О М-50
В середине 1950-х годов в СССР, США и Великобритании начался процесс перевооружения войск противовоздушной обороны зенитно-ракетными комплексами, а также сверхзвуковыми истребителями-перехватчиками, способными достигать скоростей, вдвое превышающих скорость звука, и потолка в 18-20 км. В этих условиях даже наиболее совершенные реактивные межконтинентальные бомбардировщики М-4, М-6 (ЗМ) и Ту-95 начали утрачивать свою неуязвимость, потребовалось создание более современных стратегических самолетов, способных проникать в воздушное пространство стран, имеющих на вооружении зенитно-ракетные комплексы и сверхзвуковую истребительную авиацию.
В СССР рассматривались различные варианты стратегических бомбардировщиков нового поколения. Одним из наиболее оригинальных направлений, развивавшимся лишь в нашей стране, стали работы по созданию летающих лодок с межконтинентальной дальностью. Одним из существенных достоинств данной концепции была возможность пополнять запасы топлива в океане, в непосредственной близости от берегов противника, с надводных кораблей и подводных лодок. Кроме того, для гидросамолетов- бомбардировщиков не было необходимости строить огромные аэродромы со сверхпрочными многокилометровыми бетонными ВПП, являвшиеся отличными мишенями для ударных средств противника.
В 1955 г. P.JI. Бартини, работавший в то время в СИБНИА (Новосибирск), предложил два проекта сверхзвуковых летающих лодок – А-55 и А-57. По замыслу конструктора, самолет А-57 представлял собой стратегическую комплексную систему, включающую сам гидросамолет-амфибию, способный взлетать и садиться на водную поверхность, а также на снег и лед (это допускало возможность использовать аэродромы передового базирования, размещенные в Арктике на дрейфующих льдинах), а также тяжелый управляемый реактивный снаряд РСС, создававшийся в ОКБ П.В. Цыбина и располагавшийся на самолете-носителе.
Самолет предполагалось выполнить по схеме «бесхвостка» с ярко выраженной интегральной компоновкой (собственно фюзеляж практически отсутствовал). «Самобалансирующееся» крыло (балансировка достигалась круткой по размаху) с минимальным суммарным волновым и индуктивным сопротивлением, имеющее переменную стреловидность по передней кромке, имело в центре сверхкритический выпуклый вниз профиль, а на концах – выпуклый вверх. Колесное шасси отсутствовало, взлет и посадка на лед и воду выполнялись с использованием убирающейся под центральную часть самолета гидролыжи. Для взлета с обычного аэродрома предполагалось использовать сбрасываемые после отрыва от земли колесные тележки. Экипаж самолета составлял три человека. А-57 должен был нести оборудование, необходимое для автономной эксплуатации в океане или на арктической льдине: имелось необходимое шкиперское оборудование, сквозной проход вдоль всей лодки, гальюн для экипажа. Все операции по первоочередному техническому обслуживанию бомбардировщика выполнялись в пределах обводов крыла и вертикального оперения, т. е. самолет можно было обслуживать на плаву.
Схема самолета М-50
Самолет предполагалось оснастить БРЛС СВР-1, активными системами РЭП «Роза» и «Веник», системой постановки пассивных помех ТРС-45, навигационным комплексом «Ветер», комплексом связи «Планета» и гидроакустической системой связи с подводными лодками «Охотск».
Расчетная максимальная скорость А-57 составляла 2500 км/ч, практический потолок (в зависимости от полетной массы) 18 000- 23 000 м, практическая дальность 15 000 км.
Самолет предполагалась оснастить пятью ТРДФ НК-10Б (5 х 26 000 кгс) или НК-6 (5 х 22 500 кгс), размещенных пакетом, установленным над корпусом лодки, в ее хвостовой части между килями, наклоненными внутрь. Над двигателями должна была устанавливаться крылатая ракета РСС, кроме того, имелся внутренний грузоотсек для размещения термоядерной бомбы массой 3000 кг.
