлинение фюзеляжа при его диаметре 2 м сделали равным 22, а пилоты "расположились" друг за другом в отдельных кабинах.

Для балансировки самолета при смещении его фокуса вследствие перехода с дозвука на сверхзвук и обратно было разработано сразу три способа решения проблемы: (основной)перекачка 6,5 ттоплива в центровочный бак, находящийся в хвосте фюзеляжа; применение крыла с двойным углом стреловидности (уменьшает смещение фокуса) и использование ПГО, которое с одной стороны уменьшает смещение фокуса, с другой – дает возможность дополнительной балансировки самолета.

Все работы по выбору аэродинамической компоновки велись ОКБ П.О. Сухого совместно с ЦА– ГИ, во главе с Р.И. Штейнбергом.

В аэродинамических трубах ЦАГИ был проведен большой объем работ по продувке моделей самолета Т-4, выполненных по различным аэродинамическим схемам, с крыльями различной стреловидности, с разным удлинением и относительной толщиной, формой в плане, деформацией срединной поверхности. Аналогичные исследования проводились с фюзеляжами различного удлинения, имеющими выступающий в воздушный поток фонарь или без него, с гаргротом и без. Продувались также модели с передним горизонтальным и вертикальным оперениями, имеющими различные геометрические характеристики, включая различные формы оперения в плане. Тщательно подбирались места установки на самолете переднего горизонтального и вертикального оперений.

В. С. Ильюшин.

Н.А. Алферов. (ОАО «ОКБ Сухого»)

Специалисты ОКБ П. О. Сухого по двигательной установке. Слева направо: К.Н. Матвеев, И.М. Закс, Л.И.Заславский. (Ильдар Бедретдинов)

По предложению главного аэродинамика ОКБ П.О. Сухого Исаака Ефимовича Баславского для улучшения аэродинамических характеристик «сотка» была скомпонована статически нейтральной в дозвуковом диапазоне режимов полета. С учетом изменения статической устойчивости в полете на 2– 3 %, управление таким самолетом без применения средств широкоходовой автоматики было практически невозможно. Поэтому было принято решение применить на Т-4 электродистанционную систему управления, обеспечивающую необходимую устойчивость и управляемость самолета в дозвуковом и сверхзвуковом режимах полета. Система дистанционного управления осуществляла управление самолета в продольном, поперечном и путевом каналах. Для увеличения надежности машины, было принято решение дублировать ДСУ. Наиболее оптимальную надежность давало четырехкратное дублирование этой системы.

Отработка дистанционной системы управления проводилась на натурном стенде, имитирующем все режимы самолета, в частности, влияние температуры, электромагнитных помех и шумов.

Как запасная, была разработана трехканальная механическая система управления с тросовой связью, автоматом натяжения и бустерами.

Еще одним новшеством этого самолета была установка истребительной ручки управления самолетом вместо привычного для бомбардировщиков штурвала.

К этому времени в конструкторском бюро П.О. Сухого была разработана кабина самолета Т– 4. Прямое участие в ее создании принимали летчик-испытатель ОКБ В.С. Ильюшин и штурман Н.А. Алферов.

В 1965 г. разработаны и выданы технические задания разработчикам на отдельные агрегаты и системы самолета, а также на натурные стенды топливной системы, гидромеханического управления и шасси, элевонов и переднего горизонтального оперения, полунатурного моделирования комплекса радиооборудования, электроснабжения, систем подвески и сброса и начато их проектирование. В том же году Рыбинское моторостроительное КБ продолжало работу над двигателем РД36-41 для самолета Т-4.

Лауреаты Государственной премии Совета Министров СССР, принимавшие участие в разработке центробежных и струйных насосов: В верхнем ряду слева-направо: И.В. Емельянов, А. В. Иосифов, В.Д. Борисов, В.Д. Московский, А.А. Патюков, Ю.П. Яковлев, В. В. Калачев, Ю.И. Пичугин, Л. И. Заславский: в нижнем ряду: слева-направо: А.В. Евстафьев, А.А. Попов. А.Л. Доброскоков, А.Ю. Полиновский, В.В. Малышев, В.А. Тверецкий. (Из архива Игоря Емельянова)

Одной из серьезнейших задач при создании самолета Т-4 явилась разработка силовой установки, в том числе топливной системы, надежно функционирующей при высоких температурах нагрева окружающего воздуха, возникающего при полете на скорости 3000 км/ч. Проведенные продувки натурных топливных отсеков в ЦАГИ показали, что конструктивное решение по теплоизолированию топливных баков приводят к потере запаса топлива и значительному усложнению конструкции топливных баков-отсеков и контролю их герметичности при эксплуатации.

