Николай Якубович - Самолеты Р. Л. Бартини
В том же году к процессу создания тяжелого сверхзвукового самолета пыталась подключиться группа сотрудников Ленинградской Военно-воздушной академии им. А.Ф.Можайского. Проведя исследования, они пришли к выводу о возможности создания гидросамолета с аэродинамическим качеством в девять единиц, а это значит, что подъемная сила летательного аппарата будет в девять раз превосходить его лобовое сопротивление. По расчетам получалось, что при взлетном весе 250 тонн самолет будет иметь дальность 18000 км и скорость 3000 километров в час.
Предложение «академиков» направили помощнику министра обороны СССР по высшим учебным заведениям маршалу К.А.Мерецкову, а затем – на заключение в ЦАГИ. Специалисты ведущего авиационного института в письме заместителю председателя Совета Министров СССР Д.Ф.Устинову отмечали, в частности, «что проведенные теоретические и экспериментальные исследования ‹…› не подтверждают указанные выше предположения:
1. Максимальное аэродинамическое качество даже изолированного крыла переменной стреловидности (которое имеют в виду авторы) при скорости 3000 км/ч равно 7, т.е. не выше аэродинамического качества изолированных крыльев других форм в плане, например треугольного такой же относительной толщины и удлинения.
2. Крыло переменной стреловидности имеет неблагоприятные характеристики продольной устойчивости на дозвуковых и околозвуковых скоростях.
Таким образом, предложенная авторами форма крыла в плане с точки зрения аэродинамики не имеет преимуществ по сравнению с ранее рассмотренными крыльями.
Приведенная выше величина максимального аэродинамического качества К=7 относится лишь к изолированному крылу и при установке гондол двигателей, вертикального оперения и других элементов самолета максимальное качество самолета в целом существенно уменьшится.
.. .ЦАГИ продолжает исследования по увеличению аэродинамического качества самолетов, эти работы ведутся с учетом предложений Ленинградской Академии.
Одновременно с ЦАГИ в СибНИА и ОКБ-23 также ведется отработка сверхзвукового стратегического самолета с высоким максимальным аэродинамическим качеством».
Сегодня некоторые исследователи пытаются убедить читателя, что в те годы в стране имелись все условия для создания подобных машин. Да, построить сверхзвуковой тяжелый самолет, в том числе взлетающий с воды, было можно, но полностью реализовать заданные правительством технические требования не представлялось возможным!
Прежде всего, невозможно было тогда создать турбореактивный двигатель с удельным расходом топлива не сверхзвуке менее 1,2 килограммов на килограмм тяги в час, у нас для этого отсутствовала необходимая технологическая база. И весь последующий опыт создания подобных машин (М-50, Ту-22, Ту-22М, Ту-144) – тому подтверждение.
Вторым существенным препятствием на пути авиастроителей была аэродинамика, в чем вы уже убедились. И, наконец, – недостаточное весовое совершенство планера из-за отсутствия легких конструкционных материалов (в том числе и композиционных), с прочностными свойствами, аналогичными современным. Я уже не говорю об оборудовании самолетов, которое традиционно получалось чрезвычайно громоздким, тяжелым и, чего греха таить, с низкой надежностью.
Но отчасти реализовать требования заказчика было можно, однако для этого требовалось при создании самолета пойти иным, «революционным» путем, как это сделал в 1950-е годы Роберт Людвигович Бартини, предложив сверхзвуковое летающее крыло.
Бартини обладал необходимыми качествами для решения труднейших задач, он был не только конструктором, но и ученым, пытавшимся заглянуть в глубины строения материи, понять происходившие вокруг явления. Это в совокупности с энциклопедическими знаниями позволяло ему генерировать очень смелые и оригинальные идеи. Они намного опережали свое время и всегда становились «головной болью» для руководителей авиационной промышленности.
Итак, дальнейшим развитием А-55 стал проект стратегического бомбардировщика и ракетоносца А-57 с экипажем из трех человек, предложенный Р.Л.Бартини в 1958 году.
«Для эффективного решения задач, – писал Роберт Людвигович, – стоящих перед стратегической авиацией, ее боевые средства должны обеспечивать:
1. Достижение любой точки на территории противника;
2. Наименьшую уязвимость оружия от средств ПВО противника;
3. Наиболее скрытый подход к цели;
4. Возможность подхода к цели с любых тактически выгодных направлений;
5. Независимость от стационарных дорогостоящих взлетно-посадочных полос и стартовых площадок».