Для продолжения работы над проектом Р.Л. Бартини в апреле 1957 г. был откомандирован из СИБНИА в ОКБС МАП (Москва). К работе по А-57 привлекаются коллективы ЦАГИ и ЦИАМ. Были исследованы режимы взлета самолета с воды и возможности длительного пребывания его на плаву. Комиссия МАП, в работе которой приняли участие представители ЦАГИ, ЦИВ4АМ, НИИ-1, ОКБ-156 и ОКБ-23, дала положительное заключение по проекту, однако правительственное решение о постройке самолета так и не было принято.
А-55 представлял собой уменьшенный вариант А-57, обладавший средней дальностью.
В 1961 г. конструктором был представлен проект сверхзвукового дальнего разведчика Р-57-АЛ – развития А-57. Всего с 1952 по 1961 гг. Р.Л. Бартини вел работы по пяти проектам сверхзвуковых самолетов-амфибий, выполненных по схеме «бесхвостка» – А-55, А-57, Р, Ф-57 (Р-57, фронтовой сверхзвуковой бомбардировщик- амфибия, имеющий лыжное шасси) и Р-57АЛ, на которых предполагалась установка двигателей НК-6, НК-10 или ВК-15М.
В ОКБ В.М.Мясищева во второй половине 1950-х годов также велись работы по созданию сверхзвуковой летающей лодки- бомбардировщика М-70. Самолет, выполненный по нормальной аэродинамической схеме (прорабатывались варианты со стреловидным крылом, а также трапециевидным крылом, имеющим прямую стреловидность по передней кромке и обратную – по задней), предполагалось оснастить четырьмя ТРДФ – двумя над крылом и двумя на киле. Для взлета и посадки должна была использоваться убирающаяся гидролыжа. Самолет должен был иметь взлетную массу 240 т и развивать скорость, соответствующую М=1,7. После закрытия в 1960 г. ОКБ В.М. Мясищева работы по М-70 были прекращены, хотя варианты создания подобных бомбардировщиков рассматривались и позже, в 1960-х годах.
В конце 1950-х годов свой вариант стратегического бомбардировщика – летающей лодки предложил Г.М. Бериев. Огромный самолет ЛЛ-600, выполненый по схеме «бесхвостка» с треугольным крылом, предполагалось оснастить восемью ТРД, размещенными в двух надкрыльевых «пакетах». Однако огромная масса летательного аппарата (по одному из вариантов – до 1000 кг) делала возможность его постройки маловероятной.
Еще один весьма экзотический проект разрабатывался с 1955 г. под руководством П.В. Цыбина, возглавлявшего ОКБ-256 Государственного комитета авиационной техники (ГКАТ) при Совете Министров СССР. Предполагалось создать своеобразную двухступенчатую систему, состоявшую из самолета-носителя (на первом этапе предполагалось использовать специально модернизированный самолет Ту-95Н, а с 1956 г. в ОКБ А.Н. Туполева начал прорабатываться специальный носитель – самолет «108», имеющий треугольное крыло и способный развивать скорость до 1500 км/ч). Второй ступенью должен был являться одноместный реактивный самолет- бомбардировщик PC, способный развивать скорость до 3000 км/ч. Его предполагалось оснастить двумя спаренными ЖРД- ускорителями и двумя крейсерскими прямоточными воздушно- реактивными двигателями (ПВРД) конструкции Бондаренко (одновременно в ОКБ С.М. Лавочкина и В.Н.Челомея разрабатывались беспилотные крылатые летательные аппараты «Буря» и «Буран», оснащенные такими же двигателями и имеющие межконтинентальную дальность полета при Мкр.=3). Расчетная суммарная дальность полета самолета PC составляла 12 500-13 500 км.
Прототип самолета М-50 (модель)
Эскизный проект был выпущен 31 января 1956 г., однако в дальнейшем выяснилось, что тяжелая термоядерная бомба (подобные боеприпасы весили тогда не менее 3000 кг) в сочетании с необходимостью размещения на борту ЛА летчика со всеми необходимыми системами жизнеобеспечения для полета продолжительностью несколько часов не позволяют уложиться в заданные ограничения по массе. Это привело к переориентации ОКБ на создание скоростного высотного разведывательного самолета РСР, в конструкции которого был использован технический задел, полученный при создании бомбардировщика PC.
