Авиация и Время 1997 № 2 (22)
Шрифт:
В июне 1959 г. заказчику предъявили эскизный проект, разработанный с учетом результатов продувок моделей в аэродинамических трубах, а также других экспериментальных и расчетных работ, выполненных бригадами ОКБ. В проекте четко сформулировали возможности комплексаТу-28-80 в системе ПВО страны. Для повышения его боевой эффективности две ракеты К-80 оснащались полуактивными радиолокационными головками самонаведения (для атаки из передней полусферы), а две другие - тепловыми головками самонаведения (для атаки из задней полусферы, а также в условиях радиотехнических помех).
По предварительным расчетам, вероятность поражения цели при стрельбе двумя ракетами должна была составлять 76-77%. Особенностью комплекса являлось то, что в воздушном бою самолет-носитель не совершал маневра для достижения высоты полета цели, как это делалось в большинстве других авиационных комплексов перехвата. Большая дальность полета ракет К-80 и возможность поражения ими объектов, летящих со значительным превышением, позволяли самолету-носителю летать на значительно меньших высотах. Благодаря этому удалось значительную часть маневра перенести с перехватчика на ракеты и рассчитывать самолет на эксплуатационную перегрузку в 2,0-2,5д, а ракету - на перегрузку в 15д.
В связи с этим на самолете в процессе перехвата выполнялся вертикальный маневр ("горка" с углом до 20"), что позволило уменьшить угол отклонения антенны РЛС "Смерч" вверх до 70". Большие дальности обнаружения и сопровождения целей радиолокатора, а также значительная дальность пуска ракет позволяли производить атаку с любых ракурсов.
Еще одной особенностью комплекса стал большой радиус действия самолета- носителя. Это позволяло вынести рубеж перехвата на расстояние до 1500 км, не допуская пересечения бомбардировщиками или самолетами-снарядами границы страны. В зоне ожидания воздушных сил противника перехватчик мог барражировать 3-3,5 часа. Благодаря большой дальности обнаружения бортовой РЛС не требовался точный вывод самолета на цель с помощью наземной системы наведения, он мог перехватывать цель и самостоятельно. При автономных действиях требовались лишь отдельные данные о положении воздушных целей. Это позволяло применять его в районах, где не было систем автоматизированного наведения.
Конструкторы проделали большую работу по аэродинамической и конструктивной компоновке перехватчика, в результате чего удалось достигнуть хороших летных характеристик на сверхзвуковом и дозвуковом режимах полета, при взлете и посадке. Для обеспечения высоких сверхзвуковых скоростей полета и продолжительного времени барражирования на скорости М=0,85 применили крыло со стреловидностью 56° с профилями малой относительной толщины и фюзеляж, выполненный по "правилу площадей". Такая компоновка самолета обеспечивала получение достаточно высокого аэродинамического качества на дозвуковых скоростях (Кмах=9,85) и приемлемого коэффициента сопротивления на сверхзвуковых скоростях (Сх=0,0365 при М=1,5).
Экипаж из двух человек для данного класса самолетов являлся оптимальным. Их обязанности распределялись следующим образом:
– летчик пилотировал самолет, осуществлял наведение на цель по командам наземной системы и РЛС РП-С ("Смерч"), а также выполнял пуск ракет;
– штурман-оператор осуществлял самолетовождение в течение всего полета, поиск цели с помощью станции РП-С, ее опознавание и захват, а также радиосвязь с базовым аэродромом.
Комплекс навигационного и связного оборудования на самолете-носителе был почти таким же, как на дальних бомбардировщиках, что обеспечивало возможность барражирования перехватчика в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока. Для эффективной работы двигателей АЛ-7Ф-2 на всех режимах полета воздухозаборники Ту-28 имели подвижные двухскачковые центральные тела-конусы. Хорошие взлетно-посадочные характеристики самолета обеспечивались выдвижными щелевыми закрылками, кроме того, на посадке использовались интерцепторы и тормозной парашют.
Самолет "98ЛЛ" на так называемой площадке хранения ЛИиДБ ОКБ А.Н.Туполева
Внутренний пилон серийного Ту-128
Внешний пилон Ту-128 поздних серий
После утверждения заказчиком эскизного проекта в августе 1958 г. начался выпуск рабочих чертежей, которые передавались на опытный завод. В январе 1960 г. состоялась макетная комиссия. Она в целом макет перехватчика и установленные на нем системы одобрила, однако потребовала проведения некоторых доработок. Основные изменения касались оборудования. Агрегаты планера запущенного в производство прототипа пришлось дорабатывать незначительно.
