El camino hacia el bombardero supersónico de primera línea. Parte tres. "Tu" inusual

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La base oficial para la creación de A. N. El bombardero de primera línea Tupolev "98" (Tu-98) se convirtió en los ya mencionados decretos gubernamentales de diciembre de 1952. De acuerdo con los términos de referencia, un bombardero de primera línea de alta velocidad debía tener los siguientes datos: una velocidad máxima de 1300 … 1400 km / h cuando se vuela a una altitud de 10000 … 11000 m; un alcance práctico de al menos 2300 km con 3 toneladas de bombas; práctico techo 13000 … 13500 m. En diciembre de 1955, el OKB A. N. Se suponía que Tupolev enviaría el coche a pruebas estatales.

Es seguro decir que al comienzo del trabajo en un bombardero supersónico de primera línea A. N. Tupolev estaba mucho mejor preparado que otros. Desde finales de 1949, la A. N. Tupolev, junto con TsAGI, llevó a cabo toda una serie de trabajos teóricos y aplicados destinados a corroborar la existencia y selección de los principales parámetros de prometedoras aeronaves pesadas diseñadas para alcanzar altas velocidades de vuelo transónicas y supersónicas. El trabajo en la formación de la apariencia del nuevo bombardero de primera línea se basó principalmente en la investigación TsAGI de 1948-1952 en las alas con un gran ángulo de barrido. En el curso de estudios preliminares sobre el tema, en busca de la solución más óptima para la aeronave, se consideraron opciones con un ala de 35 ° a 55 °. Finalmente, se eligió un ala barrida con un ángulo de barrido a lo largo del cuarto de línea de la cuerda de 55-57 ° para el proyecto del primogénito supersónico. El factor fundamental para elegir tal ala fue que en ese momento la teoría de tal ala ya se había elaborado en gran medida en TsAGI. Como resultado, los diseñadores de diseño y los ingenieros estructurales de la Oficina de Diseño, bajo la presión de la aerodinámica de TsAGI, se decidieron por ese ala. Aunque muchos de los principales expertos de la Oficina de Diseño, en particular el especialista en fuerza "jefe", Tupolevtsev A. M. Cheremukhin (y muchos especialistas en fuerza en TsAGI) sabían como una primera aproximación que la elección de tal ala implicaría una gran cantidad de problemas operativos y de diseño. En TsAGI tampoco había una unidad completa sobre este tema: qué ala, triangular o barrida, es más óptima para las máquinas supersónicas desde un punto de vista aerodinámico y de diseño. En TsAGI, chocaron dos direcciones: un grupo de V. V. Struminsky, para el ala delta, un grupo liderado por P. P. Krasilytsikov y R. I. Steinberg. En esa etapa, los argumentos, el acervo de base teórica y, lo que es más importante, la autoridad de V. V. Struminsky, eran más fuertes, aparecieron las recomendaciones correspondientes de TsAGI y las primeras máquinas supersónicas diseñadas y construidas en el Tupolev Design Bureau ("98" y "105") recibieron alas en flecha con un barrido de 55-57 °, una relación de aspecto relativamente grande.. El ala resultó bastante difícil para los diseñadores y mostró su difícil disposición en funcionamiento: problemas de rigidez, al volar a altas velocidades, aleteo, etc. En el futuro, esta elección se justificó retroactivamente por los desastres del bombardero supersónico estadounidense B-58. La operación de aviones pesados con grandes alas en flecha requirió una extensa investigación. El grosor relativo del perfil del ala tuvo que reducirse para reducir la resistencia al volar a velocidad supersónica, pero tal ala era demasiado pesada o no lo suficientemente rígida. En un esfuerzo por garantizar una alta calidad aerodinámica del ala en modos supersónicos de crucero, los desarrolladores abandonaron la ubicación del tren de aterrizaje principal en el ala y los colocaron por completo en los compartimentos del fuselaje. Al mismo tiempo, se buscó la ubicación más racional de los motores, las tomas de aire y la elección del tipo de motores. Como opciones alternativas para la planta de energía, había dos motores Mikulin AM-11 "gemelos" o dos motores Klimov VK-9. Como resultado, nos decidimos por dos motores AL-7. Dos motores AL-7 (más tarde AL-7F con empuje sin postcombustión 6500 kgf y empuje postquemador 9500 kgf) se ubicaron en el fuselaje trasero, y las tomas de aire se ubicaron en los lados del fuselaje en la parte delantera del ala. El requisito de alcanzar velocidades supersónicas también hizo necesario abandonar todo tipo de superestructuras adicionales en el fuselaje: abandonaron por completo las instalaciones de cañones del fuselaje de la torreta, dejando solo la instalación de popa, las dimensiones de las luces de la cabina en el espíritu de la época se redujeron al mínimo. cuanto más se pueda.

