Транспортный самолёт ВМ-Т «Атлант» ЭМЗ Мясищева

С появлением ракетно-космической транспортной системы «Энергия»—«Буран» настала необходимость перевозки отдельных больших блоков на Байконур. В создании системы "Энергия" - "Буран" участвовали сотни крупных заводов, между которыми было распределено изготовление составных частей ракеты-носителя и планера орбитального самолета. Это создало серьезную проблему определения мест сборки и доставки этих частей к месту старта, на космодром.

                                                                                                                                                                                      .

Для самолетной доставки крупногабаритных фрагментов системы "Энергия-Буран" предназначался самолет Ан-124 "Руслан". Однако этот самолет находился еще в стадии постройки. Рассчитывать на него можно было только в перспективе, и следовало искать иные возможности.
                                                                                                                                                                                                                                              .
Была предпринята попытка использовать самолет Ан-22 “Антей”. Рассматривали два варианта: с размещением грузов сверху фюзеляжа и внутри него. Однако оба способа не были одобрены. Первый - оказался неперспективным ввиду сложности обеспечения путевой устойчивости и управляемости самолета при наличии столь крупного внешнего объекта. Второй - по причине прочностных и компоновочных проблем. В общем, самолет не получался даже в качестве временной меры.

                                                                                                                                                                                                                                                .

Транспортный самолёт Ан-124 "Руслан"

                                                                                                                                                                                                                              .

В последствии Ан-22 все же приспособили к воздушным перевозкам грузов вне фюзеляжа. На этом кадре запечатлен момент транспортировки консоли крыла самолета Ан-225 “Мрия” с завода-изготовителя в Ташкенте на сборку в киевкое ОКБ Антонова. Специально для этих целей на Ан-22 был установлен третий киль, улучшающий путевую устойчивость и управляемость самолета.

Ан-22 транспортирует крыло для самолёта Ан-225 "Мрия"

                                                                                                                                                                                                                          .

С инициативой выступил Генеральный конструктор В.М.Мясищев, предложивший переделать в грузовой самолет стратегический бомбардировщик прошлых лет самолет 3М.
                                                                                                                                                                                                                         

Стратегический бомбардировщик 3М ОКБ В.М. Мясищева
                                                                                                                                                                         

На ЭМЗ тема получила шифр «3-35», а самолет обозначение ЗМ-Т («Т» - транспортный). На этапе эскизного проектирования рассматривалось несколько вариантов переделки бомбардировщика, и выбор сделали в пользу наиболее простого. Он предусматривал оснащение ЗМ новым двухкилевым оперением и узлами для перевозки грузов сверху фюзеляжа, что позволяло транспортировать изделия, длина которых была соизмерима с длиной носителя, а поперечные габариты значительно превышали его мидель. На эту тему в ОКБ шутили:
                                                                                                                                                                                                                                .

Необходимо было так изменить геометрию самолета 3М, чтобы стало возможным разместить на его планере все грузы новой системы, предназначенные для воздушной доставки. При этом установка на самолет каждого конкретного груза так значительно меняла его аэродинамические характеристики и упруго-массовую схему, что по существу образовывался летательный аппарат новой аэродинамической и динамической компоновки. В связи с этим возникала необходимость повторить все исследования по аэродинамике и прочности, проведенные ранее для самолета 3М при его создании.  


                                                                                       

Транспортировка "Бурана". Рисунок из "Soviet Military Power", 1985 год


                                                                              .

Новому самолету предстояло перевозить 4 варианта груза:

ОГТ — собственно ВКС, весивший более 50 т и ставший самой тяжелой ношей;
1ГТ — водородный бак ракеты-носителя с обтекателями общей длиной около 40 м и диаметром 7,78 м (размеры фюзеляжа «эмки» 51×3,5 м!); 2ГТ — носовой обтекатель, кислородный бак и два негерметичных отсека ракеты;
ЗГТ — возвращаемые на завод носовой и хвостовой обтекатели от груза 1ГТ.
                                                                                                                                                                                                                              .

Предложение В.М.Мясищева было встречено многими авиационными специалистами скептически. Оснований для сомнений было много. Как можно было разместить на готовом планере грузы, превышающие некоторые его габариты? Как преодолеть резкое возрастание лобового сопротивления, не ухудшив основные летные данные самолета? Удастся ли справиться с управлением самолета и обеспечить боковую устойчивость в полете при наличии дестабилизирующего воздействия от верхнерасположенных грузов?

И, наконец, способна ли конструкция самолета, более 25 лет используемого в дальней авиации, выдержать нагружение в новых условиях эксплуатации, если она уже имеет многочисленные усталостные повреждения?

                                                                                      


                                                                                                                                                                            .

Трансформация самолета 3М в транспортировщик грузов ВМ-Т "Атлант" (заводской шифр 3-35) потребовала внесения в его компоновку изменений, позволивших разместить все заданные грузы.  Как следствие, ВМ-Т "Атлант" должен был эксплуатироваться в пяти различных вариантах компоновки: четыре - с грузами 0ГТ, 1ГТ, 2ГТ, 3ГТ; один - без грузов (так называемый "автономный" вариант).

                                                                                                                                                                                                                                                  .

Вариант компоновки 3 ГТ
                                                                                                                                                                                                                      .

Для принятых  компоновок самолета были проведены исследования по аэродинамике, устойчивости и управляемости полета. Для каждого варианта груза определялось его наивыгоднейшее размещение на фюзеляже (по длине и высоте).

                                                                                                                                                                                                                          .

При определении динамических нагрузок и исследованиях  были использованы материалы, полученные для тяжелых самолетов в ОКБ В.М.Мясищева в 50-е годы. Динамическое нагружение хвостовой части самолета  исследовалось в аэродинамических трубах ЦАГИ и СибНИИА и контролировалось при летных испытаниях первого экземпляра самолета. Было доказано, что безопасность  обеспечена для всех вариантов ВМ-Т. Напряжения в конструкции оперения и фюзеляжа  оказались в пределах, не опасных для усталостной прочности. Прочность шасси (основного и подкрыльного) была проверена статическими и динамическими испытаниями.

                                                                                                                                                                                                                              .

Одной из основных проблем использования агрегатов планера самолета 3М для самолета ВМ-Т было обновление их конструкции для обеспечения безопасной эксплуатации. Для обоснования ресурса, заданного самолету ВМ-Т, совместно с учеными ЦАГИ и СибНИИА были выполнены расчеты и проведены специальные испытания доработанной конструкции с учетом ранее выполненных исследований трех планеров самолета 3М.
                                                                                                                                                                                                            .

Проектирование ЗМ-Т велось полным ходом, когда 14 октября 1978 г. скончался Генеральный конструктор Владимир Михайлович Мясищев. Исполняющим обязанности руководителя ЭМЗ был назначен главный прочнист фирмы В.А.Федотов, на плечи которого и легли заботы о завершении создания необычного «транспортника». Во второй половине 1979 г. на опытное производство ЭМЗ поступили два выделенных ВВС самолета ЗМН-2 (№№ 1402 и 1502). Их переделка велась в тесной кооперации со многими предприятиями министерств авиапромышленности и общего машиностроения, в частности, с заводом им. Хруничева, Ташкентским и Омским АПО. На каждой «эмке» провели обширный комплекс доработок, в том числе установили новую хвостовую часть и оперение, значительно усилили шасси и планер (например, отъемные части крыла стали трехлонжеронными), зашили бомболюк, демонтировали все вооружение.

Доработка конструкции контролировалась полноразмерными статическими испытаниями планера. Прочность транспортируемых грузов обеспечивалась их разработчиками.

Построили три самолёта, получивших обозначение ЗМ-Т, один передали в ЦАГИ для статиспытаний. Из двух летных один оборудовали штангой дозаправки топливом в воздухе.

В конце 1980 г. самолет №1402 передали для проведения наземного цикла испытаний. В марте следующего года начались пробежки. Во время первой из них, экипаж Анатолия Петровича Кучеренко пропустил точку торможения. Полосы не хватало для остановки. Поэтому в конце ВПП экипаж на скорости 60 км/ч совершил разворот самолета на 180 градусов. К всеобщему удивлению груз остался на месте, а самолет не получил повреждений.  29 апреля экипаж, возглавляемый А.Кучеренко, впервые поднял эту машину в воздух. Первый этап испытаний, несмотря на всю их уникальность, завершился в сжатые сроки, и уже в апреле 1982 г. состоялись два транспортных рейса по маршруту Куйбышев-Ленинск (Байконур), которыми на космодром были доставлены грузы 1ГТ и 2ГТ. В том же месяце первый полет с макетом груза 1ГТ совершил и самолет №1502.

Интересно, что когда один из этих кораблей, выкрашенный в цвета Аэрофлота и с надписью на борту ЗМ-Т, попал на глаза бдительному режимщику, тот категорически потребовал закрасить обозначение, свидетельствовавшее о бомбардировочном прошлом самолета. Этого делать не стали, но цифру «3» исправили на букву «В» и получили ВМ-Т, хотя по всем документам машина продолжала проходить под прежним обозначением (когда самолет стали показывать на различных авиа-шоу, некоторые печатные издания расшифровали эти три загадочные буквы, как «Владимир Мясищев-транспортный»). Позднее самолет получил собственное имя «Атлант».

В 1983 г. начались испытания с закрепленным на фюзеляже макетом ВКС, у которого отсутствовал киль, а в хвостовой части был установлен обтекатель. Весил он меньше «Бурана», немногим более 45 т. С 1 по 25 марта в Жуковском состоялись 8 полетов, последний из которых закончился аварией. Из-за ошибки второго летчика при выпуске шасси передняя опора не была зафиксирована вдоль продольной оси и стала неуправляемой, в результате чего при посадке с боковым ветром самолет снесло с ВПП. Он зарылся в грунт по ступицы колес, а затем при вытаскивании тракторами на полосу получил повреждения. Макет ВКС благополучно сняли тяжелыми кранами со «спины» пострадавшего самолета, а его самого пришлось отправить в ремонт, который затянулся до ноября.

Во второй половине восьмидесятых работы по программе УРКТС вышли на стадию летных испытаний, и весной 1987 г. самолеты ВМ-Т доставили на космодром компоненты системы для их окончательной сборки и подготовки старта. Увы, первый запуск закончился аварией — гигантская ракета и стотонный спутник упали в океан. Это несчастье значительно усилило позиции противников программы, среди которых были не только партфункционеры горбачевского ЦК, но и видные конструкторы-ракетостроители. Например, против системы «Энергия-Буран» в том виде, в котором она тогда существовала, выступал Герой Советского Союза известный космонавт, а в середине 1980-х гг. один из главных конструкторов космической техники К.Феоктистов.

И все же еще один запуск подготовить удалось. С помощью ВМ-Т на космодром доставили части второй УРКТС, а также «боевой» ВКС. «Буран» прибыл на Байконур уже с килем, однако без многих систем, так как грузоподъемность «эмки» не позволяла транспортировать его собранным полностью. Состоявшийся 15 октября 1988 г. беспилотный запуск завершился знаменитой триумфальной посадкой, однако этот успех на дальнейшую судьбу программы никак не повлиял.



Вскоре работы свернули, и пара «Атлантов» осталась не у дел. В общей сложности они совершили около 150 испытательных и коммерческих полетов. В том числе самолет использовался как носитель для аналога космического корабля «Буран» (БТС-01). БТС-01 располагался на внешней подвеске над фюзеляжем самолета-носителя и должен был отделяться от него в полете с последующей самостоятельной посадкой. Во время испытательных тестов экипаж аналога БТС-01 состоял из летчиков-космонавтов Евгения Хрунова и Георгия Шонина, самолет-носитель пилотировали Юрий Когулов и Петр Киев. В последние годы ВМ-Т регулярно демонстрировался в полете с грузом на авиационных праздниках, а в августе 1992 года выставлялся на «Мосаэрошоу-92.

За специфический внешний вид — присущий бомбардировщику «поджарый» фюзеляж с громоздким контейнером на спине — ВМ-Т получил название «летающая бочка».

    .

Стоит вспомнить, что ВМ-Т задумывался как временное решение. Максимальный груз, который он мог брать себе на "спину" не превышал 50 тонн. Что вносило много ограничений в космическую программу. С "Бурана" приходилось снимать часть оборудования, снижая его вес до 45 тонн. Да и в планах космических полетов предусматривалось в будущем перевозить на Байконур грузы массой до 200 тонн. Требовался самолет с большей грузоподъемностью. Именно таким проектом занимались в ОКБ Антонова. Новый транспортный самолет Ан-225 "Мрия" должен был брать себе на плечи 225 тонн груза. Но так сложилось, что к моменту первого и единственного полета "Бурана" в космос, "Мрия" не была готова. Космический корабль совершил свой полет 15 ноября 1988 года. А "Мрия" впервые поднялась в воздух лишь спустя месяц - 21 декабря того же года.

Получается, что ВМ-Т, который задумывался как временное решение, выполнил всю основную работу по перевозки элементов ракеты и корабля на космодром. А "Мрия", прошедшая испытания, возила "Буран" по всему миру, демонстрируя свои возможности на авиационных шоу в Европе и Америке. Секретность, стоящая вокруг космической программы, скрыла от общественности истинного героя этих транспортных перевозок. И даже сейчас многие считают что именно "Мрия" возила «Буран», про ВМ-Т «Атлант» ничего не знают.
             

На ЭМЗ им. В.М.Мясищева пытались найти применение уникальным спецсамолетам. В 1990-е гг. среди различных проектов рассматривался вариант использования ВМ-Т для воздушных испытаний ракетного двигателя на криогенном топливе Д-57, заинтересованность в котором проявляла Индия.
 

В 1992 г. совместно с ЦАГИ и НПО им. А.М. Люльки в ОКБ им. В.М. Мясищева началась работа по созданию многоцелевого экспериментального носителя космических объектов «Демонстратор» на базе самолета ВМ-Т «Атлант», предназначенного для отработки воздушного запуска водородно-кислородного ЖРД с криогенными компонентами, исследования динамики разделения ВКС и самолета—носителя, создания системы управления беспилотными ВКС на этапах выведения, спуска с орбиты и автоматической посадки, а также изучения технологии обслуживания многоразовых систем выведения.

«Демонстратор» предполагалось использовать в программах создания перспективных российских ВКС, а также для отработки ракетно-космических модулей класса «Хорус», «Коргус» и «Хотол». На космических системах «Демонстратора» планировалось установить ЖРД Д-57М, созданный НПО «Сатурн». Стартовая масса ракетно-космического модуля — 50 000 кг, масса системы в сборке 165 000 кг, максимальная скорость ракетного модуля в конце активного участка полета — 2200 м/с (М=7). Кроме того, «Демонстратор» мог бы использоваться для вывода на орбиту небольших коммерческих грузов.

Велись также предварительные проработки по созданию на базе самолета ЗМ огромных транспортных систем, предназначенных как для перевозки различных негабаритных грузов, так и для воздушного запуска перспективных ВКС. Однако пока все эти проекты остаются на бумаге.

В настоящее время один ВМ-Т находится на авиабазе Рязань, второй -на ЭМЗ им. В.М. Мясищева в Жуковском.

                                                                                                                                                                                    .