Il percorso verso il bombardiere supersonico in prima linea. Parte terza. Insolito "Tu"

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Anonim
Il percorso verso il bombardiere supersonico in prima linea. Parte terza. Insolito "Tu"
Il percorso verso il bombardiere supersonico in prima linea. Parte terza. Insolito "Tu"

La base ufficiale per la creazione di A. N. Il bombardiere di prima linea Tupolev "98" (Tu-98) è diventato il già citato decreto governativo di dicembre del 1952. In conformità con i termini di riferimento, un bombardiere di prima linea ad alta velocità doveva avere i seguenti dati: una velocità massima di 1300 … 1400 km/h quando si vola ad un'altitudine di 10000 … 11000 m; un raggio pratico di almeno 2300 km con 3 tonnellate di bombe; soffitto pratico 13000 … 13500 m Nel dicembre 1955, l'OKB A. N. Tupolev avrebbe dovuto sottoporre l'auto ai test di stato.

È sicuro dire che all'inizio dei lavori su un bombardiere supersonico in prima linea A. N. Tupolev era molto più preparato di altri. Dalla fine del 1949 l'A. N. Tupolev, insieme a TsAGI, ha svolto un'intera serie di lavori teorici e applicati volti a dimostrare l'esistenza e la selezione dei principali parametri di promettenti velivoli pesanti progettati per raggiungere elevate velocità di volo transoniche e supersoniche. Il lavoro sulla formazione dell'aspetto del nuovo bombardiere di prima linea si è basato principalmente sulla ricerca TsAGI del 1948-1952 sulle ali con un ampio angolo di apertura. Nel corso degli studi preliminari sull'argomento, alla ricerca della soluzione più ottimale per l'aeromobile, sono state prese in considerazione opzioni con un'ala da 35° a 55°. Infine, per il progetto del primogenito supersonico è stata scelta un'ala spazzata con un angolo di apertura lungo la linea del quarto dell'accordo di 55-57°. Il fattore fondamentale nella scelta di un'ala del genere era che ormai la teoria di tale ala era stata ampiamente elaborata allo TsAGI. Di conseguenza, i progettisti di layout e gli ingegneri strutturali del Design Bureau, sotto la pressione dell'aerodinamica TsAGI, si sono stabiliti proprio su un'ala del genere. Sebbene molti importanti esperti del Design Bureau, in particolare il "capo" specialista della forza, Tupolevtsev A. M. Cheremukhin (e molti specialisti della forza al TsAGI) sapevano in prima approssimazione che la scelta di un'ala del genere avrebbe comportato un gran numero di problemi progettuali e operativi. Nello stesso TsAGI, inoltre, non c'era una completa unità su questo tema: quale ala, triangolare o a spazzata, è più ottimale per le macchine supersoniche dal punto di vista aerodinamico e di design. A TsAGI, due direzioni si sono scontrate: un gruppo di V. V. Struminsky, per l'ala delta - un gruppo guidato da P. P. Krasilytsikov e R. I. Steinberg. In quella fase, gli argomenti, il bagaglio di basi teoriche e, soprattutto, l'autorità di V. V. Struminsky, si è rivelato più forte, sono apparse le corrispondenti raccomandazioni di TsAGI e le prime macchine supersoniche progettate e costruite nel Tupolev Design Bureau ("98" e "105") hanno ricevuto ali a spazzata con una spazzata di 55-57 °, un relativamente proporzioni grandi. L'ala si è rivelata piuttosto difficile per i progettisti e ha mostrato la sua difficile disposizione in funzione: problemi di rigidità, quando si vola ad alta velocità, svolazzamento, ecc. In futuro, questa scelta fu giustificata retroattivamente dai disastri del bombardiere supersonico americano B-58. Il funzionamento di velivoli pesanti con grandi ali a freccia richiedeva ricerche approfondite. Lo spessore relativo del profilo dell'ala doveva essere ridotto per ridurre la resistenza quando si vola a velocità supersonica, ma un'ala del genere si è rivelata troppo pesante o non abbastanza rigida. Nel tentativo di garantire un'elevata qualità aerodinamica dell'ala nelle modalità supersoniche di crociera, gli sviluppatori hanno abbandonato la posizione del carrello di atterraggio principale nell'ala e li hanno posizionati completamente nei compartimenti della fusoliera. Allo stesso tempo, c'era una ricerca del posizionamento più razionale dei motori, delle prese d'aria e della scelta del tipo di motori. Come opzioni alternative per la centrale, c'erano due motori "gemelli" Mikulin AM-11 o due motori Klimov VK-9. Di conseguenza, abbiamo optato per due motori AL-7. Due motori AL-7 (in seguito AL-7F con spinta senza postcombustore di 6500 kgf e spinta del postcombustore di 9500 kgf) erano situati nella fusoliera posteriore e le prese d'aria erano situate sui lati della fusoliera davanti all'ala. L'esigenza di raggiungere velocità supersoniche ha inoltre reso necessario l'abbandono di ogni sorta di sovrastrutture aggiuntive sulla fusoliera: sono state completamente abbandonate le installazioni dei cannoni della fusoliera della torretta, lasciando solo l'installazione a poppa, le dimensioni delle luci della cabina di pilotaggio nello spirito dei tempi sono state ridotte al minimo per quanto possibile.

