Студопедия — ГЛАВА 14
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ГЛАВА 14






 

ОКБ Туполева шло к освоению сверхзвуковых скоростей, используя рекомендации ЦАГИ и набирая собственный опыт на основе создания все более скоростных самолетов реактивной авиации.

Фундаментальные исследования в области сверхзвуковых скоростей начались в ЦАГИ в 40-х годах. Основные результаты были получены в послевоенный период и связаны с именем академика С. А. Христиановича.

 

 

«Штаб» ОКБ Туполева в пятидесятые годы

В 1956 году Ту-98 вышел на сверхзвук со скоростью 1238 км/ч. Ту-22 (Ту-105) с двигателями РД-7М2 достиг максимальной сверхзвуковой скорости 1640 км/ч (М=1,51) в 1959 году. Самолет Ту-28 (128) в 1961 году показал максимальную скорость 1910 км/ч (М=1,8). Однако на всех этих самолетах сверхзвуковой полет был кратковременный. Основной полет совершался на дозвуковом режиме. Расчеты, проводимые в отделах техпроектов и аэродинамики, в тесном сотрудничестве с коллективом ЦАГИ, показали, что наилучшим решением с точки зрения аэродинамики для двухрежимных машин является применение стреловидного крыла.

В это же время в авиации многих стран и в СССР (ОКБ Микояна и ОКБ Сухого) уже летали высокоскоростные самолеты с треугольными крыльями. Поэтому в отделе Сергея Михайловича в группе Махоткина к концу 50-х годов начались прорисовки однорежимных сверхзвуковых самолетов с треугольным крылом. В 1959 году я уже чертил общий вид и компоновку самолета Ту-128 с треугольным крылом.

В 1960 году постановлением Совета Министров ОКБ В. М. Мясищева было передано в ОКБ В. Н. Челомея, и заданные ранее Мясищеву работы по дальнему сверхзвуковому самолету-носителю ракет М-56 остановились. ОКБ Туполева в связи с этим должно было в 3-месячный срок дать предложения по созданию дальнего сверхзвукового самолета-носителя и дальнего сверхзвукового самолета-разведчика, учитывая возможность серийной постройки их на казанском заводе № 23.

Министерство подключает к этой работе ОКБ Яковлева и ОКБ Сухого. Уже через полгода министр авиационной промышленности П. В. Дементьев собирает научно-технический совет для рассмотрения состояния дел. Представленные всеми ОКБ проекты, выполненные на основе имеющихся заделов, показывают, что задача получения межконтинентальной дальности не решается. Веса самолетов — очень большие, дальность — маленькая. Дементьев поручает ЦАГИ расширить работы в этом направлении.

Почему такая спешка? Было известно, что уже несколько лет назад, примерно с 1956 года, в США ведутся исследования по созданию сверхзвукового бомбардировщика — носителя ядерного оружия, способного преодолеть ПВО СССР в полете на высоте более 25 км (выше зоны поражения ЗУР) со скоростью М=3, то есть 3600 км/ч. К началу 60-х годов появилась информация, что фирма North American приступила к постройке такого самолета В-70 с угрожающе-романтическим названием «Валькирия» (Valkyrie).

Опять догонять. «Холодная война» — она все-таки война.

В ЦАГИ, в 1-й, 2-й и 3-й лабораториях, развертываются исследования по выбору оптимальной аэродинамической схемы, и в частности формы крыла. Рассматриваются треугольные, тонкие прямоугольные с большим наплывом в корне крыла, дельтовидные и т. д.

В этот период, добиваясь результатов сравнения различных компоновочных схем, Сергей Михайлович каждый день «терзает» Махоткина, половина бригады которого не вылезает из ЦАГИ.

