|
|
|
Создание самолета
После всех этих событий, решивших
дальнейшую судьбу отечественного многорежимного самолета, ОКБ
А.Н.Туполева приступило к проектированию самолета Ту-160 с крылом
изменяемой стреловидности. Варианты с фиксированным крылом дальнейшего
развития не получили. В том же 1972 году ОКБ, ЦАГИ, другие организации и
предприятия отечественного ВПК, а также и научно-исследовательские
институты ВВС приступили к выполнению широкой программы по оптимизации
схемы, параметров будущего самолета, его силовой установки, выбору
конструкционных материалов и разработке необходимых технологий, выбору
оптимальной структуры и взаимосвязи комплексов и систем бортового
оборудования и вооружения. Всего работами по Ту-160 в СССР, в той или
иной форме, занималось около 800 предприятий и организаций различного
профиля.
Выбор основной схемы самолета был сделан, поэтому силы ОКБ
сконцентрировались на отработке конкретных элементов самолета и
комплекса. В качестве двигателей для силовой установки первоначально
остановились на НК-25, однотипных с теми, что предназначались для
Ту-22М3. По тяговым характеристикам двигатель, в основном, удовлетворял
разработчиков Ту-160, а вот удельные расходы топлива необходимо было
снижать, иначе межконтинентальной дальности получить не удалось бы, даже
при самой идеальной аэродинамике. Как отмечалось выше, в это время ОКБ
Н.Д.Кузнецова приступило к проектированию нового двухконтурного
трехвального ДТРДФ НК-32, который при той же взлетной форсажной тяге
25000 кгс и бесфорсажной 13000 кгс должен был иметь удельный расход
топлива на дозвуковом режиме 0,72-0,73 кг/кгс ч и на сверхзвуке - 1,7
кг/кгс ч. Проект НК-32 имел в своей основе многие основные узлы
идентичные с НК-25, что в значительной степени гарантировало реальность
нового двигателя. Мясищевцы в своем проекте М-18 остановились на
компоновке двигателей и мотогондол, близкой к В-1. Несмотря на это, в
ОКБ А.Н.Туполева решили все-таки провести цикл работ по поиску
оптимального варианта. Совместно с ЦАГИ на 14 моделях провели большое
количество продувок различных вариантов компоновок силовой установки на
самолете. Подходы были самые неожиданные. Например, в проработке
находился четырехдвигательный вариант со спаренными в вертикальной
плоскости двигателями в мотогондолах с горизонтальным клином.
Воздухозаборник имел два канала сложной конфигурации, огибавших балку
центроплана сверху и снизу. Был построен натурный макет самолета с
вертикальным расположением ТРДДФ. Такая схема обеспечивала наилучшую
аэродинамику и уменьшение ЭПР; однако была сложна технологически. Кроме
того, вызывала сомнение боевая живучесть вертикальной связки двух
двигателей. В проработке также находились: трехдвигательный вариант с
осесимметричными воздухозаборниками, несколько вариантов со спаренными
мотогондолами, по типу примененных на Ту-22М3, и т.д. Окончательно
остановились на варианте спаренной подкрыльевой установки двигателей с
двухмерными, многорежимными подкрыльевыми воздухозаборниками с
вертикальным клином, как на В-1 и М-18. Аналогичные воздухозаборники
прошли всестороннюю летную проверку на Ту-144. Однако, в отличие от
Ту-144, процесс проектирования двигателя, мотогондол, воздухозаборников
и выбор размещения их на Ту-160 рассматривался и самолетчиками, и
двигателистами взаимосвязно, что позволило уйти от многих недостатков,
присущих силовой установке Ту-144.
Как и для предварительных проектов "бесхвосток", для окончательного
варианта компоновки планера выбрали "интегральную" схему, объединявшую
наплывную переднюю часть крыла и фюзеляж в единый агрегат. Все это
сочеталось с поворотными консолями крыла с углами поворота от 20 до 65
градусов и хвостовым оперением нормальной схемы с дифференциально
отклоняемым стабилизатором и килем с верхней управляемой частью. Для
повышения аэродинамического качества самолета при различных положениях
консолей в ОКБ разработали систему специальных подвижных шторок, а
впоследствии в серии внедрили поворотный гребень, позволивший
оптимизировать аэродинамику участка сочленения поворотной части крыла с
его неподвижной частью. Для оценки совершенства принятых
аэродинамических решений совместно с ЦАГИ был выполнен большой объем
продувок на 11 специально подготовленных моделях самолета. Продувки
показали, что удалось получить максимальное аэродинамическое качество на
крейсерском дозвуковом режиме полета в пределах 18,5-19, а на сверхзвуке
более 6,0.