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Il posizionamento di potenti motori a turbogetto con postbruciatori nella fusoliera di poppa richiedeva l'alimentazione d'aria attraverso lunghi condotti dell'aria, l'introduzione di prese d'aria con corpi centrali fissi sotto forma di piccoli semiconi all'ingresso e l'uso di un drenaggio dello strato limite sistema realizzato sotto forma di uno spazio tra le prese d'aria e la fusoliera. In generale, il nuovo schema era più che innovativo, soprattutto per un designer così conservatore come A. N. Tupolev. Per ridurre la resistenza delle onde nella zona transonica, il layout aerodinamico del velivolo "98" prevedeva una leggera compressione della fusoliera nell'area della sua articolazione con l'ala, che corrispondeva alla "regola dell'area" che era allora parte della pratica della costruzione aeronautica mondiale. Va notato che nelle pubblicazioni occidentali la scoperta di questa legge nel 1954 è attribuita agli americani, sebbene questa regola sia stata utilizzata nella disposizione di vari elementi dell'A. N. Tupolev dagli anni '40 con il Tu-2, avendo dato il maggior effetto sul Tu-16. Questo può essere chiaramente visto anche dalle fotografie. (Un altro mito sulla priorità degli Stati Uniti.)

Per la prima volta nello studio di A. N. Tupolev ha accettato l'introduzione di booster irreversibili sul suo aereo in tutti i canali di controllo (i booster sono stati sviluppati sotto la guida del capo progettista TM Basht in un ufficio di progettazione specializzato). L'intera industria aeronautica conosceva il "grande" detto di Andrei Nikolaevich: "Il miglior booster è quello che sta a terra. Il booster è buono per una locomotiva a vapore", affidabilità molto bassa, e inoltre, i manager non lo sapevano ancora come costruire con competenza sistemi di controllo aeronautico con booster idraulici irreversibili). Contemporaneamente al passaggio a booster irreversibili, nel sistema di controllo sono stati installati caricatori a molla e ammortizzatori di sterzo. L'equipaggio del velivolo, composto da tre persone, era dotato di sedili eiettabili. Per la prima volta in pratica, l'OKB su un aereo Tu-98 ha utilizzato un'installazione di cannoni di poppa con due cannoni AM-23, controllati a distanza da un mitragliere dalla cabina di pilotaggio. Un mirino radar "Argon" PRS-1 è stato utilizzato per guidare le canne dell'installazione difensiva di poppa. Davanti alla fusoliera è stato montato un altro cannone AM-23, dal quale il pilota ha sparato. Un'antenna di un radar panoramico di tipo "Initiative" era situata sotto l'abitacolo in una carenatura radiotrasparente. Tutte le armi d'attacco erano situate all'interno di un vano bombe piuttosto capiente e su sospensioni esterne. Il sistema di armamento delle bombe prevedeva le seguenti opzioni di caricamento: 24 bombe FAB-100, di cui 8 sull'imbracatura esterna, o 16 FAB-250, di cui 4 sull'imbracatura esterna, oppure 10 FAB-500, di cui 2 erano imbracatura esterna. Il sistema missilistico prevedeva il posizionamento di razzi non guidati nel vano bombe e su sospensioni esterne nelle seguenti combinazioni: fino a 300 NURS tipo ARS-85, o fino a 61 TRS-132, o fino a 18 TRS-212. NURS avrebbe dovuto essere collocato in installazioni speciali del tipo utilizzato su un aereo da attacco esperto - bombardiere in picchiata "91". Nella variante d'uso nel teatro delle operazioni navali, il velivolo 98 doveva essere armato con siluri PAT-52, MAN, MAV e TAN-53, nonché con mine AMD-500 e AMD-1000. Il puntamento durante il bombardamento è stato effettuato utilizzando un mirino ottico OPB-16, connesso in modo sincrono con il radar dell'Iniziativa.

