Текст книги "Самолеты Р.Л. Бартини"

Автор книги: Николай Якубович

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 11 страниц)

Но отчасти реализовать требования заказчика было можно, однако для этого требовалось при создании самолета пойти иным, «революционным» путем, как это сделал в 1950-е годы Роберт Людвигович Бартини, предложив сверхзвуковое летающее крыло.

Бартини обладал необходимыми качествами для решения труднейших задач, он был не только конструктором, но и ученым, пытавшимся заглянуть в глубины строения материи, понять происходившие вокруг явления. Это в совокупности с энциклопедическими знаниями позволяло ему генерировать очень смелые и оригинальные идеи. Они намного опережали свое время и всегда становились «головной болью» для руководителей авиационной промышленности.

Итак, дальнейшим развитием А-55 стал проект стратегического бомбардировщика и ракетоносца А-57 с экипажем из трех человек, предложенный Р.Л.Бартини в 1958 году.

«Для эффективного решения задач, – писал Роберт Людвигович, – стоящих перед стратегической авиацией, ее боевые средства должны обеспечивать:

1. Достижение любой точки на территории противника;

2. Наименьшую уязвимость оружия от средств ПВО противника;

3. Наиболее скрытый подход к цели;

4. Возможность подхода к цели с любых тактически выгодных направлений;

5. Независимость от стационарных дорогостоящих взлетно-посадочных полос и стартовых площадок».

Для удовлетворения этим требованиям была разработана авиационно-ракетная система, состоящая из самолета-носителя и самолета-снаряда или, по современной терминологии, крылатой ракеты.

Аэродинамическая компоновка А-57, выполненная по схеме летающего крыла переменной стреловидности по размаху, отличалась от предшественника А-55 более технологичными для производства формами. Передняя кромка крыла, угол стреловидности которой плавно изменялся от корневой части к концевой, стала ступенчатой, что при сохранении аэродинамических характеристик упрощало сборку несущей поверхности. Такая аэродинамическая компоновка послужила основой для целого семейства самолетов. Следует отметить, что аэродинамическое качество самолета А-57, подтвержденное экспериментальными исследованиями, при дозвуковых скоростях было не ниже 7, а при сверхзвуковой, соответствующей числу М=2,5, достигало 6,75. Для середины 1950-х годов это были довольно большие значения. Для сравнения: у сверхзвукового авиалайнера Ту-144 этот параметр достигал величины 8,2, а у «Конкорда» – немногим больше 7.

«Самобалансирующееся» крыло (балансировка достигалась круткой по размаху) с минимальным суммарным волновым и индуктивным сопротивлением имело в центре суперкритический выпуклый вниз профиль, а на концах – выпуклый вверх.

Как уже говорилось, в те годы предполагалось, что при первом же ударе противник выведет из строя значительную часть бетонированных взлетно-посадочных полос аэродромов, поэтому на А-57, как и на его предшественнике, предусмотрели шасси, обеспечивавшее взлет и посадку с воды, грунта и снега. А-57 при весе 250 тонн мог взлетать с любого грунтового аэродрома со взлетно-посадочной полосой длиной не менее 3000 метров, а если имелась ровная заснеженная полоса протяженностью 3600 метров, то и при ве се 400 тонн, причем без применения стартовых ускорителей.

Для взлета с воды предназначалось лыжнокрыльевое шасси, состоявшее из гидролыжи и подводных крыльев. При этом требовалась акватория длиной 2100 метров. Специалисты СибНИА и ЦАГИ провели исследования в гидроканале ЦАГИ, обосновав возможность не только длительного пребывания А-57 на плаву, но и возможность его эксплуатации в открытом море при существенном волнении.

Хотя А-57 мог наносить удары авиабомбами, главной его ударной силой считался самолет– снаряд РСС, размещавшийся на «спине» носителя. Эта крылатая ракета была разработана в ОКБ-256 под руководством П.В.Цыбина на базе стратегического разведчика РСР и по своим геометрическим характеристикам полностью соответствовала последнему. Однако этот вариант авиационно-ракетной системы Бартини считал промежуточным, поскольку планировалось заменить громоздкий и создававший дополнительное аэродинамическое сопротивление РСС на «самолет-снаряд с баллистической ракетой на конечном участке траектории» его полета к цели».

