«Авиация и Время» 1996 № 2 (16)
Шрифт:
Модель «изделия 105»
«Изделие 105»: после первого взлета прошло 30 лет. Аэродром Бада, 1988 г.
Из-за большого количества проектных и доводочных работ постройка прототипа на опытном заводе ОКБ продолжалась до декабря 1957 г. В начале 1958 г. его отбуксировали на территорию испытательного комплекса фирмы в Жуковском. К лету самолет был готов, и начались его наземные испытания. В первый полет «сто пятый» 21 июня 1958 г. поднял экипаж в составе: Ю.Т.Алашеев - командир, И.Е.Гавриленко - бортоператор и К.А.Щербаков - бортрадист. Всего на самолете удалось выполнить несколько полетов. В ходе последнего была совершена аварийная посадка с невыпустившейся передней ногой шасси. Машина получила повреждения и более на испытания не передавалась[** Вероятно, после ремонта самолет передали в качестве наглядного пособия в одно из учебных подразделений ВВС СССР. Эту версию подтверждают останки «сто пятого» в школе младших авиационных специалистов на дальневосточном аэродроме Бада, расположенном за несколько тысяч километров от Москвы.], т.к. к тому времени появился ее усовершенствованный вариант - «изделие 105А».
Предварительные работы по машине начались в 1957 г., постройка - в январе 1958 г., а в апреле вышло соответствующее постановление Совмина. Самолет «105А» заметно отличался от предшественника. Его фюзеляж спроектировали с учетом «правила площадей». Была уменьшена толщина профиля в корневой части крыла, в связи с чем пришлось вернуться к апробированному на Ту-16 способу уборки основных стоек шасси в специальные гондолы. На передней кромке крыла были сделаны корневые наплывы. На хвостовой оборонительной установке сняли одну пушку, а прицел ПРС-2 заменили на ПРС-3. Всего построили два экземпляра «105А», один из которых - для статиспытаний. С 1959 г. ведущим конструктором самолета назначили Д.С.Маркова. Летом 1959 г. летный прототип был готов, и 7 сентября 1959 г. тот же экипаж поднял машину в воздух. До конца года опытный бомбардировщик выполнил всего 7 полетов. Одновременно с постройкой «105А» на авиазаводе в Казани началась подготовка серийного производства бомбардировщика, получившего название Ту-22.
21 декабря на «105А» выполнялся седьмой полет. Программой предусматривалось достижение скорости, соответствующей М=1,1 - 1,15 на высоте 10000 м. Вскоре после выхода на сверхзвук экипаж почувствовал сильный удар, а бомбардировщик перешел в неуправляемое пикирование. Алашеев отдал приказ покинуть машину, но сам, пытаясь спасти самолет, остался на борту. Кресло бортоператора не вышло за пределы обреза люка, и Гавриленко также погиб.
Бортрадист Щербаков катапультировался при скорости 1380 км/ч и остался единственным выжившим членом экипажа. Комиссия, расследовавшая катастрофу, пришла к выводу, что она вызвана флаттером руля высоты, и рекомендовала применить цельноповоротное горизонтальное оперение (ЦПГО).
Основным вариантом самолета должен был стать бомбардировщик Ту-22Б («изделие Ю»), Устранение выявленных дефектов задержало внедрение его в производство, и лишь летом 1960 г. первые три серийных Ту-22Б поступили на испытания. На них имелось ЦПГО, управлять которым при отказе бустеров позволял электромеханизм, на законцовках крыла были установлены противофлаттерные грузы, доработан ряд систем и комплексов машины. Нормальная бомбовая нагрузка самолета составляла 3000 кг, перегрузочная - до 9000 кг.
2 сентября Ту-22Б (серийный номер 201), пилотируемый экипажем в составе В.Р.Ковалева, В.С.Паспортникова и К.А.Щербакова, совершил испытательный полет - первый после катастрофы «105А». Вскоре после взлета машина вошла в режим прогрессирующих продольных колебаний, и экипажу с большим трудом удалось ее посадить. В следующих полетах это явление повторилось, и испытания были прерваны. ОКБ провело доработки системы управления. 17 ноября Ту-22Б вновь поднялся в воздух, и Ковалев отметил значительное улучшение устойчивости и управляемости. Однако вскоре летчик заметил падение давления масла в двигателе и выключил его. «Тяжелая машина стала быстро терять высоту. Убедившись, что до аэродрома не дотянуть, Ковалев сел на брюхо в поле у реки Пехорка. При ударе о мерзлую землю (стояли лютые морозы) кабина экипажа оторвалась, проползла несколько метров и замерла. Все люки и форточки от деформации каркаса заклинило, и экипаж оказался в плену. Хвостовая часть с двигателями загорелась, летчики видели отсветы пламени на снегу. Ковалев сказал потелефону штурману В.С.Паспортникову: «Ты как хочешь, а я живьем гореть не буду и катапультируюсь». На земле это самоубийство. По счастью, примчались машины ЛИИ, и пленников освободили. Аварийная комиссия докопалась до первопричины аварии, ею оказалась масляная трубка от двигателя к манометру, лопнувшая точно на границе между мотогондолой и самолетом.»[* Леонид Л.Кербер. С Туполевым в тюрьме и на воле. Воспоминания инженера.