После проведения серии исследований по аэродинамическому нагреву конструкции самолета было принято решение по использованию отсеков самолета для топлива без теплоизоляции. При этом встала задача по созданию агрегатов топливной системы, работоспособных при высоких температурах, а также обеспечение взрывобезопасности самого топлива. Разработка топливной системы была поручена специалистам ОКБ Сухого и выполнялась бригадой, руководимой И.В.

Емельяновым, а система взрыво-пожаро-безопасности создавалась бригадой А.А. Крылова. Руководство испытательным комплексом по отработке топливной системы и ее агрегатов было поручено Л.И. Заславскому.

В результате проведенных работ был решен ряд технических проблем, которые впоследствии нашли широкое применение на ряде самолетов поздней разработки.

В качестве примеров можно рассмотреть систему аварийного слива топлива с борта самолета для его облегчения до допустимого посадочного веса в случае аварийной посадки. Такая система, разработанная для Т-4, в настоящее время обязательна для применения на всех боевых самолетах.

Другой проблемой, решенной для самолета Т-4, являлась задача создания надежных насосных агрегатов, связанных в единую систему перекачки и подачи топлива к двигателям, поскольку резко возросли расходы топлива, что привело к увеличению мощности насосов, диаметра трубопроводов, массы насосов, и повысилась температура топлива, при которой должны функционировать агрегаты топливных систем.. В результате были созданы новые центробежные насосы с приводом от гидравлических турбин – ГТН-ЗА и ДЦН-66А и струйные насосы СН-6 и СН-7, которые имели малые размеры и высокую степень надежности. Разработчиком новых насосов стало ОКБ "Кристалл" совместно с МВТУ им. Н.Э. Баумана. Эта работа была высоко оценена Государственной премией Совета Министров СССР.

В условиях эксплуатации самолета на скоростях, соответствующих М=3 вследствие разогрева некоторых частей планера до 300°С, а также с целью обеспечения длительного ресурса эксплуатации с одновременным снижением веса, на Т-4 потребовались материалы и конструкции исключающие снижение прочности и обеспечивающие компенсацию температурных напряжений, вызванных неравномерным нагревом конструкции. Кроме того, вследствие нагрева обшивки планера требовалось разработать такие теплоизоляционные материалы, которые создавали бы нормальные температурные условия для экипажа. С учетом высоты полета и нагрева нужны были новые герметики для топливной и воздушной герметизации. Не менее сложным был вопрос разработки новых радиотехнических материалов. Это привело к созданию в широком масштабе новых нержавеющих сталей, сплавов титана, жаропрочных сталей и целой группы новых неметаллических материалов, а также лаков и клеев.

Балка из титанового сплава ВТ-22. (ОАО «ВИАМ»)

Крепеж из титанового сплава ВТ-16. (ОАО «ВИАМ»)

Начало работ по выбору материалов для изделия «100» следует отнести к середине 1966 г. На заседании координационной комиссии по «сотке» от 22 ноября 1966 г. под председательством заместителя министра А. Кобзарева было принято решение: «...обязать А.Т. Туманова (тогда начальника ВИАМа) и Н.С. Чернякова подготовить и утвердить до 5 декабря 1966 г. совместный план мероприятий, предусмотрев окончание первого этапа работ по выбору материалов в декабре 1966 г., и выдать предварительные рекомендации до 15 января 1967 г.» Основными конструкционными материалами были определены титановые сплавы и стали.

В этот период наша металлургическая промышленность располагала разработанными в ВИАМе высокопластичными титановыми сплавами ОТ4-1 и 0Т4, жаропрочным конструкционным титановым сплавом ВТ20 с гарантированным уровнем прочности 900-950 МПа. Эти сплавы для ряда деталей не могли полностью заменить алюминиевые сплавы по своей весовой эффективности. Необходим был титановый сплав с более высокой прочностью. В ВИАМе был разработан титановый сплав ВТ22 нового класса (переходного) с прокаливаемостью в сечениях до 200 мм, обеспечивающий предел прочности 1100-1300 МПа.

Наряду с выбором и разработкой сплавов для самолета, где определяющими факторами были: характеристики прочности, жаропрочности, усталости, трещиностойкости большую роль играла технологичность нового материала – свариваемость, возможность применения химической обработки, пластичность при горячей и холодной деформации и многие другие технологические показатели.

Важнейшей проблемой являлась возможность изготовления различных полуфабрикатов из титановых сплавов в отечественной металлургической промышленности. Так, для изготовления переднего лонжерона крыла из титанового сплава ВТ22 потребовался слиток массой 4000 кг (вместо изготавливаемых в то время слитков массой 2000 кг). Прокатка заготовки для главного лонжерона могла быть осуществлена только на оборудовании черной металлургии. Более лёгкие лонжероны крыла делались сборными из профилей сплава ВТ22 с законцовкой. Технология получения таких полуфабрикатов была освоена впервые в отечественной практике с участием сотрудников ВИАМ и ВИЛС.