Для удовлетворения этим требованиям была разработана авиационно-ракетная система, состоящая из самолета-носителя и самолета-снаряда или, по современной терминологии, крылатой ракеты.
Аэродинамическая компоновка А-57, выполненная по схеме летающего крыла переменной стреловидности по размаху, отличалась от предшественника А-55 более технологичными для производства формами. Передняя кромка крыла, угол стреловидности которой плавно изменялся от корневой части к концевой, стала ступенчатой, что при сохранении аэродинамических характеристик упрощало сборку несущей поверхности. Такая аэродинамическая компоновка послужила основой для целого семейства самолетов. Следует отметить, что аэродинамическое качество самолета А-57, подтвержденное экспериментальными исследованиями, при дозвуковых скоростях было не ниже 7, а при сверхзвуковой, соответствующей числу М=2,5, достигало 6,75. Для середины 1950-х годов это были довольно большие значения. Для сравнения: у сверхзвукового авиалайнера Ту-144 этот параметр достигал величины 8,2, а у «Конкорда» – немногим больше 7.
«Самобалансирующееся» крыло (балансировка достигалась круткой по размаху) с минимальным суммарным волновым и индуктивным сопротивлением имело в центре суперкритический выпуклый вниз профиль, а на концах – выпуклый вверх.
Как уже говорилось, в те годы предполагалось, что при первом же ударе противник выведет из строя значительную часть бетонированных взлетно-посадочных полос аэродромов, поэтому на А-57, как и на его предшественнике, предусмотрели шасси, обеспечивавшее взлет и посадку с воды, грунта и снега. А-57 при весе 250 тонн мог взлетать с любого грунтового аэродрома со взлетно-посадочной полосой длиной не менее 3000 метров, а если имелась ровная заснеженная полоса протяженностью 3600 метров, то и при ве се 400 тонн, причем без применения стартовых ускорителей.
Для взлета с воды предназначалось лыжнокрыльевое шасси, состоявшее из гидролыжи и подводных крыльев. При этом требовалась акватория длиной 2100 метров. Специалисты СибНИА и ЦАГИ провели исследования в гидроканале ЦАГИ, обосновав возможность не только длительного пребывания А-57 на плаву, но и возможность его эксплуатации в открытом море при существенном волнении.
Хотя А-57 мог наносить удары авиабомбами, главной его ударной силой считался самолет- снаряд РСС, размещавшийся на «спине» носителя. Эта крылатая ракета была разработана в ОКБ-256 под руководством П.В.Цыбина на базе стратегического разведчика РСР и по своим геометрическим характеристикам полностью соответствовала последнему. Однако этот вариант авиационно-ракетной системы Бартини считал промежуточным, поскольку планировалось заменить громоздкий и создававший дополнительное аэродинамическое сопротивление РСС на «самолет-снаряд с баллистической ракетой на конечном участке траектории» его полета к цели».
Чтобы достигнуть заданных параметров для самолета одного аэродинамического совершенства планера было недостаточно, требовались высокоэкономичные и мощные турбореактивные двигатели. В этом направлении в Советском Союзе работали конструкторские бюро Владимира Добрынина, Николая Кузнецова, Архипа Люльки и Александра Микулина. Наибольших успехов добился коллектив ОКБ-276, возглавлявшийся Кузнецовым, предложивший проект двигателя НК-10Б (П10-Б) с форсажной тягой 24000 кило граммов. По оценкам конструктора А-57, с пятью такими двигателями самолет мог летать с крейсерской скоростью 2500 километров в час и подниматься на высоту 24000 метров. Взлетный вес А-57 должен был составлять 270-305 тонн, большой запас топлива позволял самолету покрывать огромные расстояния.
Модель самолета А-57 с самолетом-снарядом РСС
Как следует из «Материала к проекту самолета А-57», были получены следующие основные летно-технические данные системы:
«Радиус действия самолета-носителя с боевой нагрузкой 5 тонн:
– при взлетном весе 270 тонн без дозаправок – 6000-6500 км;
– при одной дозаправке в воздухе – 8000-9000 км;
– при одной дозаправке в воздухе и одной дозаправке от подводной лодки при полете к цели – 12000-14000 км.