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La costruzione del velivolo prototipo nello stabilimento n. 156 fu completata nel luglio 1955, ma fino al febbraio 1956 l'auto era in attesa del motore turbogetto AL-7F. Va notato che questo motore durante il periodo di tempo indicato era assolutamente "grezzo", non pronto per la produzione in serie. L'impianto n. 45, che ha ricevuto l'incarico per il suo sviluppo, è riuscito a produrre diverse decine di prodotti entro la fine dell'anno, ma a causa di ripetuti casi di distruzione delle pale della turbina, tutti gli AL-7F sono stati restituiti al produttore con sanzioni. La questione della sostituzione dell'AL-7F in produzione con V. Ya. Klimov, ma anche la loro affidabilità lasciava molto a desiderare. La finitura dell'AL-7F è stata continuata in due stabilimenti (sperimentale # 165 dell'ufficio di progettazione AM Lyulka e seriale # 45), e l'ufficio di progettazione seriale ha ricevuto ampi poteri per apportare modifiche. Era un gesto di disperazione.

Solo alla fine della primavera del 1956 il Tu-98 sperimentale ricevette motori prodotti dall'impianto sperimentale n. 165. Dopo il completamento dell'installazione del motore turbogetto e l'implementazione dei relativi controlli, l'auto è stata trasportata all'aeroporto LII. 7 settembre 1956 pilota V. F. Kovalev e il navigatore K. I. Malkhasyan ha effettuato il primo volo sul Tu-98. I test di volo erano piuttosto difficili. Sono state identificate difficoltà con il sistema di controllo del montante A. Il carrello di atterraggio dell'aereo è stato realizzato secondo uno schema a tre supporti con una ruota anteriore. Il montante anteriore con due ruote accoppiate è stato retratto nel vano sotto il pozzetto a monte. I principali montanti del carrello di atterraggio erano fissati alle potenti travi del vano bombe e rientrati nei compartimenti della fusoliera, mentre i carrelli del telaio a quattro ruote, insieme ai montanti, occupavano una posizione orizzontale in questi compartimenti. Questa innovativa soluzione progettuale ha permesso di ottenere un'ala aerodinamicamente pulita, priva di carrelli di atterraggio. Tuttavia, il telaio di questo progetto aveva una piccola pista ed era molto difficile per le operazioni di volo nell'aeronautica, principalmente a causa delle significative restrizioni al vento laterale e della necessità di addestrare piloti altamente qualificati (la frase standard di tutti i rapporti sui test di volo di fabbrica è "disponibile ai piloti intermedi" per questo aereo ovviamente non andava più bene). Come soluzione ingegneristica, un tale design del carrello di atterraggio era originale e interessante, e in seguito, quando il secondo velivolo arrivò a TsAGI per test statistici, il design del telaio dell'aeromobile "98" suscitò vivo interesse tra gli specialisti di altri uffici di progettazione aeronautica nazionali, ma non c'era una ripetizione diretta di questo disegno. Inoltre, il layout del carrello di atterraggio a scartamento ridotto ha reso l'aereo praticamente incontrollabile su piste scivolose. In totale, fino alla fine del 1957, era possibile completare 30 voli. In uno di questi, il Tu-98, rompendo la barriera del suono, ha raggiunto una velocità di 1238 km / h a un'altitudine di 12000 m.

Nel frattempo, nel dicembre 1956, lo Stato Maggiore formulava nuove proposte per la comparsa di un promettente bombardiere di prima linea. È stato espresso un parere sull'opportunità di avere in servizio due tipi di veicoli: un bombardiere di prima linea ad alta velocità ad alta quota con una velocità massima di circa 2500 km / h, un tetto di lavoro di 25000 … velocità 1100 … 1200 km/h e autonomia di volo fino a 2000 km. Era previsto di armarlo con un proiettile K-12 aria-terra con un raggio di lancio di 100 … 150 km e una velocità fino a 3000 km / h.