Еще в процессе проектирования перехватчика авиационной промышленности были выданы заказы на поставку ряда самолетов-мишеней для отработки комплекса Ту-28-80, в частности: радиоуправляемой мишени Ил-28М, пилотируемого и беспилотного вариантов мишени на базе высотного разведчика Як-25РВ, прорабатывался вопрос о мишени Ту-16М (М-16) и подвесных ракетах- мишенях на базе ракет КСР-2 (КРМ).
Поскольку ОКБ-156 отвечало не только за самолет-носитель, но и за весь комплекс, а его судьба во многом зависела от смежников, туполевцы тесно сотрудничали со всеми предприятиями и организациями, привлеченными к этой работе. Перед коллективом Ф.Волкова стояла задача создать бортовую РЛС с дальностью обнаружения 50 км и дальностью захвата цели 30-40 км. Кроме ограничений по массе и габаритам, к станции выдвигались достаточно жесткие требования по помехозащищенности, т.к. самолеты вероятного противника оснащались различными средствами РЭБ. ОКБ М.Р.Бисновата впервые в СССР создавало всеракурсные ракеты класса "воздух-воздух", предназначенные для поражения маневрирующих целей в широком диапазоне условий применения. Скорость сближения ракеты с целью могла изменяться в зависимости от ракурса атаки в пределах от 200 до 1600 м/с. В таком широком диапазоне невозможно было обеспечить высокую вероятность поражения цели без согласования параметров системы управления ракетой и радиовзрывателем с условиями сближения. Такое согласование проводилось по информации, получаемой с самолета- носителя в момент пуска. В ходе проектирования удалось решить задачу значительного повышения маневренных возможностей ракеты: максимальное значение боковой перегрузки довели до 21д благодаря резкому снижению удельной нагрузки на крыло и повышению ее энерговооруженности.
Самонаведение К-80 осуществлялось по методу пропорциональной навигации. Из компоновочных соображений ракета имела нормальную аэродинамическую схему. Треугольные крылья и трапециевидные рули располагались крестообразно. Ракетный двигатель на твердом топливе имел суммарный импульс тяги у земли 24500 кгс/с. Осколочно-фугасная БЧ массой 53,5 кг имела радиовзрыватель и предохранительно-исполнительный механизм. К-80 обеспечивала поражение воздушных целей, летящих со скоростью до 2000 км/ч на высотах 8-21 км (с превышением над самолетом-носителем до 8 км) и на дальностях от 2 до 25 км. Масса ракеты составляла 483 кг, длина - 5450 мм, диаметр фюзеляжа - 315 мм. Для ее подвески на перехватчик "128" разработали специальное подкрыльевое пусковое устройство АПУ-128. Ракеты с тепловой головкой подвешивались на внутренние крыльевые пилоны, с радиолокационной - на внешние.
Учитывая всю сложность отработки и доводки РЛС "Смерч", ее связи с бортом самолета и ракет, общего взаимодействия всех элементов комплекса, было принято решение о проведении испытаний станции на летающих лабораториях "98ЛЛ" и Ту-104ЛЛ, причем на последней даже проводили пуски опытных ракет К-80 по мишеням. Переделку опытного самолета "98" провели в 1959 г. путем установки на месте кабины штурмана РЛС "Смерч" и некоторых других изменений. За свой внешний вид машина у разработчиков и испытателей получила кличку "буряк". Работы по этой лаборатории возглавлял один из старейших соратников Туполева А.И.Путилов.
Первый прототип Ту-128 в ходе испытаний. Под фюзеляжем - обтекатель КЗА
Первый прототип Ту-128
"Скрипач" выходит на сцену
Строительство опытного самолета на заводе №156 продолжалось в течение первой половины 1960 г. К середине лета перехватчик был готов, и 12 июля его перевезли на Л ИиДБ, где закончили монтаж оборудования и опробовали системы. Первый прототип внешне несколько отличался от серийных машин: под фюзеляжем был установлен большой обтекатель с контрольно-записывающей аппаратурой (КЗА) и два подфюзеляжных гребня для увеличения путевой устойчивости.