Авиация и Время 1995 № 2 (10)
Шрифт:
Несмотря на отказ от прямого развития схемы Ту-144, некоторые использованные на нем конструктивно-технологические достижения нашли применение и на Ту-160. К их числу относятся элементы интегральной аэродинамической компоновки, объединившей фюзеляж и наплывную часть крыла в единый агрегат. Такая компоновка решила триединую задачу -обеспечила высокое весовое совершенство, улучшила несущие свойства и позволила, благодаря большим внутренним объемам, разместить значительную массу груза и топлива. В итоге при близких к Ту-95 габаритах Ту-160 на 50% тяжелее.
Модель бомбардировщика М-18
Модель
Один из прототипов Ту-160 в ЛИИ
Предельное «обжатие» форм Ту-160 достигнуто также благодаря рациональной конструктивной компоновке (для уменьшения миделя фюзеляжа отсек передней стойки шасси размещен за кабиной экипажа, а не под ней, как на В-1, основные стойки при уборке укорачиваются). Снижению аэродинамического сопротивления способствуют большое удлинение фюзеляжа и плавные обводы его носовой части с сильно скошенными лобовыми стеклами (вначале прорабатывалась установка отклоняемого носового обтекателя по типу Ту-144). Эти меры облегчили достижение заданных скорости и дальности полета и… сделали самолет очень изящным.
Ту-160 стал первым отечественным серийным тяжелым самолетом, на котором применена электродистанционная система управления (известная на Западе как «fly by wire» - полет по проводам), позволившая реализовать «электронную устойчивость» с полетной центровкой, близкой к нейтральной. В результате возросла дальность полета, улучшилась управляемость, снизились нагрузки на экипаж в сложных ситуациях. Другим элементом новизны при проектировании планера и силовой установки Ту-160 стало значительное внимание, уделявшееся снижению радиолокационной и инфракрасной заметности самолета (т.н. технология «стеле»).
В 1977 г. находящемуся в Куйбышеве[* Ныне Самара (прим. ред.)] ОКБ Н.Д.Кузнецова специально для Ту-160 были заказаны двигатели («изделие Р», позднее НК-32). При их проектировании «фирма» использовала опыт создания НК-144, НК-22, НК-25, уделив особое внимание снижению ИК-излучения и расхода топлива. В 1980 г. начались испытания НК-32 на летающей лаборатории Ту-142М (двигатели размещались в обтекаемой гондоле под «брюхом» носителя). Серийное производство НК-32 началось одновременно с Ту-160 - в 1986 г.
Компонуя двигатели на Ту-160, конструкторы начали со схемы, принятой на Ту-144 (четыре двигателя в едином пакете под задней частью центроплана, что позволяло использовать возникающие под крылом косые скачки уплотнения для увеличения аэродинамического качества сверхзвукового полета). Однако такая схема приводила к чрезмерным потерям полного давления в длинных воздушных каналах, а индивидуальное регулирование воздухозаборников в некоторых случаях вызывало их негативное взаимовлияние. Невысокой оказалась и надежность «плотной связки» двигателей - авария или пожар одного из них могли вывести из строя остальные. Главной же причиной разноса их по бокам в две двухдвигательные гондолы стала необходимость освобождения места для бомбоотсека, по праву занявшего положение вблизи центра масс. Интересно, что гондолы рассматривались как с горизонтальным, так и с вертикальным (один над другим) расположением двигателей. Был даже построен натурный макет воздухозаборника с двумя каналами, огибавшими балку центроплана сверху и снизу. Такое решение обеспечивало достижение лучших аэродинамических параметров и наибольшее снижение заметности, но технологические трудности и сомнения в уровне боевой живучести вертикальной «связки» двигателей не позволили реализовать этот вариант. Всего в аэродинамических трубах ЦАГИ прошли продувки 14 вариантов компоновки силовой установки.