Параллельно в отделе «К», занимающемся сверхзвуковой беспилотной техникой, идут аналогичные исследования под руководством Г. А. Черемухина. Все это представляется Андрею Николаевичу. Самолету присваивается индекс «Ту-135». Стремясь получить наилучшую аэродинамическую схему, изготавливается 14 моделей самолета, 6 моделей крыла продувается в ЦАГИ. Рассматриваются двигатели всех моторостроительных ОКБ с близкой тематикой, варьируется их количество от четырех до шести. Наконец, выбирается схема «утка» (горизонтальное оперение находится впереди крыла) с большим треугольным крылом.

 

 

Модель самолета Ту-135

Новое заседание НТО ГК министр собирает в конце года. Оно проходит в два дня — 13 и 21 ноября 1961 года. Присутствуют все генеральные конструкторы. Открывая первое заседание, Петр Васильевич Дементьев говорит: «…последние предложения дают реальную возможность осуществить не через большое, а через небольшое количество лет полет на полной сверхзвуковой скорости на приличное расстояние и на этой базе создать пассажирские самолеты…»

Впервые прозвучала мысль о создании сверхзвукового пассажирского самолета, более того, можно понять, что работы по дальнему самолету-носителю рассматриваются министерством как фундамент для разработки пассажирского самолета.

Слово для доклада от ОКБ Туполева предоставляется С. М. Егеру. Сергей Михайлович говорит, что начальным этапом проектирования является определение состава и веса оборудования (обращаю внимание — не выбор аэродинамической схемы и ЛТХ). По опыту разработки Ту-16, Ту-22 и Ту-95 общий вес оборудования бомбардировщика составляет 14–16 т. Для нового самолета требования к оборудованию еще выше, так как необходимо обеспечить более высокую точность определения координат и точность попадания ракеты. Дополнительно требуется разместить мощную систему радиопротиводействия. Кроме того, необходимо установить систему охлаждения, так как при полете на скорости более 2М корпус самолета нагревается, и чем больше скорость, тем выше нагрев.

Сергей Михайлович говорит: «… Наш опыт показывает, что мы в состоянии справиться со скоростями полета 2,5 М на дюралевой конструкции…» — то есть не утяжелять самолет, переходя на более теплостойкие, но тяжелые материалы, титан и сталь.

Несмотря на вышесказанное, ОКБ Туполева принимает в расчет вес оборудования — 10 т с учетом перспектив снижения веса комплектующих. Очевидна явная натяжка, с целью получить наилучшие характеристики.

Второй момент. Сергей Михайлович предлагает «идти на перегрузку машины, не считаясь с заложенной в ней прочностью, и догружать машину за счет уменьшения коэффициента безопасности;…эти возможности весьма ограничены, потому что наш опыт показывает, что такую перегрузку целесообразно вести максимально до 20 %. Так сделано на Ту-95, ее расчетный вес 156 т, летаем с весом в отдельных случаях 182–185 т; Ту-16 была рассчитана на 64 т, в основном, а мы делали полеты с 76 т, то есть перегрузка была 20 %».

Очевидно, и здесь используются для расчетов предельные параметры.

По вопросу аэродинамического качества отец, ссылаясь на совместную работу с ЦАГИ, говорит о качестве 6,2–6,5 при площади крыла 420–430 кв. м. И это тоже очень высокая цифра.

Далее он докладывает, что в ОКБ рассмотрена установка на самолет Ту-135 двигателей НК-6, НК-66; Р-15-300; BD19-P2. Увеличение числа двигателей не улучшает летные характеристики. Невозможно и увеличение взлетного веса, поскольку требуется, «чтобы машина по своей размерности не выходила за длину аэродрома первого класса, то есть имела длину разбега не более 1200 м».

Суммируя, Сергей Михайлович утверждает, что «пределом современною уровня техники является практическая дальность 9000 км».

