Мясищев. Неудобный гений. Забытые победы советской авиации
Шрифт:
Кроме этого в систему управления включили демпферы рыскания (впервые внедрены на самолете 3М в процессе летных испытаний системы дозаправки), крена и тангажа.
Будущий М-50 рассчитывался для полетов в диапазоне скоростей от посадочной 270 км/ч до 2000 км/ч и на высотах до 16 000 м с дальностью (с дозаправкой в полете 55 тонн горючего) до 15 000 км. Максимальный взлетный вес самолета при старте с ускорителями достигал 253 тонны, из которых на долю горючего приходилось 170 тонн. При полете на большую дальность предусматривалось выполнение не менее двух дозаправок, первая из которых планировалась на удалении 2000 км от аэродрома вылета. При этом на всех режимах необходимо было обеспечить устойчивый и управляемый полет. Эти требования заставили применить цельноповоротные вертикальное и горизонтальное оперение.
Кто знаком с
«Работая над проектом самолета М-50, – рассказывает Л.Л. Селяков, – решая сложные задачи создания полностью автоматических систем управления полетом на практически «нейтральном» самолете, я настаивал на несовместимости больших, громоздких рычагов управления, какой является ставшая традиционной штурвальная колонка с полностью автоматической системой.
Я предлагал создать управляющий блок с рукояткой по типу уже существующей «строевой» ручки автопилота, при помощи которой штурман доворачивает самолет к цели.
Требования ЦАГИ (Г.С.Бюшгенс и др.) о необходимости строгого соблюдения нормативов по усилиям и ходам на единицу перегрузки при создании автоматических систем управления совершенно не нужны и вредны.
К сожалению, ЦАГИ взял верх, Мясищев и Роднянский меня не поддержали, и систему АБСУ-50 выполнили с классическими рычагами и требуемыми усилиями…
Создание первой в СССР автоматической бортовой системы управления, включающей устройство выдерживания заданного запаса продольной устойчивости путем отслеживания за смещением аэродинамического фокуса положения центра тяжести (система перекачки топлива, предложенная Л.З.Минкиным) с учетом мгновенного изменения центровки (при сбросе спецгрузов), деформации планера, изменения скорости и высоты полета, оказалась сложнейшим делом.
Первоначально предполагалось, что площадь управляемого стабилизатора не превысит 5 % от площади крыла. Считалось, что раз запас устойчивости мал, то и потребные управляющие моменты будут малы. Все надеялись на систему перекачки топлива в полете.
Однако вскоре выяснилось, что в случае отказа устройства искусственной центровки самолет на ряде режимов попадает в область неустойчивого полета. Посадка «пятидесятки» в этом случае явилась определяющей, и площадь горизонтального оперения увеличили в два раза.
Использование цельноповоротного киля способствовало уменьшению его площади, веса, аэродинамического сопротивления и улучшению поведения машины на взлетно-посадочных режимах с боковым ветром».
Полет М-50 в сопровождении истребителей МиГ-21Ф-13 на воздушном празднике в Тушино. 1961 г.
Несмотря на все меры, принятые для снижения массы планера, производственники не уложились в заданные лимиты, что привело к росту веса конструкции на 18 тонн. Немного помогло применение впервые в отечественной практике цельнотянутых, с последующим фрезерованием, панелей обшивки. Технология изготовления многих элементов только осваивалась, и неудивительно, что некоторые детали весом четыре тонны приходилось изготавливать из заготовок весом 40 тонн. Все эти издержки неминуемо утяжеляли машину. Основными конструкционными материалами были сплавы алюминиевый В-95 и сталь 30ХГСНА.
На
Использовались и проверенные ранее технические решения. Это – велосипедное шасси со вздыбливающейся передней тележкой, позволявшей выполнять отрыв на углах атаки больших, чем в начале разбега, щелевые закрылки Фаулера и многое другое, ранее опробованное на самолетах М-4 и 3М. Для сокращения пробега после посадки предусмотрели тормозные лыжи.
Первоначально самолет создавался как средство доставки авиационных бомб, но уже в ходе проектирования на нем пытались предусмотреть размещение крылатых ракет, в частности разрабатывавшуюся в ОКБ трехступенчатую планирующую ракету «45Б» (видимо, речь шла о двух последних ступенях). В 1958 году главный конструктор А.Д. Надирадзе предложил запускать с М-50 баллистические ракеты.
Предметом особого внимания были двигатели. Ведь от них зависело, достигнет ли самолет заданной скорости и проектной дальности. Очень важно было, чтобы удельный расход горючего на крейсерском режиме не превышал 1,1–1,12 кг/кгс в час. Только в этом случае можно было надеяться на получение заданной дальности. Сколько раз в истории авиации случалось, что прекрасный во всех отношениях самолет, созданный под новый разрабатываемый двигатель, оставался в единственном экземпляре из-за отсутствия двигателей или, в лучшем случае, строился с другими, менее подходящими для него двигателями, теряя при этом многие из своих так нужных качеств.
М-50 первоначально рассчитывался под четыре турбовентиляторных НК-6 или ТРД ВД-9А, а затем на основании очередного постановления Совета Министров их заменили двигателями П.Ф. Зубца М16-17 (РД16-17) с расчетной тягой по 21 000 кгс.
М-50 – экспонат Монинского музея ВВС
Двигатель НК-6 еще не раз будет встречаться в этой книге. Поэтому стоит немного на нем задержаться. К началу 1961 года это был самый мощный советский ТРДДФ. При диаметре 1,995 м и сухом весе 3500 кг он первоначально рассчитывался на форсажную тягу 22 000 кгс. Высоким характеристикам в немалой степени способствовало повышение температуры газов перед турбиной до 1130 градусов. Большой диаметр определил количество оборотов, не превышавших 7500 в минуту. В ноябре 1960 года на стенде была получена тяга 22 400 кг при удельном расходе топлива на форсаже 1,72 кг/кгс в час. Однако вскоре выяснилось, что для обеспечения 50-часового ресурса необходимо снизить форсажную тягу до 19 000 кгс, а максимальную – до 13 000 кгс.
После выбора классической схемы самолета требовалось решить задачу по размещению двигателей. Первоначально их расположили на пилонах под крылом, но последующие расчеты с учетом полета машины при сильных порывах воздуха и продувки модели в аэродинамической трубе показали, что крайние мотогондолы будут сильно раскачиваться в боковом направлении. В итоге, по предложению В.А. Федотова и Ю.Е. Ильенко, два двигателя разместили на пилонах под крылом, а два – на торцах крыла.
В декабре 1955-го заказчику предъявили эскизный проект машины, а к 1 мая следующего года построили макет. Почти месяц работала макетная комиссия. Ее возглавлял маршал авиации В.А. Судец. Результаты ее работы оказались для конструкторов неожиданны. В своем заключении комиссия отмечала, в частности: «…получение заданной постановлением СМ СССР дальности полета 11 000-12 000 км на крейсерской скорости 1700–1800 км/ч без дозаправки топливом в полете не обеспечено. При условии использования топлива «ТР», которое в настоящее время проходит государственные испытания, и реализации принятых в расчет весовой отдачи, аэродинамического качества и удельного расхода топлива дальность полета составит примерно 10 000 км, при этом 1200 км начального участка пути самолет пролетает на дозвуковой скорости. [1]
1
Для примера укажем, что ТРДФ Р-15БФ-300, устанавливавшийся на МиГ-25, имел температуру газов лишь 950 град. и скорость вращения турбины 7000 оборотов в минуту.