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La colocación de potentes turborreactores con postcombustión en el fuselaje de popa requirió el suministro de aire a través de largos conductos de aire, la introducción de tomas de aire con cuerpos centrales fijos en forma de pequeños semiconos en la entrada y el uso de un drenaje de capa límite. sistema realizado en forma de un espacio entre las tomas de aire y el fuselaje. En general, el nuevo esquema fue más que innovador, especialmente para un diseñador tan conservador como A. N. Tupolev. Para reducir el arrastre de las olas en la zona transónica, el diseño aerodinámico de la aeronave "98" preveía una ligera compresión del fuselaje en la zona de su articulación con el ala, que correspondía a la "regla del área" que entonces era parte de la práctica de la construcción aeronáutica mundial. Cabe señalar que en las publicaciones occidentales el descubrimiento de esta ley en 1954 se atribuye a los estadounidenses, aunque esta regla se utilizó en el diseño de varios elementos de la A. N. Tupolev desde los años 40 con el Tu-2, habiendo dado el mayor efecto sobre el Tu-16. Esto se puede ver claramente incluso en fotografías. (Otro mito sobre la prioridad de EE. UU.)

Por primera vez en la práctica de A. N. Tupolev acordó la introducción de propulsores irreversibles en su avión en todos los canales de control (los propulsores se desarrollaron bajo el liderazgo del diseñador jefe T. M. Basht en una oficina de diseño especializada). Toda la industria de la aviación conocía el "gran" dicho de Andrei Nikolaevich: "El mejor propulsor es el que está en el suelo. El propulsor es bueno para una locomotora de vapor", muy baja confiabilidad y, además, los gerentes aún no lo sabían. cómo construir de manera competente sistemas de control de aeronaves con impulsores hidráulicos irreversibles). Simultáneamente con la transición a propulsores irreversibles, se instalaron cargadores de resorte y amortiguadores de dirección en el sistema de control. La tripulación de la aeronave, que constaba de tres personas, disponía de asientos eyectables. Por primera vez en la práctica, el OKB en un avión Tu-98 utilizó una instalación de cañón de popa con dos cañones AM-23, controlados de forma remota por un artillero desde la cabina. Se utilizó una mira de radar PRS-1 "Argon" para guiar los cañones de la instalación defensiva de popa. Frente al fuselaje, se montó otro cañón AM-23, desde el cual el piloto disparó. Una antena de un radar de observación panorámica del tipo "Iniciativa" se ubicó debajo de la cabina en un carenado radio-transparente. Todas las armas de ataque estaban ubicadas dentro de una bahía de bombas bastante espaciosa y en suspensiones externas. El sistema de armamento de bombas proporcionó las siguientes opciones de carga: 24 bombas FAB-100, de las cuales 8 estaban en la eslinga externa, o 16 FAB-250, de las cuales 4 estaban en la eslinga externa, o 10 FAB-500, de las cuales 2 eran cabestrillo externo. El sistema de misiles preveía la colocación de cohetes no guiados en la bahía de bombas y en suspensiones externas en las siguientes combinaciones: hasta 300 NURS tipo ARS-85, o hasta 61 TRS-132, o hasta 18 TRS-212. Se suponía que NURS se colocaría en instalaciones especiales del tipo utilizado en un avión de ataque experimentado: el bombardero en picado "91". En la variante de uso en el teatro de operaciones marítimo, se suponía que el avión "98" iba armado con torpedos PAT-52, MAN, MAV y TAN-53, así como con minas AMD-500 y AMD-1000. La puntería durante el bombardeo se llevó a cabo utilizando una mira óptica OPB-16, conectada sincrónicamente con el radar de la Iniciativa.