Come puoi vedere, nei quattro anni trascorsi dall'inizio della creazione del Tu-98, il progetto Tupolev ha smesso di soddisfare il cliente (la stessa cosa è successa con Il-54). Affinché la macchina soddisfi almeno in una certa misura i requisiti dell'Air Force, è stato necessario aumentare notevolmente la velocità di volo e modernizzare il sistema di armi da attacco. Nuovi motori ancora più potenti non si trovavano da nessuna parte. L'unico vero modo per aumentare la velocità di volo del velivolo era associato a una radicale riduzione della massa in volo, e quindi con un'inevitabile diminuzione della portata e del carico di combattimento. Nel luglio 1957, gli specialisti del Tupolev Design Bureau iniziarono a sviluppare una versione più leggera e veloce del "98A" (Tu-24). Progettavano di rivedere il design della cellula, rimuovere l'armamento del cannone e ridurre l'equipaggio a due persone. Il peso al decollo avrebbe dovuto essere ridotto di circa il 30%. Lavorando sul Tu-24, i progettisti hanno cercato di eliminare molte delle carenze della macchina base. Quindi, i montanti principali hanno iniziato a essere retratti nelle carenature dell'ala, quindi la pista è diventata più ampia e la stabilità dell'auto nelle fasi di decollo e corsa dovrebbe essere aumentata in modo significativo. Le forme aerodinamiche del bombardiere sono diventate più perfette.

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Con una proposta per creare un Tu-24 A. N. Tupolev ha fatto appello alla leadership politica del paese. Firmato da R. Ya. Malinovsky, K. A. Vershinin, P. V. Dementieva e A. N. Tupolev, il 9 gennaio 1958, fu inviata una lettera al Comitato centrale del PCUS con il seguente contenuto: Riportiamo considerazioni sulla necessità di accettare per la produzione un bombardiere di prima linea Tu-98A (leggero) … Come bombardiere di prima linea, così come un bombardiere per l'aviazione navale, in questo momento, l'ufficio di progettazione sviluppato può essere adottato sotto la guida del compagno Tupolev, sulla base dell'aereo Tu-98, il Tu-24 (Tu -98A) velivolo con i seguenti dati: peso al decollo 28-30 tonnellate, velocità massima 1700-1900 km/h, autonomia di volo pratica con velocità di crociera di 950-1000 km/h - 2000 km (2400 km in sovraccarico), un pratico soffitto con motori forzanti 16-17 km, peso bombe 2000-3000 kg L'aereo è adatto per il lancio di proiettili e l'utilizzo di bombe atomiche …

L'aereo ha una buona capacità di cross-country al suolo. I dati sulle prestazioni del velivolo in termini di velocità e altitudine superano quelli dei bombardieri di prima linea in servizio con le forze aeree statunitensi e britanniche.

Entrare in servizio con il Tu-24 aumenterà notevolmente l'efficacia di combattimento dell'aviazione di prima linea e navale …"

L'inchiostro sulla firma del presidente del GKAT P. V. non ha avuto il tempo di asciugarsi. Dementyev, mentre … si rivolgeva al vicepresidente del Consiglio dei ministri D. F. Ustinov con una proposta direttamente opposta: Il prototipo del bombardiere di prima linea Tu-98 ha una velocità massima di 1200-1380 km / h, un raggio di volo a una velocità di 900 km / h ad un'altitudine di 14-15 km - 2400 km, un peso in volo di 38 tonnellate.

Per migliorare le prestazioni di volo di questo aereo, Tupolev ha proposto, alleggerendo il design e riducendo il peso delle bombe, di ridurre il peso del volo a 26-28 tonnellate, aumentare la velocità massima a 1800-2000 km / h, il soffitto a 17-18 km e l'autonomia a 3500 km. Si propone di completare il prototipo del velivolo migliorato entro la fine del 1959 e, senza attendere i risultati dei test di volo, di lanciare questo velivolo in produzione in serie secondo i disegni dell'OKB.