Чтобы достигнуть заданных параметров для самолета одного аэродинамического совершенства планера было недостаточно, требовались высокоэкономичные и мощные турбореактивные двигатели. В этом направлении в Советском Союзе работали конструкторские бюро Владимира Добрынина, Николая Кузнецова, Архипа Люльки и Александра Микулина. Наибольших успехов добился коллектив ОКБ-276, возглавлявшийся Кузнецовым, предложивший проект двигателя НК-10Б (П10-Б) с форсажной тягой 24000 кило граммов. По оценкам конструктора А-57, с пятью такими двигателями самолет мог летать с крейсерской скоростью 2500 километров в час и подниматься на высоту 24000 метров. Взлетный вес А-57 должен был составлять 270-305 тонн, большой запас топлива позволял самолету покрывать огромные расстояния.

Модель самолета А-57 с самолетом-снарядом РСС

Как следует из «Материала к проекту самолета А-57», были получены следующие основные летно-технические данные системы:

«Радиус действия самолета-носителя с боевой нагрузкой 5 тонн:

– при взлетном весе 270 тонн без дозаправок – 6000-6500 км;

– при одной дозаправке в воздухе – 8000-9000 км;

– при одной дозаправке в воздухе и одной дозаправке от подводной лодки при полете к цели – 12000-14000 км.

Радиус действия самолета-носителя с самолетом снарядом РСС весом 21 тонна:

– при взлетном весе 270 тонн без дозаправок с боевым зарядом 5 тонн – 8000-8500 км;

– при взлетном весе 270 тонн без дозаправок с боевым зарядом 1,7 тонны – 13000-13500 км;

– при одной дозаправке в воздухе с боевым зарядом 5 тонн – 10500-11500 км;

– при одной дозаправке в воздухе с боевым зарядом 1,7 тонны – 15500-16500 км;

– при одной дозаправке в воздухе и одной дозаправке от подводной лодки при полете к цели с боевым зарядом 5 тонн – 14000-16000 км. – при одной дозаправке в воздухе и одной дозаправке от подводной лодки при полете к цели с боевым зарядом 1,7 тонны – 14000-16000 км.

Крейсерская скорость полета самолета-носителя – 2500 км/ч.

Скорость полета самолета-носителя в районе цели при максимальном форсаже двигателей – 3000 км/ч.

Высота полета самолета в районе цели:

– на крейсерском режиме – 19000-20000 м

– на максимальном форсажном режиме – 23000-24000 м.

Посадочная скорость – 220 – 240 км/ч.

Взлетный вес нормальный – 270 т.

Максимальный полетный вес – 400 т (после дозаправки в воздухе. – Н.Я.)…

Анализ летно-технических данных компоновки самолета А-57 позволяет сделать следующие выводы:

– Система позволяет поражать любую точку Земного шара из любой точки нашей страны.

– Полученные радиусы действия обеспечивают возможность выбора маршрута полета к цели с наиболее уязвимых и слабозащищенных направлений, при необходимости обходя мощные узлы ПВО противника.

– Применение в качестве основного оружия поражения самолета-снаряда и самолета-снаряда с баллистической ракетой на конечном участке позволяет самолету носителю не входить в зону действия ПВО противника и обеспечивает скрытность подхода самолета-снаряда к цели.

– Скорость и высота полета самолета-носителя и его оборонительное вооружение значительно повышают неуязвимость самолета.

– Компоновка и размеры самолета-носителя позволяют использовать различные виды реактивного и обычного вооружения.

– Состав оборудования и летно-технические данные обеспечивают использование самолета в качестве стратегического разведчика (в основном варианте) и разведчика-целеуказателя в интересах боевых действий Военно– морского флота.