Все же магистральным направлением развития стратегической авиации оставалось создание сверхзвуковых самолетов сухопутного базирования. Одними из первых за решение этой задачи взялся В.М. Мясищева. С 1952 г. в его ОКБ изучались проекты сверхзвуковых бомбардировщиков М-30, М-31, М-32, М-33 и других (всего было исследовано около 20 проектов), не обладавших межконтинентальной дальностью. В соответствии с указанием замминистра авиационной промышленности от 4 марта 1953 г. был проработан проект сверхзвукового (или, как писали в документах того времени, «зазвукового») самолета М-34 со взлетной массой 180 000 кг, крейсерской скоростью 1350- 1450 км/ч, высотой полета над целью 17 000 м и практической дальностью 8000 км (расчетные данные по этому самолету были представлены в МАП 10 марта 1953 г.).
В 1956 г. в ОКБ началось создание стратегического самолета с межконтинентальной дальностью М-50, предназначенного для замены бомбардировщика ЗМ. В сравнительно короткий срок был спроектирован и построен уникальный по тем временам летательный аппарат, рассчитанный на достижение скорости, близкой к М=2, и межконтинентальной дальности полета. Решающую роль в создании М-50 сыграли такие специалисты ОКБ Мясищева, как Л.Л. Селяков (главный конструктор М-50), JI.И. Балабух, И.Б. Заславский, Л.М. Роднянский, В.А. Стопачинский, В.А. Федотов. В работах по программе принимали участие и крупнейшие ученые ЦАГИ М.В. Келдыш, А.И. Макаревский, Г.С. Бюшгенс и другие. Совместно с ЦАГИ было проанализировано более 30 вариантов аэродинамической компоновки самолета, прорабатывался, в частности, самолет, выполненный по схеме «утка» с тонким (относительная толщина 3,5- 3,7%) треугольным крылом, стреловидным цельноповоротным горизонтальным и вертикальным оперением. Конструкция самолета обеспечивала возможность длительного полета на малой высоте с большой скоростью.
Бомбардировщик М-50
Крыло было выполнено с использованием монолитных прессованных панелей. Топливо размещено не только в фюзеляжных баках, но и под треугольным крылом, двухкилевым оперением и четырьмя двигателями на подкрыльевых пилонах, а также самолет, выполненный по нормальной схеме со стреловидным крылом, двумя двигателями на подкрыльевых пилонах и двумя – на коротких пилонах в хвостовой части фюзеляжа.
«Вздыбливающаяся» передняя четырехколесная тележка велосипедного шасси при достижении определенной скорости на разбеге поворачивалась вокруг оси, при этом передняя пара колес поднималась вверх, угол атаки увеличивался и длина разбега значительно уменьшалась.
Для торможения самолета при пробеге применялась четыре лыжеподобные стальные балки, при помощи гидравлической системы прижимавшиеся к «бетонке». Прорабатывался также вариант сброса после взлета двух колес каждой стойки: посадочный вес значительно меньше взлетного, и при посадке можно обойтись четырьмя колесами вместо восьми, однако опасения конструкторов вызвала возможность разрушения сброшенными колесами аэродромных сооружений.
Впервые в практике отечественного самолетостроения применена аналоговая полностью автоматическая ЭДСУ (на первом опытном самолете дублировалась жесткой механической проводкой, которую в дальнейшем предполагалось демонтировать).
Сверхзвуковая летающая лодка М-7
Совместно с ЦАГИ была разработана автоматическая система, которая регулировала положение ЦТ самолета при переходе на сверхзвуковой режим перекачкой топлива фюзеляжных баков. Имелась автоматическая система обеспечения устойчивости. Электрическая система переменного тока.
Экипаж самолета М-50 состоял из двух человек, сидящих тандемом в кабине «истребительного» типа. Для отработки системы управления на различных режимах полета в ОКБ был создан стенд-тренажер.
Бомбовое вооружение максимальной массой до 30 т размещалось в крупногабаритном грузоот- секе, где предполагалось также подвешивать и управляемую сверхзвуковую крылатую ракету М-61 со складными плоскостями, имеющую дальность пуска до 1000 км и также создававшуюся в ОКБ Мясищева. Прорабатывалась и возможность оснащения самолета тяжелой крылатой ракетой РСС П.В. Цыбина. На первом опытном самолете оборонительное вооружение отсутствовало, на серийных самолетах предполагалось применение кормовой пушечной установки с дистанционным управлением.