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La construcción de un prototipo de avión en la planta No. 156 se completó en julio de 1955, pero hasta febrero de 1956 el automóvil estaba esperando el motor turborreactor AL-7F. Cabe señalar que este motor durante el período de tiempo indicado estuvo absolutamente "crudo", no listo para la producción en serie. La planta No. 45, que recibió la asignación para su desarrollo, logró fabricar varias decenas de productos a fines de año, pero debido a los repetidos casos de destrucción de las palas de la turbina, todos los AL-7F fueron devueltos al fabricante con penalidades. La cuestión de reemplazar el AL-7F en producción con V. Ya. Klimov, pero su fiabilidad también dejaba mucho que desear. El acabado del AL-7F continuó en dos plantas (experimental # 165 de la oficina de diseño de AM Lyulka y serie # 45), y la oficina de diseño en serie recibió amplios poderes para realizar cambios. Fue un gesto de desesperación.

Solo a fines de la primavera de 1956, el Tu-98 experimental recibió motores fabricados por la Planta Experimental No. 165. Después de la finalización de la instalación del motor turborreactor y la implementación de los controles pertinentes, el automóvil fue transportado al aeródromo LII. 7 de septiembre de 1956 piloto V. F. Kovalev y el navegante K. I. Malkhasyan realizó el primer vuelo en Tu-98. Las pruebas de vuelo fueron bastante difíciles. Se identificaron dificultades con el sistema de control del pilar A. El tren de aterrizaje de la aeronave se fabricó de acuerdo con un esquema de tres apoyos con una rueda de morro. El puntal de la nariz con dos ruedas emparejadas se replegó en el compartimiento debajo de la carlinga aguas arriba. Los puntales del tren de aterrizaje principal se unieron a las poderosas vigas de la bahía de bombas y se replegaron hacia los compartimentos del fuselaje, mientras que los bogies del chasis de cuatro ruedas, junto con los puntales, ocuparon una posición horizontal en estos compartimentos. Esta innovadora solución de diseño hizo posible obtener un ala aerodinámicamente limpia, libre de unidades de tren de aterrizaje. Sin embargo, el chasis de este diseño tenía una pista pequeña y era muy difícil para la operación de vuelo en la Fuerza Aérea, principalmente debido a las importantes restricciones de viento cruzado y la necesidad de capacitar a pilotos altamente calificados (la frase estándar de todos los informes de prueba de vuelo de fábrica es "disponible a pilotos intermedios "porque esta aeronave obviamente ya no encajaba). Como solución de ingeniería, dicho diseño de tren de aterrizaje era original e interesante, y más tarde, cuando el segundo avión llegó a TsAGI para realizar pruebas estadísticas, el diseño del chasis de los 98 aviones despertó un gran interés entre los especialistas de otras oficinas de diseño de aviones nacionales, pero no No fue una repetición directa de este diseño. Además, el diseño del tren de aterrizaje de vía estrecha hizo que la aeronave fuera prácticamente incontrolable en pistas resbaladizas. En total, hasta finales de 1957, fue posible completar 30 vuelos. En uno de ellos, el Tu-98, rompiendo la barrera del sonido, alcanzó una velocidad de 1238 km / ha una altitud de 12000 m.

Mientras tanto, en diciembre de 1956, el Estado Mayor formuló nuevas propuestas para la aparición de un prometedor bombardero de primera línea. Se expresó una opinión sobre la conveniencia de tener dos tipos de vehículos en servicio: un bombardero de primera línea a gran altitud y alta velocidad con una velocidad máxima de unos 2500 km / h, un techo de trabajo de 25000 … velocidad 1100 … 1200 km / hy rango de vuelo de hasta 2000 km. Se planeó armarlo con un proyectil K-12 aire-tierra con un alcance de lanzamiento de 100 … 150 km y una velocidad de hasta 3000 km / h.