– Способность самолета базироваться на грунт, снег, лед и воду делает его, фактически, безаэродромным самолетом, обеспечивая широкий аэродромный маневр и неуязвимость мест базирования.

– Мореходные качества самолета позволяют обеспечивать широкое взаимодействие с надводными кораблями и подводными лодками как при выполнении самостоятельных операций (дозаправка в море), так и при действиях совместно с ВМФ.

Кроме этого, размерность и компоновка самолета позволяют без коренных переделок установить на нем атомные двигатели».

Осознавая, что двигатель НК-10Б в обещанные сроки может не появиться, конструкторы посчитали возможным на первом этапе создания самолета А-57 заменить их менее мощными НК-6.

На базе А-57 были спроектированы разведчик Р-57 и его вариант Р-57-АЛ с ядерной силовой установкой, разрабатывавшейся под руководством А.МЛюльки. Вслед за этим, в 1958 году, были сделаны предложения по ядерному морскому бомбардировщику А-58.

Особенностью Р-57 являлась возможность использования его как самостоятельно (в этом случае он комплектовался соответствующим фотооборудованием), так и в системе с самолетом– разведчиком РСР, чьи габариты и вес были аналогичны крылатой ракете РСС. Дальность полета самолета РСР в пилотируемом варианте составляла 6000, а в беспилотном – 8000 километров.

Тактические возможности разведчика Р-57 (Научно-мемориальный музей Н.Е.Жуковского, фонд Бартини)

Для проверки заявленных Бартини летно-технических данных самолета А-57 по указанию председателя ГКАТ была создана специальная комиссия из представителей ЦАГИ, ЦИАМ, НИИ-1, ОКБ-156 и ОКБ-23. Итогом ее работы стали рекомендации по практическому воплощению рассмотренного предложения.

Второй раз предложение Роберта Людвиговича рассматривалось специалистами ГКАТ в начале 1958 года и было отклонено. Облик машины явно не вписывался в их понятие самолета будущего. Может быть, им не хватало видения перспективы, точнее желания ее видеть, поскольку беспокойство и риск не предусматривались их должностными инструкциями. А может быть все гораздо проще, межконтинентальные баллистические ракеты становились реальностью, и соперничать с ними в те годы было ни к чему.

Существует версия, что с проектом самолета А-55 случайно познакомился маршал Г.К.Жуков, возглавлявший с 1955 по 1957 год Министерство обороны СССР. Именно он вызвал к се бе Бартини и добился организации в Москве нового конструкторского бюро, но после его отставки разработку А-57 под разными предлогами прекратили.

Тогда Р.Л.Бартини обратился в ГКАТ с предложением продолжить разработку машины в ОКБ-23 под руководством В М.Мясищева, однако и опять натолкнулся на противодействие. Главным аргументом ведущих специалистов ГКАТ на этот раз стало крыло большой площади (745 м² ) из за чего возрастала дальность обнаружения бомбардировщика (кстати, при почти вдвое большей взлетной массе по сравнению с межконтинентальным бом бардировщиком Ту-95 омываемая поверхность А-57 была больше лишь в 1,3 раза). В итоге Научно-технический совет ГКАТ рекомендовал более тщательно обосновать технические предложения проекта, разработав сначала экспериментальный самолет весом 15-20 тонн.

Возражая чиновникам, Бартини в письме от 28 марта 1958 года сообщал:

«Ни вес конструкции А-57, ни размеры не выходят за пределы величин, которые имеют самолеты, уже освоенные ‹…› промышленностью. Оборудование самолета мало зависит от его конструкции. Основные отличия А-57 от остальных самолетов старой схемы заключаются в том, что при тех же размерах и весах конструкции в А-57 можно залить, в случае необходимости, большее количество топлива и этим увеличить весовую отдачу по топливу».

Помимо боевой машины Бартини исследовал возможность создания на базе А-57 70-местного сверхзвукового пассажирского самолета и рассматривал вопрос об организации пассажирских перевозок сверхзвуковым транспортом.