Мотогондола самолёта была выполнена из титанового сплава ВТ20 с использованием сварки плавлением и контактной сварки. Предполагалось, что для сплава не потребуется обязательный отжиг сварной конструкции для снятия остаточных напряжений. Такая технология в значительной мере оправдалась при создании изделия "100", что позволило существенно снизить трудоёмкость изготовления сварных конструкций.

Были закончены работы по изысканию технологии сварки титановых сплавов ВТ-22 в сочетании с ВТ-20 и ОТ-4 при участии ВИАМа и предварительные изыскания по исследованию коррозии титановых сплавов в соленой среде. Сплав был удостоен золотой медали ВДНХ СССР.

Совместно с ОКБ П.О. Сухого проводилось сравнительное изучение материалов ВТ-14 и ВТ-14М. Были испытаны элементы шпангоутов крепления центроплана крыла, изготовленные из этих материалов. Это позволило выбрать более пластичный материал ВТ-14М. Для этих материалов была опробована сварка плавлением ААрДЭС и ТЭС.

В ВИАМе с участием НИИСУ была разработана технология производства деформационно-упрочненного крепежа из сплава ВТ-16, позволившая осуществить массовое централизованное изготовление продукции на Нижегородском заводе "Нормаль". Работа была удостоена Государственной премии Совета министров.

Следует отметить, что при изготовлении полуфабрикатов из титановых сплавов для самолета Т-4 был проведен огромный объем работ на металлургических заводах, как авиационной промышленности, так и черной металлургии.

На металлургическом заводе в г. Рустави было освоено производство балок из титанового сплава ВТ– 22 сечением 160x270 мм для лонжеронов самолета.

На заводе ВИЛСа разработана технология производства методом прессования профилей с законцовкой для самолета Т-4.

На Верхнее-Салдинском металлургическом заводе освоена вся номенклатура полуфабрикатов (поковки, штамповки, прутки, профили, трубы и др.) из титановых сплавов ВТ-20, ВТ-22, ВТ-16 и др. для самолета Т-4).

Работы по изделию Т-4 проводились ВИАМом совместно с другими предприятиями отрасли. В ВИАМе выполнялись работы по разработке титановых сплавов различного назначения, в которых активное участие принимали сотрудники: С.Г. Глазунов, В.Н. Моисеев, Е.А. Борисова, Ю.И. Захаров, Л.Н. Терентьева, К.И. Соколиков, Г.Н. Тарасенко, Л.В. Шохолова, Б.М. Михайлов, М.В. Поплавко, Л.В. Груздева, В.Н. Калугин и некоторые другие. В работу по изготовлению полуфабрикатов из титановых сплавов на Верхнее-Салдинском металлургическом заводе большой вклад внесли И.Н. Каганович, С.А. Кушакевич, В.В. Тетюхин и др.; сотрудники ВИЛС: В.А. Добаткин, Н.Ф. Аношкин, И.С. Полькин и др.; сотрудники НИАТа В.С. Сотников, Я.И. Спектр.

В создании технологии изготовления конструкций из титановых сплавов для изделия Т-4 участвовали сотрудники ОКБ Сухого: И.В. Аргунов, И.А. Вакс, А.А. Веселов и др.; предприятия ТМЗ: Б.И. Дуксин-Иванов, А.В. Потопалов, Б.М. Устинов и др.

Технология изготовления деталей из этих сплавов была связанна с различными видами термической обработки, применяемой на разных стадиях изготовления деталей, а именно: отжиг для снятия внутренних напряжений, нагрев под штамповку, термоупрочняющая обработка для придания сплавам необходимых свойств.

Указанные нагревы приводили к тому, что на поверхности сплавов образовывались окалина и хрупкие газонасыщенные слои, которые снижали конструктивную прочность и пластичность деталей. Удалить эти слои механической обработкой не всегда было возможно, поэтому возникла проблема создания технологии химической обработки поверхности полностью удаляющей окалину и так называемый "алфированный слой". При этом требовалось сохранить пластичность сплавов, не снижая механических свойств, и исключить наводораживание сплавов с разным фазовым составом. И такая технология была создана сотрудниками ВИАМа В.П. Батраковым, Л.Н. Пивоваровой и Т.В. Антоновой Одновременно стояла задача разработать технологию размерного травления (химического фрезерования) листовых заготовок с целью изготовления сложнопрофилированных равнопрочных деталей, не снижающую механические свойства, обеспечивающую высокое качество поверхности, исключающую наводораживание сплавов независимо от их фазового состава. Эта задача также впервые была решена В.П. Батраковым, Л.Н. Пивоваровой и И.И.Гуреевой.