На начальном этапе работ по самолету тему курировал А.А.Туполев, а с 1975 г. главным конструктором бомбардировщика назначили В.И.Близнюка, который активно участвовал в создании Ту-22 и Ту-144. Его заместителями стали Л.Н.Базенков и А.Л.Пухов. Большую работу по тематике Ту-160 провели: начальник летно-испытательной базы В.Т.Климов (ныне - генеральный директор АНТК им.А.Н.Туполева), инженер по проведению испытаний А.К.Ящуков, главный инженер опытного завода ОКБ в Москве А. Можейков, директор авиазавода
Защита эскизного проекта состоялась в середине 1976 г., после чего началась постройка макета бомбардировщика. На этом этапе заявлялись следующие характеристики:
– дальность без дозаправки с нагрузкой 9 т - 14000-16000 км;
– максимальная высота полета -18000-20000 м;
– максимальная бомбовая нагрузка -40000 кг;
– максимальная масса топлива -162200 кг.
В качестве основного ракетного вооружения Ту-160 предполагались две ракеты большой дальности Х-45 (по одной в каждом грузоотсеке) либо 24 ракеты малой дальности Х-15 (по 6 на каждой из четырех револьверных установок МКУ-6-1). Эти варианты вооружения и определили габариты грузоотсеков, причем главную роль сыграли большие размеры Х-45 (длина - 10,8 м, высота в сложенной конфигурации - 1,92 м, стартовая масса -4500 кг, дальность - 1000 км, скорость - 9000 км/ч). Объем каждого из грузоотсеков (43 куб.м) получился в точности равен объему грузоотсека Ту-95.
По иронии судьбы от применения Х-45 отказались уже на этапе макета, отдав вслед за США предпочтение новому оружию - крылатым ракетам. Такая ракета Х-55 имела большую, чем Х-15, длину, что потребовало создания новой револьверной установки МКУ-6-5У.
В конце 1977 г. был утвержден макет Ту-160, и в Москве при широкой кооперации с Казанью началась постройка трех прототипов. Первый из них, обозначенный «70-01», предназначался для летных испытаний, но не оснащался бортовым оборудованием в полном объеме. Самолет «70-02» служил для статиспытаний, а «70-03» стал практически полным аналогом серийной машины.
Ту-160 в полете, стреловидность крыла 20°, механизация выпущена
Во второй половине ноября 1981 г. машина «70-01» начала пробные рулежки на аэродроме в Жуковском (при опробовании двигателей перед второй пробежкой она и была сфотографирована). Летчиками-испытателями были Б.И.Веремей, С.Т.Агапов, В.Н.Матвеев, Е.С.ПавловиМ.М.Козел. Первый полет Веремей выполнил в пятницу 18 декабря 1981 г. в преддверии 75-летнего юбилея Л.И.Брежнева. Сегодня конструкторы отрицают прямую связь с этой датой, утверждая, что взлет ко дню рождения «вождя» случаен. Это похоже на правду т.к. в истории советской авиации многие самолеты совершили первый вылет именно в декабре, что связано с закрытием годовых планов предприятий. Еще более прозаичной причиной «урожайности» декабря на первые полеты является ясная зимняя погода, приходящая на смену осенним дождям и туманам (уместно напомнить, что и Ту-144 впервые поднялся в воздух в последний день года - 31 декабря 1968 г). Зная дату юбилея, руководство вполне могло лишь подкорректировать день первого вылета. Как бы то ни было, 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.
Самолет «70-01»испытывался несколько лет, служил для доводки аэродинамики машины и снятия летных характеристик. На нем в феврале 1985 г. впервые был преодолен звуковой барьер. Внешне от серийных машин он отличался незначительно, а внутренним оборудованием -куда больше. С туполевским «здоровым консерватизмом» на нем установили уже отработанное серийное приборное и радиооборудование, отложив неизбежные проблемы с доводкой сложной электроники на последующие этапы испытаний. Помимо отсутствия части бортовых комплексов, некоторые элементы конструкции были сделаны из материалов-заменителей. Именно трудности с получением новых конструкционных материалов и проблемы с технологией их обработки стали главной причиной задержки постройки второго летного экземпляра «70-03», который впервые поднялся в воздух только 6 октября 1984 г. От первой «семидесятки» машина отличалась и внешне: на ней «вылизали» аэродинамику, в особенности обводы носовой части (С.М.Егер говорил: «Самолет обтекается с носа!»). В октябре взлетел и третий Ту-160 - первая машина казанской сборки.