Como ves, en los cuatro años que han pasado desde el inicio de la creación del Tu-98, el proyecto Tupolev ha dejado de complacer al cliente (lo mismo sucedió con el Il-54). Para que la máquina cumpliera al menos hasta cierto punto con los requisitos de la Fuerza Aérea, era necesario aumentar drásticamente su velocidad de vuelo y modernizar el sistema de armas de ataque. No se encontraban por ningún lado motores nuevos y aún más potentes. La única forma real de aumentar la velocidad de vuelo de la aeronave estaba asociada con una reducción radical de la masa de vuelo y, por lo tanto, con una inevitable disminución del alcance y la carga de combate. En julio de 1957, especialistas del Tupolev Design Bureau comenzaron a desarrollar una versión más ligera y rápida del "98A" (Tu-24). Planearon revisar el diseño de la estructura del avión, quitar el armamento del cañón y reducir la tripulación a dos personas. El peso de despegue debería haberse reducido en aproximadamente un 30%. Trabajando en el Tu-24, los diseñadores intentaron eliminar muchas de las deficiencias de la máquina base. Entonces, los puntales principales comenzaron a retraerse en los carenados de las alas, por lo que la pista se hizo más ancha y la estabilidad del automóvil en las etapas del despegue y la carrera debería haber aumentado significativamente. Las formas aerodinámicas del bombardero se han vuelto más perfectas.

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Con una propuesta para crear un Tu-24 A. N. Tupolev apeló al liderazgo político del país. Firmado por R. Ya. Malinovsky, K. A. Vershinin, P. V. Dementieva y A. N. Tupolev el 9 de enero de 1958, se envió una carta al Comité Central del PCUS con el siguiente contenido: Estamos informando consideraciones sobre la necesidad de aceptar para la producción un bombardero de primera línea Tu-98A (ligero) … Como un bombardero de primera línea, así como un bombardero para la aviación naval, en este momento, la oficina de diseño desarrollada se puede adoptar bajo el liderazgo del camarada Tupolev, sobre la base del avión Tu-98, el Tu-24 (Tu- 98A) aeronaves con los siguientes datos: peso de despegue 28-30 toneladas, velocidad máxima 1700-1900 km / h, rango de vuelo práctico con una velocidad de crucero de 950-1000 km / h - 2000 km (2400 km en sobrecarga), un techo práctico con motores de fuerza 16-17 km, peso de las bombas 2000-3000 kg El avión está adaptado para lanzar proyectiles y usar bombas atómicas …

La aeronave tiene una buena capacidad de cross-country en tierra. Los datos de rendimiento de la aeronave en términos de velocidad y altitud superan a los de los bombarderos de primera línea en servicio con las Fuerzas Aéreas de EE. UU. Y Gran Bretaña.

Entrar en servicio con el Tu-24 aumentará drásticamente la efectividad de combate de la aviación naval y de primera línea …"

La tinta de la firma del presidente de GKAT, P. V., no tuvo tiempo de secarse. Dementyev, cuando … se dirigió al vicepresidente del Consejo de Ministros D. F. Ustinov con una propuesta directamente opuesta: Un prototipo del bombardero de primera línea Tu-98 tiene una velocidad máxima de 1200-1380 km / h, un rango de vuelo a una velocidad de 900 km / ha una altitud de 14-15 km - 2400 km, un peso de vuelo de 38 toneladas.

Para mejorar el rendimiento de vuelo de esta aeronave, Tupolev propuso, aligerando el diseño y reduciendo el peso de las bombas, reducir el peso de vuelo a 26-28 toneladas, aumentar la velocidad máxima a 1800-2000 km / h, el techo a 17-18 km y el rango a 3500 km. Propone completar el prototipo del avión mejorado para fines de 1959 y, sin esperar los resultados de las pruebas de vuelo, lanzar este avión a la producción en serie de acuerdo con los dibujos del OKB.