Однако военные требуют самолет с дальностью 10 000—12 000 км. Требования эти кажутся необоснованными. При создании самолета Ту-95, чтобы долететь до США и вернуться, было необходимо не менее 13 000 км, точнее от 13 000 км до 15 000 км. Более того, к этому времени американцы построили на территории Канады три линии ПВО, обеспечив их охрану наиболее совершенными истребителями-перехватчиками F-106. Так что для удара по США нужен обходной полет, что еще более увеличивает дальность. Не спасает положение и пуск крылатых ракет, так как для точного попадания в цель необходимо ее обнаружить с борта самолета-носителя, что возможно с большой высоты на удалении от цели не более 500 км. Для пуска ракет без радиолокационного контакта нужен самолет-разведчик, дающий целеуказание, что, очевидно, невозможно.

В то же время сравнение с В-70 показывает: В-70 весит 250 т. нарисованный вариант Ту-135 — 175 т, максимальный (в перегрузочном варианте с подвесными сбрасываемыми в полете баками) — 205 т. Площадь крыла у В-70 — 670 кв. м, у нас — 417 кв. м. Техническая дальность по информационным данным у них — 12 000 км, у нас максимально, в перегрузочном варианте — 10 000 км (с превышением возможностей аэродрома первого класса).

Очевидно, что Ту-135 — не выигрышный вариант, не устраивает военных и не превосходит конкурента, и это не вина ОКБ.

ЦАГИ подписывается под этими результатами. В СССР еще нет двигателей с приемлемыми расходами топлива. Потребуется несколько лет, чтобы КБ Н. Д. Кузнецова снизило расход топлива, создав последовательно модификации двигателя НК-6 — НК-8 и затем НК-135.

Однако туполевское КБ не было бы туполевским, а Сергей Михайлович Сергеем Михайловичем, если бы не умели из неудач выискивать преимущества. Здесь, на этом же заседании, он сообщает НТС, что «исследуя полностью все семейство самолета с разными размерностями, мы просмотрели и вариант еще меньшего самолета под два двигателя НК-6…». Дальше он показывает, что можно разработать новый самолет весом в 100 т в классе Ту-22 с хорошими характеристиками: дальность на сверхзвуке, на скорости 2650 км/ч — 5700 км, а на дозвуке — 6000 км, но срок создания этого самолета, как и Ту-135, может быть не менее 4–5 лет (очевидно, речь шла о проекте Ту-125).

Если же «двигатели НК-6 поставить на Ту-22 вместо двигателя BD-7, чтобы на самолете ничего не менять», то получается дальность на сверхзвуке 2700–3000 км, длина разбега 1800–2000 м. «В этой модификации… мы попытались сохранить всех смежников. Дальность… получим на скорости 950 км/ч — 5900 км. Модификация эта может быть осуществлена в течение полутора лет. Следовательно, через 1,5 года такой самолет может быть на аэродроме, и работа может проводиться нашим филиалом в Казани, не загружая основное КБ». На вопрос генерал-полковника А. Н. Пономарева, заместителя главнокомандующего ВВС: «Самолет не меняется?» — Сергей Михайлович, ответил: «Нет, не меняется».

Очевидно, П. В. Дементьев, министерство и военные поняли, что сделать сейчас аналог В-70 невозможно.

 

 

Модель самолета Ту-125

Кстати, В-70 был построен фирмой North American из титана и нержавеющей стали, чтобы выдержать кинетический нагрев при скорости 3600 км/ч, что потребовало почти семи лет исследований. Двигатели работали на специальном топливе этилборане, чрезвычайно дорогом и очень ядовитом. На строительство двух опытных самолетов было потрачено более 500 миллионов долларов.

Самолет В-70 совершил первый полет в сентябре 1964 года. Во время публичной демонстрации, в окружении 4 самолетов F-104, один из них врезался в крыло В-70. Из 4 членов экипажа катапультировался только один. Хотя на серийных машинах предполагалось катапультировать всю кабину экипажа, на опытной стояли катапультируемые кресла. Причина столкновения была опубликована на следующий же день — сопровождающий F-104 попал в мощный концевой вихрь огромного самолета, и его бросило на крыло.