В качестве силовой установки планировалось использовать ТРДФ, «16-17» (4 х 17 000 кгс), разработанные под руководством П. Зубца, которые должны были иметь выдающуюся по тем временам топливную экономичность (удельный расход топлива при М=1,8 должен был составить 1,1-1,2 кг/даН. ч). Однако из-за недоведенности двигателя на опытном самолете в качестве временной меры были установлены ТРДДФ Добрынина: на пилонах под крылом были установлены два ТРДФ ВД-7 с форсажными камерами (2 х 14 000 кгс), два бесфорсажных двигателя ВД-7Б (2 х 9750 кгс) разместили на концевых частях крыла (прорабатывался и вариант оснащения самолета перспективными двигателями В. Добрынина ВД-10).
Осенью 1958 г. М-50 в разобранном виде на барже по Москве-реке был доставлен из Филей на аэродром ЛИИ в Жуковском.
Первый полет опытного самолета состоялся 27 октября 1959 г. (летали Н.И. Горяинов и А.С. Липко). 9 июля 1961 г. самолет был эффектно продемонстрирован на воздушном параде в Москве (это был последний полет бомбардировщика М-50). В ходе летных испытаний из-за отсутствия проектных двигателей сверхзвуковая скорость достигнута не была (было получено лишь М=0,99).
Вскоре после начала работ над М-50 ОКБ приступило к созданию его модификации – М-52, имеющей усовершенствованное ракетное вооружение (4 УР располагались по бортам фюзеляжа в соответствии с правилом площадей и в незначительной степени ухудшали аэродинамику бомбардировщика), концевые двигатели, также установленные на пилонах, вертикальное оперение с рулем поворота, небольшие дополнительные горизонтальные плоскости на конце киля, штангу дозаправки в носовой части и экипаж, увеличенный до 4 человек. Самолет, оснащенный «штатными» ТРДФ «16-17», был рассчитан как на крейсерский полет со сверхзвуковой скоростью на большой высоте, так и на прорыв ПВО противника на малых высотах (впервые в мире для стратегического бомбардировщика ставилась подобная задача). М-52 был построен в 1959 г., но не ис- пытывался ввиду закрытия в 1960 г. ОКБ В.М. Мясищева. Долгое время он хранился на стоянке ЭМЗ и был разобран на металл в конце 1970-х годов.
Прорабатывался также проект М-54, имеющий крыло измененной в плане формы и несколько иное расположение мотогондол.
Дальнейшим развитием самолетов М-50 и М-52 явился бомбардировщик М-56, техническое проектирование которого было начато в 1959 г. Самолет предполагалось выполнить по схеме «утка» с несущим широким фюзеляжем, по бокам которого устанавливались шесть двигателей ВК-15 В. Климова в двух «пакетах», к которым крепились небольшие поворотные консоли. ПТО, свободно ориентирующееся на дозвуковых скоростях, было вынесено далеко вперед. Максимальная расчетная скорость соответствовала М=3,25, максимальная дальность полета – 10 000-12 000 км. Был построен натурный макет нового самолета, а также летающие радиоуправляемые модели бомбардировщика.
На основе самолета М-56 предполагалось создать пассажирский сверхзвуковой самолет М-53 (прорабатывалось несколько вариантов такой машины). Однако свертывание работ по пилотируемой авиации и расформирование ОКБ В.М. Мясищева положили конец работам по М-56 и его модификациям.
ОКБ А.Н. Туполева также вело работы по проектам сверхзвуковых стратегических бомбардировщиков. В конце 1950-х годов, практически одновременно с М-56, там был предложен проект самолета «135», выполненного по аэродинамической схеме «утка» с треугольным крылом и силовой установкой, состоящей из четырех двигателей НК-6 (4 х 22 500 кгс). В начале 1960-х годов рассматривался и другой, кажущийся сейчас совершенно невероятным проект сверхзвукового самолета с четырьмя ТВД. Самолет предполагалось выполнить по нормальной аэродинамической схеме со стреловидным крылом.