Вопросы, связанные с общей компоновкой самолета, решались в неразрывной
связи с проблемами конструктивными и технологическими. Основные нагрузки
воспринимала центральная фюзеляжеобразующая цельносварная титановая
балка, вокруг нее группировались все остальные элементы планера.
Оригинальная технология изготовления столь большого конструктивного
элемента, как титановая балка, основывалась на процессе
электронно-лучевой сварки в нейтральной среде, которая до настоящего
времени относится к уникальным технологиям и по праву может считаться
национальным приоритетом страны. Поворотные части крыла, узлы поворота и
привода по своей схеме и техническим решениям в общем повторяли принятые
для Ту-22М, однако значительное увеличение размеров и нагрузок на них
потребовало существенных доработок конструкции и увеличения мощности
приводов. При выборе схемы хвостового оперения рассматривались варианты
с цельноповоротным стабилизатором, расположенным на вершине киля, и киль
с нормальным рулем поворота, среднее расположение стабилизатора с
разделением руля поворота на две секции. В окончательном варианте
приняли оригинальную схему с двухсекционным килем, состоявшим из нижней
неподвижной части, к которой крепился цельноповоротный стабилизатор, и
верхней подвижной части киля. Подобное решение позволило в условиях
ограниченных объемов разместить мощные рулевые электрогидроусилители и
шарнирные привода отклоняемых плоскостей хвостового оперения.
Достаточно долго решался вопрос со схемой расположения грузоотсеков в
фюзеляже. Первоначально в качестве варианта рассматривалось расположение
двух грузоотсеков в центральной части фюзеляжа рядом, что давало
минимальный разброс центровок при сбросе боевых грузов, но одновременно
увеличивало мидель фюзеляжа и добавляло сложностей с проектированием
оптимальных мотогондол. В дальнейшем от спаренных грузоотсеков
отказались и перешли к двум расположенным друг за другом по длине
фюзеляжа отсекам.
Самолет предполагалось строить с широким использованием современных
материалов: 38% конструкции выполнялось из титановых сплавов, 58% - из
алюминиевых, 15% - из высококачественных стальных сплавов и 3% - из
композиционных материалов.
При построении системы управления самолетом впервые в отечественной
практике создания тяжелых самолетов была использована
электродистанционная система (ЭДСУ) передачи информации на привода
органов управления с использованием строевой ручки летчиков.
Совместно с Государственным научно-исследовательским институтом
авиационных систем и другими организациями ОКБ вело поиск наиболее
эффективной системы ракетного вооружения. Помимо сверхзвуковых
маловысотных ракет предлагалось создать для самолетов подобного класса
дозвуковые маловысотные крылатые ракеты с корреляционной системой
навигации по рельефу местности. На основании этих работ совместно с МКБ
"Радуга" были подготовлены технические предложения по крылатой ракете в
нормальном и стратегическом вариантах с обычной и ядерной боевыми
частями для поражения слабоконтрастных наземных и морских целей (Х-55 и
Х-55СМ). Руководством МАП и ВВС принимается решение стратегическим
вариантом ракеты не заниматься. Это положение сохранялось до 1976 года,
когда стало ясно, что США усиленно разрабатывают ракету такого же
назначения (ALCM-B), и работы по Х-55СМ продолжились. Исходя из
предпосылки о неопределенности геополитической и военной ситуации в
будущем (что стало жесткой реальностью для России в 90-е годы), вопрос о
системе вооружения Ту-160 предполагалось решать с учетом его
многофункциональности. Планировалось вооружать самолет сверхдальними
ракетами, дальними, средней дальности, управляемым и неуправляемым
оружием ближнего действия, а также иметь ракетную огневую оборону.