Ridurre il peso del volo da 38 tonnellate a 26-28 tonnellate richiederà praticamente un nuovo aereo e caricherà la maggior parte dell'OKB per molto tempo …

In conformità con il decreto del Consiglio dei ministri dell'URSS del 28 marzo 1956, Yakovlev costruì un bombardiere leggero in prima linea Yak-129 con due motori P11-300 del peso di 13-14 tonnellate con una velocità massima di 1600-1800 km / h, un limite pratico di 16-17 km e un'autonomia di 2400 km a una velocità di 900 km / h. L'aereo Yak-129 è in fase di test di fabbrica. Inoltre, con la risoluzione del Consiglio dei ministri del 15 agosto 1956, Yakovlev fu obbligato a costruire un bombardiere supersonico leggero ad alta quota con un peso di volo di 20-22 tonnellate con una velocità massima di 2500 km / h e un pratico massimale di 20-21 km. Nella bozza del piano presentato per la costruzione sperimentale, proponiamo di costruire questo aereo come vettore di aerei a proiettile con il suo trasferimento ai test di stato nel quarto trimestre del 1959.

Tenendo conto del bombardiere di prima linea costruito da Yakovlev e del compito esistente per un nuovo bombardiere portante a una velocità di 2500 km / h, ritengo inappropriato svolgere ulteriori lavori con l'aereo Tu-98. Il Comitato di Stato ritiene più opportuno concentrare tutti i mezzi e le forze dell'Ufficio di progettazione e dello stabilimento n. 156 nel 1958 sull'adempimento di compiti più importanti fissati dal governo …"

Dopo questa lettera, la questione di ulteriori lavori sul Tu-24 ha cessato di essere rilevante. Cosa ha portato Dementyev a cambiare il suo punto di vista in modo così drammatico? Forse ha davvero analizzato il carico di lavoro del Tupolev Design Bureau ed è giunto alla conclusione che la distribuzione dei suoi sforzi fosse irrazionale. Forse è stato influenzato il rapporto speciale tra Dementyev e Yakovlev (un tempo erano entrambi vice ministri dell'industria aeronautica e strettamente interagiti)? Comunque sia, il Tu-24 è rimasto solo nel progetto, ma sulla base degli studi effettuati dall'OKB A. N. Tupolev ha successivamente creato l'intercettore pesante Tu-128.

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Durante i test di fabbrica, il comandante dell'aviazione della difesa aerea, il maresciallo E. Ya. Savitsky. Dopo averlo conosciuto meglio, si è rivolto ad A. N. Tupolev con una proposta per creare un aereo da difesa aerea strutturalmente vicino alla macchina "98a", ma con uno scopo completamente diverso. La difesa aerea aveva urgente bisogno di un caccia-intercettore a lungo raggio armato di missili aria-aria pesanti e dotato di un potente sistema radar aereo per rilevare bersagli aerei e guidare i missili aerei contro di essi. La decisione di creare un complesso di intercettazione a lungo raggio Tu-28-80 ha esteso la vita dell'esperto Tu-98 già come laboratorio volante per testare il sistema d'arma del nuovo intercettore. Nell'ordine del Comitato di Stato per la tecnologia aeronautica, datato settembre 1958, si diceva, in particolare: "… Creare un velivolo da laboratorio sperimentale sulla base dell'esperto Tu-98 per testare il sistema di controllo delle armi a getto in volo, iniziando i suoi test di volo nella prima metà del 1959. Lavori sul Tu-98 per fermare …"

Specifiche:

Equipaggio: 3 persone.

Lunghezza: 32.065 mt.

Apertura alare: 17,274 m.

Velocità massima: 1365 km/h (1,29 M).

Autonomia pratica: 2440 km.

Soffitto di servizio: 12.750 m.

Armamento:

Tiro e cannone:

1 × 23 mm cannone AM-23 con 50 colpi, davanti.

2 × 23 mm cannone AM-23, nell'installazione a poppa DK-18.

Missili non guidati: 300 × TRS-85, 61 × TRS-132 o 18 × TRS-212.

Bombe:

4 × FAB-1000 nel vano bombe.

10×FAB-500 (di cui 2 sospesi).

16×FAB-250 (di cui 4 sospesi).

24 × FAB-100 (8 di loro sono sospesi).

Siluri: RAT-52, MAL, MAV, TAN-53.

Miniere: AMD-500 o AMD-1000.

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