А-57

Новое всегда с трудом прокладывает себе дорогу, куда проще 20 лет шить «пальто одного фасона». Налаженный производственный процесс, стабильные связи со смежными предприятиями, всегда выполнение плана и, как следствие, премиальные. Так и в авиастроении, где боязнь нового в итоге привела к сильному отставанию от передовых авиационных держав и созданный более полувека назад Ту-95 до сих пор считается «грозным ракетоносцем».

Видимо осознав, что «бюрократическую машину» в лоб не возьмешь, Бартини пошел обходным путем, предложив проект дальнего бомбардировщиков Е-57 по аналогичной А-57 схеме. В апреле 1958 года был даже подготовлен проект постановления правительства, где, в частности говорилось:

«В целях решения дальней разведки, уничтожения крупных подвижных морских целей и обеспечения боевых действий наших подводных лодок считать необходимым создание комплексной системы, способной выполнять боевые задачи, не входя в зону ПВО противника, и не нуждающуюся в бетонированных ВПП.

Учитывая большое значение для решения этой задачи работ, проводимых в ГКАТ под руководством Бартини P.J1. ЦК КПСС И СМ СССР постановляет:

1. а) спроектировать и построить самолет комплекса системы среднего радиуса действия – 1-й экземпляр с двумя двигателями НК-6, второй с двумя ‹…› НК-10Б, обеспечивающий получение следующих основных данных:

НК-6 НК-10

Скорость максимальная, км/ч 2500 3000

Скорость крейсерская, км/ч 2200 2500

Высота на целью на крейсерском режиме, км 20-21 22-23

– на форсажном режиме, км 22-23 24-25

Дальность практическая с бомбовой нагрузкой 3 т, км 6000-6500 7000-8000

Взлетный вес, т 70-80 70-80

Основные данные сверхзвуковых стратегических самолетов 1950-х – 1960-х годов

	А-55	А-57	М-52К	ХВ-70
Двигатели	НК-10	НК-10Б	М16-17Б	YJ93-GE-3
тяга взлетная, кгс	4х 24000	5x24000	4x21000	6x14060
Размах крыла, м	-	31,5	26,2	32
Длина, м	-	71,3	54,5	57,6
Площадь крыла, м²	-	745	302	585
Взлетный вес, т – нормальный	—	200	165	205
– перегрузочный	250	305*	-	244,2
Вес пустого самолета, т	—	87	—	108
Вес топлива, т – нормальный	—	108	102,8	-
– перегрузочный	-	308	-	148
Бомбовая нагрузка, т	-	5	5	—
Скорость расчетная, км/ч – максимальная	2500	3000	2300	3218
– крейсерская	-	2500	1700-1800	-
Практический потолок, км	18-23	23-24	19	21,3
Радиус действия, км – без дозаправки	—	6000-6500	2650**	—
– с одной дозаправкой в полете	-	8000-9000 4000-4050**	—
– с одной дозаправкой в полете и с одной дозаправкой от подводной лодки	—	12000-14000	—	—
Дальность, км	14500-15000	—	12000
– при перегрузочном взлетном весе
Разбег, м	-	-	1600-2000	-
Экипаж, чел.	-	3	3	4

* Перегрузочный полетный вес после дозаправки топливом в воздухе – 400 т.

**С одной крылатой ракетой Х-22 весом 5000 кг

Самолет должен эксплуатироваться с аэродромов без искусственного покрытия, а также с воды, льда и снега.

6) Самолет предъявить на совместные летные испытания в III кв. 1961 г.