Reducir el peso del vuelo de 38 toneladas a 26-28 toneladas requerirá prácticamente un nuevo avión y cargará la mayor parte del OKB durante mucho tiempo …

De acuerdo con el Decreto del Consejo de Ministros de la URSS del 28 de marzo de 1956, Yakovlev construyó un bombardero ligero de primera línea Yak-129 con dos motores P11-300 que pesaban 13-14 toneladas con una velocidad máxima de 1600-1800 km. / h, un techo práctico de 16-17 km y una autonomía de 2400 km a una velocidad de 900 km / h. El avión Yak-129 está siendo sometido a pruebas de fábrica. Además, por Resolución del Consejo de Ministros del 15 de agosto de 1956, Yakovlev se vio obligado a construir un bombardero supersónico ligero de gran altitud con un peso de vuelo de 20-22 toneladas con una velocidad máxima de 2500 km / hy una práctica techo de 20-21 km. En el borrador del plan presentado para la construcción experimental, proponemos construir este avión como un portaaviones de proyectiles con su transferencia a pruebas estatales en el cuarto trimestre de 1959.

Teniendo en cuenta el bombardero de primera línea construido por Yakovlev y la tarea existente para un nuevo bombardero portaaviones a una velocidad de 2500 km / h, considero inapropiado seguir trabajando con el avión Tu-98. El Comité Estatal considera más oportuno concentrar todos los medios y fuerzas del OKB y de la Planta No. 156 en 1958 en el cumplimiento de las tareas más importantes establecidas por el Gobierno …"

Después de esta carta, la cuestión de seguir trabajando en el Tu-24 dejó de ser relevante. ¿Qué hizo que Dementyev cambiara su punto de vista tan dramáticamente? Quizás realmente analizó la carga de trabajo de la Oficina de Diseño de Tupolev y llegó a la conclusión de que la distribución de sus esfuerzos era irracional. ¿Quizás influyó en la relación especial entre Dementyev y Yakovlev (en un momento ambos fueron viceministros de la industria de la aviación e interactuaron estrechamente)? Sea como fuere, el Tu-24 se quedó solo en el proyecto, pero en base a los estudios realizados por el OKB A. N. Tupolev posteriormente creó el interceptor pesado Tu-128.

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Durante las pruebas de fábrica, el Comandante de Aviación de Defensa Aérea, Mariscal E. Ya. Savitsky. Después de conocerlo mejor, vino a A. N. Tupolev con una propuesta para crear un avión de aviación de defensa aérea estructuralmente cerca de la máquina "98", pero con un propósito completamente diferente. La defensa aérea necesitaba con urgencia un caza-interceptor de largo alcance armado con pesados misiles aire-aire y equipado con un poderoso sistema de radar aerotransportado para detectar objetivos aéreos y guiar misiles aéreos hacia ellos. La decisión de crear un complejo de intercepción de largo alcance Tu-28-80 extendió la vida del experimentado Tu-98 ya como un laboratorio de vuelo para probar el sistema de armas del nuevo interceptor. En la orden del Comité Estatal de Tecnología de Aviación, con fecha de septiembre de 1958, se dijo, en particular: "… Crear un avión de laboratorio experimental sobre la base del experimentado Tu-98 para probar el sistema de control de armas a reacción en vuelo, comenzando sus pruebas de vuelo en la primera mitad de 1959. Trabajar en el Tu-98 para detener …"

Especificaciones:

Tripulación: 3 personas.

Eslora: 32.065 m.

Envergadura: 17, 274 m.

Velocidad máxima: 1365 km / h (1,29 M).

Alcance práctico: 2440 km.

Techo de servicio: 12.750 m.

Armamento:

Disparos y cañones:

1 cañón AM-23 de 23 mm con 50 cartuchos, en la parte delantera.

Cañón 2 × 23 mm AM-23, en la instalación de popa DK-18.

Misiles no guiados: 300 × TRS-85, 61 × TRS-132 o 18 × TRS-212.

Bombas:

4 × FAB-1000 en la bahía de bombas.

10 × FAB-500 (de los cuales 2 están suspendidos).

16 × FAB-250 (de los cuales 4 están suspendidos).

24 × FAB-100 (8 de ellos suspendidos).

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

Minas: AMD-500 o AMD-1000.

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