Приоритет отдавался оружию, обеспечивающему поражение целей, в том числе
и слабоконтрастных, без входа в ПВО вероятного противника и размещаемому
во внутренних отсеках самолета. Бортовой комплекс оборудования должен
был обеспечивать навигацию и применение широкой номенклатуры бортового
вооружения. По системе обороны Ту-160 ВВС первоначально традиционно
настаивали на оснащении самолета кормовой стрелково-пушечной установкой
(многоствольная пушка ГШ-6-30), ОКБ удалось убедить военных отказаться
от этого требования и за счет экономии массы и свободных внутренних
объемов усилить бортовую систему РЭП, кроме того, для организации
коллективного РЭП предлагалось на базе Ту-160 выпускать самолеты
постановщики помех Ту-160ПП. Сложная и многофункциональная конфигурация
системы управления бортовым вооружением потребовала широкого привлечения
методов и технологий вычислительной техники. В системе управления
вооружением закладывались возможности перехода на мультиплексные каналы
связи в федеративно-централизованной структуре комплекса и на постановке
на борт самолета цифрового радиоэлектронного оборудования. В структуре
бортового комплекса появилась отдельная система управления ракетным
оружием (СУРО) - дань новому поколению ракет, требующему подготовки и
перекачки с борта самолета большого количества информации. Одновременно
решалась задача создания наземной системы подготовки полетной
информации. Вся эта работа шла в тесном сотрудничестве разработчиков
системы вооружения и комплекса с ОКБ (от ОКБ А.Н.Туполева этими
проблемами занимался Л.Н.Базенков).
После проработки основных системных и компоновочно-конструктивных
вопросов, согласования их заказчиком и смежниками, открылась зеленая
улица для постройки Ту-160. Двумя Постановлениями Совета Министров СССР
от 26 июня 1974 года и от 19 декабря 1975 года задается создание
стратегического многоцелевого самолета Ту-160 в варианте
ракетоносца-бомбардировщика с ДТРДФ НК-32. Практическая дальность полета
с боевой нагрузкой 9000 кг (2 х X-45) на дозвуковом крейсерском режиме
полета оговаривалась 14000-16000 км; дальность полета по
комбинированному профилю, включая участок пути 2000 км на малой высоте
(50-200 м) или при полете на сверхзвуке -12000- 13000 км; максимальная
скорость на высоте -2300-2500 км/ч; максимальная скорость при полете на
малой высоте - 1000 км/ ч; практический потолок - 18000-20000 м; масса
боевой нагрузки: нормальная - 9000 кг; максимальная - 40000 кг; ракетное
вооружение должно было обеспечивать применение следующих комбинаций 2
Х-45М или 24 Х-15, или 10-12 Х-55, или 10-12 Х-15М; бомбардировочное
вооружение должно было обеспечивать применение обычных и ядерных
свободнопадающих бомб, корректируемых авиабомб с лазерной и
телевизионно-командными системами наведения.
В 1976-1977 гг. были подготовлены эскизный проект и полноразмерный макет
самолета. В том же 1977 году макет и эскизный проект одобряются
заказчиком. Согласно эскизного проекта, взлетная масса Ту-160
определялась в 260 тонн, масса снаряженного самолета - 103000 кг, масса
топлива - 148000 кг, при нормальной боевой нагрузке 9000 кг. Самолет
получался несколько более крупным, чем его американский аналог В-1А. По
составу вооружения в дальнейшем произошли некоторые изменения,
заключавшиеся в следующем: отказались от ракет Х-45, оставив X-55 на
двух МКУ или Х-15 на четырех МКУ и бомбы. В дальнейшем ограничились лишь
вариантом с двумя МКУ под 12 ракет типа Х-55.
Производство первых трех самолетов началось в Москве в цехах ММЗ "Опыт"
в 1977 году. Фюзеляжи для них изготавливались в Казани, крыло и
стабилизатор - в Новосибирске, створки грузоотсека - в Воронеже, а опоры
шасси - в Горьком. Одновременно с производством этих машин на КАЗ-е
(КАПО) шла подготовка к серийной постройке Ту-160. Первая опытная машина
"70-01" предназначалась для заводских испытаний и доводок, вторая
("70-02") для статических испытаний, третья ("70-03") должна была стать
предсерийной машиной.
К лету 1980 года постройка первой машины была частично закончена, и в
таком виде ее перевезли в ЖЛИ и ДБ на аэродром в Жуковском. С 22 октября
1980 года на опытной машине начались проверки систем самолета и
оборудования. Окончательно сборку опытного самолета в ЖЛИ и ДБ закончили
в январе 1981 года. До ноября шли доводки и наземные испытания. 14
ноября 1981 года самолет под управлением экипажа во главе с
летчиком-испытателем Б.И.Веремеем совершает первую рулежку, а 18 декабря
того же года экипаж Б.И.Веремея поднимает самолет в первый полет,
который продолжался около получаса. В задании на 18 декабря значилась
лишь скоростная пробежка (уже после посадки летчик докладывал, что
"машина сама попросилась в воздух"). Полет по кругу прошел успешно, а
виновник торжества Веремей вскоре получил Звезду Героя. Начались
заводские испытания первой машины. В феврале 1985 года она впервые
развивает сверхзвуковую скорость. Третья машина "70-03", имеющая полный
комплект оборудования серийного бомбардировщика, взлетает 6 октября 1984
года, испытания продолжаются на двух машинах. 10 октября уходит в первый
полет первая серийная машина производства КАПО им. Горбунова, 16 марта
1985 года - вторая серийная, 25 декабря 1986 - третья серийная. Фронт
испытаний и доводок нового комплекса расширился. 15 августа 1986 года
взлетает четвертая серийная машина. Самолеты готовятся к поступлению в
ВВС. Первые две серийные машины поступили в Прилуки в 184-й Гвардейский
ТБАП 25 апреля 1987 года, один из них пилотировал заместитель
командующего 37-й ВА генерал-лейтенант Л.В.Козлов.
Первый прототип Ту-160
Впервые по приказу министра обороны
столь сложный самолет передавался в строевую часть в опытную
эксплуатацию до окончания гос. испытаний. Но затягивать время было
недопустимо, в США полным ходом шло производство и (с 1985 г.)
поступление в строевые части модернизированного самолета В-1В. Следует
отметить, что после проведения испытаний первых В-1А американцы
притормозили программу дальнейшего производства и развертывания В-1,
пытаясь разобраться нужен ли им и в каком качестве этот весьма
дорогостоящий самолет. Получение информации о работах в СССР по
аналогичному носителю в какой-то степени подтолкнуло США к продолжению
работ по программе В-1. В-1А модернизировали, проведя большую работу по
снижению характеристик заметности (ЭПР и ИК сигнатуры), установив новые,
более экономичные двигатели, обновив оборудование и состав вооружения.
При этом взлетная масса модернизированного самолета В-1В, по сравнению с
В-1А, значительно возросла. Вернувшись к вопросам боевого применения
самолетов подобного класса, американцы решили удовлетвориться значением
максимальной скорости на большой высоте 1328 км/ч и у земли 1160 км/ч,
максимальная дальность 12000 км без дозаправки вполне соответствовала
требованиям к многофункциональной авиационной ударной системе, основным
назначением которой становилось не нанесение ядерных ударов в глобальной
ядерной войне, а участие в локальных или ограниченных конфликтах
различной степени интенсивности в условиях наличия у противника мощных
систем ПВО.
Всего до конца 80-х годов ВВС США получило от промышленности около 100
машин В-1В, которые до настоящего времени вместе с В-52 и небольшим
количеством В-2 составляют костяк авиационных стратегических сил США.
Советская программа производства Ту-160 также предусматривала выпуск
порядка сотни машин, однако уменьшение ассигнований на оборону во второй
половине 80-х годов, а затем и развал СССР и вступление СССР, затем и
новой России в полосу жесточайшего экономического и политического
кризиса, привели к свертыванию программ производства и полномасштабного
развертывания данной стратегической системы вооружения. К началу 90-х
годов КАПО построило 34 самолета Ту-160, включая планера для ресурсных и
прочностных испытаний. 19 самолетов Ту-160 поступили в две эскадрильи
184-го Гвардейского ТБАП, базировавшегося в Прилуках на Украине. Часть
из них была уничтожена после отделения Украины от России, часть передана
российской стороне и базируется в настоящее время на авиабазе Энгельс.
Две машины были потеряны в авиационной аварии весной 1987 года и в
авиационной катастрофе осенью 2003 года, несколько самолетов, в том
числе и первые опытные, использовались ОКБ для работ по различным
программам совершенствования Ту-160.
|
|
©
Александр
Вишняков 2007 |
|
|
|
|
|