На базе самолета среднего радиуса действия создать авиационный комплекс системы дальнего действия с двигателями НК-10Б, обеспечив получение следующих летно-технических данных: Радиус системы на скорости 2500 км/ч:

– без дозаправки 11000-11500 км

с одной дозаправкой после взлета 12500-13000 км с одной дозаправкой от подводной лодки при полете от цели 14500-15000 км

Дальность самолета-снаряда с боевой частью 2700 кг 5500 км

Высота носителя в районе сброса самолета– снаряда 23-24 км

Высота самолета-снаряда над целью 25км

Максимальная скорость носителя 3000 км/ч Максимальная скорость самолета-снаряда 3000 км/ч

Должна быть предусмотрена возможность подвески на самолет-носитель беспилотного самолета-разведчика со скоростью 3000 км/ч, дальностью 8500 км и высотой в районе цели 26 км. Носитель должен допускать взлет и посадку с грунта, снега, льда и воды. Мореходность – 4-5 баллов. Должна быть предусмотрена возможность применения на носителе в дальнейшем двигателей на атомном топливе.

Эскизный проект системы дальнего действия предъявить Министерству обороны на рассмотрение во II кв. 1959 г., а макет – в III кв. 1959 г.

Ф-57

По результатам рассмотрения эскизного проекта и макета в IV кв. 1959 г. совместно с ВВС представить совместное Постановление ЦК КПСС и Совета Министров о строительстве авиационной комплексной системы дальнего действия.

Назначить Главным конструктором комплексной системы Бартини, Главным конструктором самолета-снаряда Цыбина…

2. Обязать ‹…› директора завода № 23 Осипова организовать на базе завода № 23 ОКБ для выполнения заданий настоящего Постановления …

Генеральным конструктором организуемого ОКБ назначить Бартини Роберта Людвиговича.

3. Обязать ГКАТ и главного конструктора т. Кузнецова:

а) создать на базе двигателя НК-6 двигатель НК-10Б и предъявить его во II кв. 1961 г. на государственные стендовые испытания…».

Данные проектов самолетов Е-57 и Ф-57

	Е-57	Ф-57
Двигатели	НК-10Б	ВК-13
тяга взлетная, кгс	2x24000	2x10000
Размах крыла, м	21,5	12,9
Длина, м	44,0	26,6
Площадь крыла, м²	270	-
Взлетный вес, т
– нормальный	70-80	25
– перегрузочный	120	28
Бомбовая нагрузка, т	-	1,5
Скорость расчетная, км/ч
– максимальная	2500	3000
– крейсерская	-	2500
Практический потолок, км	-	22-25
Дальность, км
– при нормальном взл. весе	-	2800-3100
– при перегрузочном взл. весе	4500	3800-4100
Разбег, м	-	900
Экипаж, чел.	2	1

Самолет «57» ОКБ В.М.Мясищева

Но и этот документ остался без внимания руководства ГКАТ. Однако Роберт Людвигович не забыл рекомендации научно-технического совета ГКАТ и взялся за менее амбициозный проект фронтового бомбардировщика Ф-57 весом 25 тонн.

Расчеты показали, что с двумя перспективными турбореактивными двигателями ВК-13 тягой по 10000 кгс этот самолет сможет летать с крейсерской скоростью 2500 километров час (посадочная – 260 километров в час) на расстояние не менее 2800 километров, а при перегрузочном взлетном весе – и до 4100 километров. Самолет, как и его предшественники, должен был эксплуатироваться с грунтовых ВПП и имел убирающееся лыжное шасси. Основную нагрузку воспринимала центральная лыжа, расположенная вблизи центра тяжести, две поддерживающие лыжи размещались под килями самолета. Бомбовая нагрузка Ф-57 достигала 1500 килограммов (10 бомб по 100 килограммов или одна 1500 килограммов).

В одной из справок ГКАТ говорилось, что самолет «наиболее полно удовлетворяет тактико-техническим требованиям Военно-воздушных сил к фронтовому разведчику». Казалось «лед тронулся», даже выбрали завод № 30 (впоследствии – «Знамя труда») для постройки Ф-57. Но вскоре ситуация резко изменилась. Правительство страны взяло курс на резкое сокращение вооруженных сил, в том числе и Военно-воздушных сил. Многие авиационные предприятия переориентировались на изготовление ракетной техники. Не стал исключением завод № 23 в подмосковных Филях. Часто это объясняют волюнтаризмом Н.С.Хрущева, но это неверно. В начале 1960-х граждане Советского Союза, несмотря на достижения в авиастроении и ракетно-космической техники, влачили в подавляющем большинстве жалкое существование. Для повышения жизненного уровня населения, удовлетворения его спроса на жилье, одежду и питание требовались огромные средства, и изыскать их можно было только за счет сокращения расходов на оборону.