– Смена №9, 1991 г.]
Кормовая пушечная установка и обтекатель РЛС радиоприцела
Хвостовая часть Ту-22У
Обтекатель станции СПС-151
Основная опора шасси
Машины первых серий, несмотря на принятые меры, все же имели склонность к раскачке по тангажу. Как свидетельствует В.П . Борисов, ведущий летчик-испытатель в ОКБ по Ту-22 с конца 1960 г. по 1968 г., причина этого явления состояла в следующем. С ростом скорости полета под действием скоростного напора крыло закручивалось, и угол атаки его концевых сечений уменьшался. Равнодействующая подъемной силы перемещалась вперед, уменьшая запас статической устойчивости, и самолет становился «нейтральным» по тангажу. Проблему решили, установив в систему продольного управления демпфер - автоматическое устройство гашения колебаний путем соответствующих отклонений органов управления. Установили также и автомат балансировки, облегчающий пилотирование бомбардировщика на трансзвуковых режимах полета.
Однако система управления все еще требовала совершенствования. В одном из испытательных полетов Борисову была поставлена задача определить достаточность мощности бустера стабилизатора для нормального управления на больших скоростях. Ему предписывалось на высоте 4500 м при приборной скорости 1050 км/ч (что соответствовало М=0,89) резко отклонить ЦПГО на 3° и вернуть его в исходное положение как можно быстрее. При выполнении этой операции самолет успел достигнуть 80% разрушающей перегрузки. Для предотвращения подобного было решено догружать штурвал усилием в 25-27 кгс, установив автомат дополнительных усилий, включающийся в работу при определенном перемещении штурвала.
Разработчики полагали, что подключать этот автомат на виражах и разворотах не целесообразно, так как расходы штурвала на таких режимах значительно больше, чем в прямолинейном полете. Борисов высказал сомнение в этом и настоял на проведении контрольного полета. Он вспоминает: «На скорости 800 км/ч я энергично ввел самолет в вираж с креном 60°. При этом резко до +2,8д возросла вертикальная перегрузка. Для предотвращения ее дальнейшего роста штурвал был отдан от себя. Перегрузка мгновенно стала отрицательной, дойдя до -1,7д. Штурвал вновь был взят на себя, и перегрузка выросла до +4д. (Уже на земле, по данным самописцев, выяснилось, что действия летчика для предотвращения роста перегрузки наступали через 0,3 сек после изменения знака угловой скорости по тангажу.) Стало ясно, что началась прогрессирующая раскачка, и на следующем качке самолет разрушится». Борисов нашел единственно правильный выход, установив штурвал в нейтральное положение. Раскачка быстро прекратилась. В дальнейшем дополнительный пружинный загружатель не отключался при выполнении виражей и разворотов. Но этого оказалось недостаточно, и в систему продольного управления ввели гидравлический ограничитель, который не позволял резко отклонять штурвал.
Параллельно отрабатывался канал управления по крену. На больших скоростях полета закручивание концевых частей крыла Ту-22 приводило к реверсу элеронов. Это вынудило ввести ограничение максимальной скорости полета числом М=1,4. Для снятия ограничения ОКБ разработало элерон-закрылки. Теперь внешние секции закрылков на дозвуке играли свою основную функцию, а на сверхзвуке служили элеронами, штатные элероны при этом блокировались. Ту-22 с элерон-закрылками стали серийно выпускать с 1965 г. Однако в строевых частях еще довольно долго эксплуатировались самолеты, не имевшие этого новшества.
Обтекатель станции СПС-153
Убираемая подфюзеляжная пята
Передняя опора шасси
Ниша передней опоры шасси
В конце 50-х гг. стало ясно, что боевой самолет, вооруженный лишь свободнопадающими бомбами, не будет обладать достаточной эффективностью. Поэтому выпушенные малой серией Ту-22Б так и не были приняты на вооружение. Они применялись, в основном, для испытаний и обучения техсостава. Один Ту-22Б сейчас находится в экспозиции музея в Монино.