После трагедии, в июне 1967 года, разработка В-70 была закрыта. Программа Ту-135 была закрыта в 1963 году. До этого, в 1962 году, ОКБ Туполева получило задание на разработку сверхзвукового пассажирского самолета на базе полученного опыта проектирования Ту-135. Эта работа была также поручена Сергею Михайловичу, но через некоторое время передана Алексею Андреевичу Туполеву и далее проводилась под наименованием «Ту-144».

Однако, возвращаясь к обсуждению сверхзвуковых бомбардировщиков на НТС ГК СССР по авиации, информация о возможностях модификации самолета Ту-22 была воспринята, и в следующем, 1962 году было принято постановление правительства о разработке самолета Ту-22М.

Заканчивая рассмотрение этого этапа работ, выполненного в основном полностью в отделе Сергея Михайловича, хотелось бы остановиться на одном моменте, который часто обсуждается в авиационных кругах.

Речь идет о разработке в ОКБ П. О. Сухого самолета Т-4, в открытой информации названного «соткой» («изделие 100»), и о мнении, что в ликвидации этой работы виновато туполевское ОКБ, принимавшее активное участие, чтобы «перебежать» дорогу суховскому ОКБ проектом самолета Ту-135.

Прежде всего хронологически. Как уже упоминалось ранее, разработка самолета Ту-135 была задана ОКБ А. Н. Туполева в 1960 году. Постановлением правительства в том же году ликвидировалось ОКБ В. М. Мясищева и туполевское ОКБ, Отдел общих видов получили часть документации по проектам сверхзвуковых самолетов-носителей М-50, М-52, М-56 мясищевского ОКБ.

ОКБ П. О. Сухого начало заниматься этой тематикой по приказу ГКАТ где-то в сентябре 1961 года, как пишет О. С. Самойлович в своей книге «Рядом с Сухим».

Далее ОКБ Туполева и ОКБ Сухого выполняли принципиально различные ТТТ ВВС. Туполевское ОКБ строило межконтинентальный самолет — носитель крылатых ракет для удара по территории США с дальностью полета 10 000—12 000 км, со взлетным весом 175–200 т. Принципиальной установкой Туполева было — не превышать скорость полета, соответствующую М = 2,35, чтобы не выйти на титаново-стальную конструкцию, что катастрофически удорожало производство самолетов. Титановая технология еще не была готова к организации серийного производства. Только начались опыты по сварке титана.

ОКБ Сухого проектировало сверхзвуковой самолет-ракетоносец с дальностью полета 6000 км (почти вдвое меньше) для поражения авианосцев США в составе авиационных ударных группировок и разрабатывало Т-4 со взлетным весом в районе 100–114 т, тоже почти в два раза меньше. Самолет проектировался на скорость, соответствующую М=3, то есть с использованием титана и нержавеющей стали в конструкции планера.

Таким образом, Ту-135 и Т-4 были разные, не конкурирующие самолеты. И, наконец, решение о прекращении работ по Ту-135 вышло в 1963 году, когда ОКБ Сухого только приступило к подготовке первого варианта эскизного проекта самолета Т-4. Гораздо ближе к Т-4 по размерности находится самолет Ту-22М с максимальным взлетным весом 124 т. Самойлович пишет, что предполагает следующую версию прекращения работ по Т-4.

«Поскольку Тушинский машиностроительный завод не мог обеспечить постройку установочной партии самолетов для проведения летных испытаний (а это 10–12 экземпляров), было подготовлено постановление ЦК КПСС и Совмина о запуске Т-4 в производство на казанском авиационном заводе, где в то время серийно выпускались самолеты Ту-22.