Попал в эту «струю» и Роберт Людвигович. Его и так недолюбливали в ГКАТ, несмотря на его дружеские отношения с председателем комитета Дементьевым, а тут подвернулся подходящий случай отвязаться от «назойливого» конструктора.

Но труды Бартини по А-57 не пропали даром. Когда в ОКБ А.Н.Туполева началась разработка сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144, то документацию, касающуюся стратегического ракетоносца-бомбардировщика переслали из Новосибирска в Москву.

Параллельно с работами Бартини, исследования по выбору аэродинамических компоновок тяжелых сверхзвуковых самолетов проводились и в ОКБ-23 под руководством В.М.Мясищева, где к началу 1960-х годов добились интересных результатов. Сначала там был создан стратегический самолет-бомбардировщик М-50 с треугольным крылом, а после завершения работы первой комиссии ГКАТ по проекту А-57 в ОКБ-23 начали разрабатывать самолет «57» (М-57), удивительно похожий на машину Бартини. Поначалу я это объяснял законами развитием техники, но после появления информации об ознакомлении сотрудников ОКБ-23 с проектом А-57 все стало на свои места.

Как известно, основным конкурентом для стратегических сверхзвуковых самолетов на рубеже 1950-х – 1960-х годов стали межконтинентальные баллистические ракеты, для которых в то время не успели создать «противоядие». В итоге конструкторское бюро Бартини расформировали, а ОКБ-23 Мясищева переориентировали на ракетную тематику, назначив конструктора начальником ЦАГИ.

Развал авиационной промышленности продолжался до 1964 года, когда Первого секретаря ЦК КПСС и Председателя Совета Министров СССР Н.С.Хрущева отправили на «заслуженный отдых».

Одним из кардинальных шагов нового руководства страны стало восстановление Министерства авиационной промышленности. С этого момента на «горизонте» пояьились проекты стратегических сверхзвуковых ударных самолетов Ту-135 и Т-4 (изделие «100»). Последний из них, разрабатывавшийся в ОКБ П.О.Сухого и предназначенный, прежде всего, для борьбы с авианосными соединениями вероятного противника, получил наибольший приоритет. Фактически, это был возврат к устаревшей концепции самолета середины 1950-х годов и удивительно, что всю ошибочность принятого решения военные смогли понять лишь после начала летных испытаний «сотки»…

Схема сверзвукового пассажирского самолета, исследовавшаяся в NASA 20 лет спустя после появления проекта самолета А-55

Между тем, если присмотреться к крылу сверхзвукового пассажирского самолета «Конкорд», то аналогию с А-57 не заметить просто невозможно. Еще большее сходство с А-57 обнаруживается в интегральных схемах сверхзвуковых пассажирских самолетов, исследованных в США в NASA в 1970-е годы. Внешне они отличались лишь расположением силовых установок, что зависело от назначения самолета и условий его эксплуатации. В одном из отчетов NASA по этому поводу было говорилось:

«Трудности анализа [такой схемы] усугублялись тем, что в существующих сверхзвуковых и дозвуковых аэродинамических трубах трудно воспроизвести близкое к реальному обтекание крыла с большой стреловидностью, поскольку располагаемые числе Рейнольдса, соответствующие составляющей скорости по нормали к передней кромке, слишком малы. Однако такие схемы представляют значительный интерес в связи с большими возможностями уменьшения трения обшивки и снижения уровня звукового удара».

Таким образом, идеи Роберта Людвиговича опередили время как минимум на 20 лет и, глядя на современные боевые самолеты МиГ-29 и Су-27, невольно вспоминаешь облик целого семейства машин Бартини, спроектированных по интегральной схеме.