Для самолета Т-4 ВИАМом был разработан целый ряд марок высокопрочных сталей и технологических процессов изготовления полуфабрикатов и деталей с учетом специфики их работы в конструкции самолета. В указанных работах активно участвовали ведущие специалисты ВИАМа – Я.М. Потак, Ю.Ф. Оржеховский, В.В. Сачков, О.К. Ревякина, С.В. Лепнев, А.Л. Селяво и др.

Потребность в размещении максимального объёма топлива и высокие эксплуатационные напряжения в силовых элементах конструкции определили необходимость применения в качестве конструкционных материалов коррозионностойких высокопрочных сталей.

Задачи по их созданию были успешно решены коллективом учёных ВИАМа. При этом высокие характеристики механических свойств разработанных сталей и технологические возможности изготовления из них деталей и сварных узлов позволили определить целый ряд конструктивных решений узлов самолёта.

Так, для несущих высокие нагрузки топливных кессон-баков были разработаны коррозионно-стойкие стали ВНС-2 и ВНС-5 (Я.М. Потак, Ю.Ф. Оржеховский, Л.С. Попова, С.И. Бирман, Н.М. Вознесенская), обладающие высокой прочностью (более 1150 МПа и 1500 МПа соответственно), вязкостью разрушения, коррозионной стойкостью, высоким сопротивлением повторным нагрузкам, термостойкостью. На заводах металлургической промышленности была разработана технология выплавки, деформации с получением поковок, профилей, штамповок, листов.

Для стали ВНС-2, являющейся основным материалом цельносварных отсеков, были разработаны режимы и присадочные материалы для сварки без проведения последующей термообработки. Применение стали ВНС-2, отличительной особенностью которой являются незначительные деформации при сварке, (что связано с низкой температурой мартенситного превращения), позволило изготовлять крупногабаритные сварные конструкции сложной формы с высокой точностью и дало возможность выполнять ремонтные подварки практически в полевых условиях.

Для силового набора планера (лонжероны, балки) были освоены крупногабаритные полуфабрикаты из стали ВКС-3, режимы термообработки, обеспечивающие надёжную работоспособность деталей при температурах до 450°С. Ряд силовых шпангоутов и балка основной стойки шасси были выполнены из стали 30ХГСН2А, обработанной на прочность 1600-1800 МПа, при этом были проведены глубокие исследования режимов термообработки, работоспособности стали с учётом концентрации напряжений и условий нагружения деталей (В.В. Сачков, С.В. Лепнев, М.Ф. Алексеенко, Ф.Ф. Ажогин, И.Г. Покровская).

Впервые для ресурсных деталей – цилиндры амортизатора, штоки, балка передней стойки шасси – была создана высокопрочная сталь ВКС-210 с прочностью 2100 МПа (Я.М. Потак, О.К. Ревякина, В.В. Сачков). Для этих крупногабаритных деталей из стали ВКС-210 были разработаны технологии вакуумной выплавки слитков, деформации полуфабрикатов, специальные режимы термообработки заготовок и деталей, обеспечивающие работоспособность узлов шасси.

Разработанные материалы обеспечили создание надёжной конструкции узлов изделия "100" и их высокую весовую эффективность.

Была отработана технология сварки сплава ВНЛ-3 и его сочетаний с ВНС-2, проведены исследования по свариваемости сплавов ВТ-21 Л конструкций больших размеров (под руководством В.А. Костюка).

Проводились работы по отработке технологии пайки неразъемных соединений из разнородных материалов применительно к трубопроводным системам (под руководством А.П. Световидова), а совместно с ТМЗ исследованы вибропрочность и работоспособность сварных трубопроводов из титановых сплавов, применяемых в трубопроводах, работающих под внутренним давлением.

В конструкции планера самолёта Т-4 впервые в отечественной практике были применены принципиально новые для того времени теплостойкие полимерные материалы: стеклопластики радиотехнического назначения, герметики,клеи,топливостойкие резины и уплотнители и др., способные длительно работать при температурах до 250– 300°С, соответствующих экстремальным рабочим условиям полёта.

Эти материалы, разработанные ВИАМом совместно с институтами химической промышленности и Академии наук СССР, с успехом были применены в конструкциях антенных обтекателей, топливных баков, остекления и других элементов фюзеляжа самолёта.

В связи с огромным значением, которое придавалось научно-исследовательским работам по созданию и освоению новых топливостойких полимерных материалов, решением Правительства СССР был создан Межведомственный научный совет по топливостойким полимерным материалам для сверхскоростных самолётов под научным руководством академика Кузьмы Андриановича Андрианова. Его заместителем был назначен начальник ВИАМа Алексей Тихонович Туманов.