А. Н. Туполев быстро понял, что он рискует потерять серийный завод, и вышел с предложением о создании самолета Ту-22 с крылом изменяемой геометрии — Ту-22М в очень короткие сроки — 2–3 года. В итоге… вопрос был решен в пользу самолета Ту-22М. Что из этого вышло — широко известно. Бомбардировщик Ту-22М и его варианты Ту-22М2 и Ту-22МЗ являются не модификациями, а совершенно новыми самолетами. И времени на его создание ушло не 2 года, а 6 лет».

Я хорошо знал Олега Сергеевича, часто с ним общался, и мне странно читать о намерении найти недоброжелателей ОКБ Сухого в лице Туполева и его окружения. По крайней мере, о каких-либо конфронтационных намерениях по отношению к П. О. Сухому ни от Сергея Михайловича, ни в «штабе» Андрея Николаевича я никогда не слышал.

Пишет Самойлович и о телефонном разговоре А. Н. Туполева и П. О. Сухого, где Туполев просил Сухого не ввязываться в бомбардировочную тематику, не мешать ему, а Сухой отказался.

Очень сомневаюсь в точности пересказа этого разговора, скорее всего Андрей Николаевич, давно зная и уважая Павла Осиповича, только что работая с ним вместе по Ту-14, предостерегал его. Ресурсные требования, а следовательно, и запасы прочности для бомбардировщика существенно больше, чем у истребителя. При проектировании бомбардировщика необходимо обязательно учитывать влияние деформации и аэроупругости агрегатов планера на аэродинамику и прочность и т. д.

В действительности же самолет Ту-22 строился в Казани серийно с 1959 года. Как я уже упоминал выше, Сергеи Михаилович выступил с предложением о модификации Ту-22 на НТС ГКАТ в октябре 1961 года и там же показал вариант однорежимной машины Ту-125, как нецелесообразной для постройки. Постановление правительства о модификации (глубокой модернизации) Ту-22 вышло в 1962 году. Первый серийный самолет партии Ту-22М — Ту-22МО с крылом изменяемой геометрии был построен в июле 1968 года и 30 августа 1969 года совершил первый полет. Дальнейшее улучшение самолета — модификация Ту-22М1 полетела 28 июля 1971 года. В следующем году самолеты начали поступать в полки морской авиации.

Т-4 поднялся в первый полет 20 августа 1972 года. Второй самолет находился еще в сборочном цеху. Пока и речи не шло о государственных испытаниях, а следовательно, и о серийном производстве. Остановить развернутое в течение 5 лет серийное производство только что начавшей поступать в войска машины и поставить еще не испытанную с новой технологией и новыми материалами — такое даже в сталинское время не случалось.

Если же говорить о следующем боевом самолете туполевской фирмы — Ту-160, то со взлетной массой 275 т он опять же был совершенно другого класса, чем Т-4, и проектирование его началось в конце 70-х годов, когда разработка Т-4 была уже прекращена. В первый полет Ту-160 поднялся в 1981 году, через 9 лет после полета Т-4.

 







Дата добавления: 2015-08-30; просмотров: 371. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Дренирование желчных протоков Показаниями к дренированию желчных протоков являются декомпрессия на фоне внутрипротоковой гипертензии, интраоперационная холангиография, контроль за динамикой восстановления пассажа желчи в 12-перстную кишку...

Деятельность сестер милосердия общин Красного Креста ярко проявилась в период Тритоны – интервалы, в которых содержится три тона. К тритонам относятся увеличенная кварта (ув.4) и уменьшенная квинта (ум.5). Их можно построить на ступенях натурального и гармонического мажора и минора.  ...

Понятие о синдроме нарушения бронхиальной проходимости и его клинические проявления Синдром нарушения бронхиальной проходимости (бронхообструктивный синдром) – это патологическое состояние...

ТЕОРИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕХАНИЗМОВ ЛИЧНОСТИ В современной психологической литературе встречаются различные термины, касающиеся феноменов защиты...

Этические проблемы проведения экспериментов на человеке и животных В настоящее время четко определены новые подходы и требования к биомедицинским исследованиям...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия