Т-4 (изделие 100, или «сотка»— главный конструктор Наум Семенович Черняков) — ударно-разведывательный бомбардировщик-ракетоносец ОКБ Сухого (на Западе он считается советским аналогом более раннего американского бомбардировщика-ракетоносца XB-70 «Валькирия» и называется соответственно «Русская Валькирия») Т-4 предназначался для уничтожения авианосных ударных групп противника и ведения стратегической разведки.
Министерством обороны была поставлена задача разработать новый авиационный комплекс, предназначенный для "разведки, поиска и уничтожения малоразмерных, неподвижных и подвижных морских и сухопутных целей" с дальностью полета примерно 7000 км. Этот самолет планировалось использовать для уничтожения авианосных ударных групп вероятного противника, а также ведения стратегической разведки.
Отличительной особенностью проекта Т-4, было обеспечение высокой скорости полета - до 3200 км/ч, что значительно снижало уязвимость самолета от средств ПВО противника.
Традиционно в КБ Сухого, воссозданном в 1953 году, программы проектирования разделялись на две группы: «программа Т» («треугольное крыло») и «программа С» («стреловидное крыло») — отсюда и происходят индексы опытно-экспериментальных самолётов.
История создания и концепция ЛА.
Проект 100 создавался в конкурсе, основная задача которого была в разработке сверхзвукового истребителя авианосцев.
В конкурсе участвовали: КБ Сухого (Т-4), КБ Туполева (Ту-135), Яковлева (Як-33 или Як-35). Конкурс выиграл Т-4. Самолёт должен был нести две крылатые ракеты Х-45. Т-4 был во многом новаторским самолётом — корпус с применением титановых сплавов, новейшая электроника, новые принципы управления. Только изобретений по Т-4 было более шестисот. Собирался самолёт на Тушинском машиностроительном заводе.
Осенью 1971 года построен опытный Т-4. 22 августа 1972 года ведущий лётчик-испытатель ОКБ Сухого В. С. Ильюшин и штурман Н. А. Алфёров совершили первый полёт. Начало испытаний оказалось успешным, военные были довольны и заказали Сухому партию в 250 машин, которые планировалось построить в наступающей пятилетке. До января 1974 года совершено 10 полётов. Достигнута скорость M=1,36 на высоте 12000 м.
28 февраля 1976 года вышел приказ Министра авиационной промышленности СССР Дементьева о закрытии «изделия 100» в целях сосредоточения сил и средств на разработку Ту-160. После этого ОКБ Сухого представило смету по расходам на Т-4, которая составила фантастическую по тем временам сумму 1,3 млрд рублей. В дальнейшем разрабатывались варианты Т-4М (главные изменения заключались в изменяемой стреловидности крыла, переработанной силовой установке) и Т-4МС (фактически уже другая машина, от первоначального облика самолёта мало что оставалось), но и они были отвергнуты. Место Т-4М сперва занял Ту-22, затем Ту-22М, а Т-4МС — М-18 ОКБ Мясищева, а позже — Ту-160. Существовал проект пассажирского варианта Т-4, конкурентный реализованному Ту-144. Модифицированная Т-4 также рассматривалась в качестве самолёта-разгонщика для авиационно-космической системы «Спираль».
Конструкция составных частей ЛА
Планер
Планер самолета состоит из следующих агрегатов: фюзеляж, гондолы двигателей, крыло, переднее горизонтальное оперение, киль, основные и передняя опоры шасси. Агрегаты планера также делятся на технологические отсеки.
Фюзеляж
Cостоит из семи основных отсеков: отклоняемая носовая часть, кабинный отсек, приборный отсек, отсек центрального топливного бака, хвостовой отсек и отсек хвостового парашюта.
В отклоняемой носовой части фюзеляжа под радиопрозрачным обтекателем установлены антенна и блоки РЛС, также здесь расположены стеллажи с блоками пилотажно-навигационной системы, системы управления оружием и агрегаты системы кондиционирования. Здесь же размещена штанга дозаправки самолета топливом в воздухе.
В верхней части кабинного отсека фюзеляжа тандемно были расположены кабины летчика и штурмана. Каждая кабина имела собственный откидной люк, предназначенный для аварийного покидание самолета и посадки экипажа на свои рабочие места. Аварийное спасение летчика и штурмана осуществлялось катапультными креслами, которые обеспечивали безопасное покидание самолета во всем диапазоне скоростей и высоты полета. В подкабинных отсеках установлены системы жизнеобеспечения экипажа и система охлаждения и кондиционирования.
Приборный отсек - фюзеляж в зоне приборного отсека имеет круглое сечение диаметром два метра и длиной почти семь метров. Отсек выполнен герметичным с теплоизоляционным покрытием по всей поверхности отсека, здесь установлена основная часть радиоэлектронного оборудования.
Отсек центрального топливного бака - за приборным отсеком расположены топливные баки-отсеки, которые соединены между собой системой трубопроводов. Над баками расположен гаргрот, здесь находятся основные транзитные коммуникации самолета. Гаргрот имеет форму полуцилиндра.
Хвостовая часть фюзеляжа - в хвостовой части размещается хвостовой отсек, в котором находится четырехугольная парашютно-тормозная установка. Створки парашютно-тормозной установки, при приземлении раскрываются в стороны.
Крыло
Крыло самолета состоит из центроплана и двух отъёмных консолей крыла. В консолях крыла размещены исполнительные органы системы управления элевонами и бортовые аэронавигационные огни.
Гондола
Под центропланом размещена гондола с четырьмя турбореактивными двигателями. Двигатели с противопожарными перегородками занимали хвостовую часть гондолы. В носке передней части гондолы установлены регулируемые створки воздухозаборника. В носке передней части размещена ниша передней опоры шасси. За нишей расположен отсек оборудования, в котором находятся агрегаты самолетных систем.. В центральной части гондолы, между воздушными каналами, находится расходный топливный бак. По бокам центральной части гондолы под центропланом расположены левая и правая ниши главных опор шасси.
Оперение - оперение бомбардировщика выполнено по схеме "утка" с передним расположением горизонтального оперения и треугольным крылом. Переднее горизонтальное оперение необходимо для обеспечения продольной балансировки самолета. В киле размещены агрегаты радиоэлектронных комплексов, тросы и исполнительные органы системы управления рулем направления. Вертикальное оперение обеспечивало минимальную величину запаса путевой устойчивости, а требуемые характеристики устойчивости и управляемости обеспечивались системой электродистанционного управления.
Шасси
Трехопорное с носовым колесом. Шасси самолёта обеспечивало возможность взлета и посадки с аэродромов 1-го класса с бетонным покрытием. Основные стойки шасси имели двухосные тележки с четырьмя тормозными колесами, на каждом колесе была спаренная шина. Носовая опора имеет рычажно-подвешенные спаренные колеса со стартовыми тормозами.
Лётно-технические характеристики ЛА
ЛТХ Т-4 «Сотка»:
Габаритные размеры:длина – 44,5 м, высота – 11,2 м, размах крыла – 22,7м площадь крыла – 295,7 м^2
Масса пустого – 55 000 кг.
Нормальная взлетная масса – 114 000 кг.
Максимальная взлетная масса – 135 000 кг
Масса топлива – 57 000 кг.
Силовая установка – 4 ТРД РД-36-41 тягой 4х16150 кгс.
Максимальная скорость – 3200 км/ч (расчетная).
Крейсерская скорость – 3000 км/ч (расчетная).
Практическая дальность полета – 6000 км.
Перегоночная дальность – 7000 км.
Практический потолок – 25 000 м.
Длина разбега – 950-1050 м.
Длина пробега – 800-900 м.
Вооружение – 2 гиперзвуковых ракеты X-45.
Вооружение
Вооружение Т-4 состояло из двух гиперзвуковых противокорабельных ракет дальностью пуска 500 км, размещаемых на двух подкрыльевых узлах навески. Свободно падающие бомбы были расположены в сбрасываемом подфюзеляжном контейнере. Интегральная бортовая система самолета позволяла иметь автономную информацию о целевой обстановке и поражать цели, не заходя в зону ПВО противника
Ракета X-45.
Х-45 "Молния" разрабатывалась МКБ "Радуга" в качестве противокорабельной ракеты для поражения авианосцев в составе авианосной ударной группы или отдельных кораблей, а так же для поражения наземных радиоконтрастных целей.
Проектирование ракеты Х-45 велось начиная с 1968 г. для вооружения перспективного ударного комплекса с самолетом-носителем Т-4. При создании ракеты использовались наработки по ракете Х-33, которая создавалась ОКБ П.О.Сухого. Работы по Х-45 возглавляли А.Я. Березняк, Г.К. Самохвалов и В.А. Ларионов (главный конструктор). В январе 1970 г. заказчику представлен эскизный проект ракеты.
Модернизация ЛА
Всего в период с 1966 по 1974 год на Тушинском машиностроительном заводе было собрано четыре планера самолета Т-4: один для проведения статических (изделие «100С») и три для проведения летных испытаний (изделия «101», «102» и «103»). Помимо этого на стадии задела имелся ряд агрегатов еще для трех самолетов. В 1974 году по указанию Министерства авиационной промышленности все работы по теме Т-4 были приостановлены. Официально работы по данному проекту были закрыты в соответствии с постановлением советского правительства от 19 декабря 1975 года. При этом еще в 1968-70-х годах в ОКБ Сухого был разработан проект модернизированного стратегического ракетоносца Т-4М с крылом изменяемой стреловидности, а в 1970-72 годах – по сути, практически полностью новый проект Т-4МС («изделие 200»), участвовавший в 1972 году в конкурсе на создание стратегического двухрежимного ударного самолета вместе с моделями ОКБ Мясищева и Туполева. Тогда лучшим был признан проект М-18 ОКБ Мясищева.
Чертёж общего вида в 3-ч проекциях
Модификации самолёта Т-4.
Т-4М
Самолёт со взлётной массой в 145 тонн был рассчитан на трёх членов экипажа. В отличие от «Сотки» с треугольным крылом, «Т-4М» имел крыло с изменяемой стреловидностью, что помогло уменьшить сопротивление на больших скоростях. Вкупе с увеличенными топливным баками это давало ощутимую прибавку к дальности полёта.
Так, бомбардировщик мог преодолевать до 10 тысяч километров без дозаправки (с двумя дозаправками дальность увеличивалась на 6 тысяч километров). Скорость могла составлять 3200 км/ч на высотах до 23 километров. Кроме этого, «Т-4М» мог летать на высоте в 200 метров со скоростью 900 км/ч, что позволяло ему миновать неприятельские системы ПВО.
Т-4МС
Разработка сверхзвукового бомбардировщика с межконтинентальной дальностью полёта началась в СССР в 1967 году по приказу правительства.
В снаряжённом состоянии (масса около 170 тонн) он был способен к полёту на высотах до 24 километров. При скорости в 3000 км/ч максимальная дальность его полёта равнялась 7500 км, а при скорости в 900 км/ч — 11000 км.
Изначально на бомбардировщик планировалось устанавливать четыре турбореактивных агрегата «РД-36-41» общей тягой в 65 тонн, но в дальнейшем было решено заменить их на более мощные двигатели «НК-101» общей тягой в 80 тонн. В связи с этим дальность полёта выросла примерно на 2000 км, а длина разбега уменьшилась на 200 м — до 1100 м. «Т-4МС» был фактически неуязвим к системам ПВО того времени.
Самолёт оснащался гиперзвуковыми противокорабельными Х-45, баллистическими ракетами Х-2000 и бомбами различных типов. Общая масса боевой нагрузки могла доходить до 45 тонн. Конечный облик самолёта сформировался к 1970 году. Все элементы компоновки были успешно испытаны в ЦАГИ, где подтвердились их выдающиеся аэродинамические характеристики.
Двигатель.
Схема двигателя РД36-41.
1 - Корпус двигателя 2 - Компрессор 3 - Вал ротора 4 - Форсунки основной камеры 5 - Основная камера сгорания 6 - Турбина 7 - Форсажный топливный коллектор 8 - Форсажная камера 9 - Регулируемое сверхзвуковое сопло 10 - Створка сопла 11 - Коробка приводных агрегатов
Двигатель РД36-41 сохранил традиционную для двигателей КБ одноконтурную, однокаскадную схему. У РД36-41 была существенно повышена максимальная температура газов перед турбиной (на 140К), что было обусловлено не только увеличенной тягой двигателя, но и значительно возросшей скоростью полета (скоростной напор и сжатие в компрессоре разогревали воздух до 925К).
Особенности конструкции силовой установки самолета Т-4, предусматривающей расположение в одном канале воздухозаборника двух двигателей, потребовали значительных запасов газодинамической устойчивости, исключающих опасное воздействие отказа (помпажа) двигателя на соседний.
Компрессор
Компрессор претерпел наибольшие изменения. Традиционная первая сверхзвуковая ступень уступила место трансзвуковой с окружной скоростью 337 м/с.
К применявшемуся ранее только одному поворотному входному направляющему аппарату (ВНА) добавились два блока поворотных направляющих аппаратов (НА); передний блок, включающий НА со второй по пятую ступень, и задний блок - с седьмой по десятую. Это позволило получить достаточные запасы газодинамической устойчивости без перепуска воздуха из компрессора и повысило его экономичность.
Цилиндрическая наружная форма компрессора позволила ограничить количество ступеней одиннадцатью.
Турбина
В турбине была существенно изменена система воздушного охлаждения. Впервые выполнено охлаждение практически всех ее основных элементов, кроме пера рабочей лопатки второй ступени. Это было вызвано значительным увеличением температуры газа в цикле до 1330- 1340К. Для рабочих лопаток применен новый материал ЖС6-К, а для дисков сплав ЭИ- 698ВД. Из-за высокой температуры воздуха на выходе из компрессора возникали дополнительные трудности при его использовании в качестве охладителя. Воздух имел пониженный хладоресурс, и, следовательно, приходилось увеличивать его расход. За этим следовало некоторое снижение экономичности турбины и усложнение конструкции.
Форсажная камера (ФК)
Форсажная камера двигателя имела широкий диапазон степени форсирования: от 1,23 до 3.4, вместо 1,1-2,2 у двигателя ВД-19. Гидравлические потери, по сравнению с ВД-19, были снижены в полтора раза: 6% вместо 9,5.
Камеру розжига заменило простое факельное воспламенение топлива в форсажной камере от так называемой "огневой дорожки".
Сопло
Всережимное сверхзвуковое сопло имело площадки критического и выходного сечений, регулируемые с помощью трех рядов управляемых створок. Сопло с такой механизацией обеспечивало высокое значение коэффициента тяги на всех основных режимах.
Эксплуатация
Самолёт был экспериментальным, поэтому после серии полётов его решили отменить в производстве по ряду причин:
1. Изменения технических требований к машине и загруженностью КБ Сухого разработкой Т-10 (Су-27).
2. ВВС и оборонный отдел ЦК КПСС посчитали проект неперспективным.
3. У КБ Сухого не было производственных мощностей для проведения расширенных государственных испытаний Т-4. Базовый для КБ Тушинский машиностроительный завод такой заказ исполнить не мог, предполагавшийся для этого Казанский авиационный завод Сухому передан не был. Как только стало готовиться постановление о подготовке Казанского авиационного завода к сборке установочной партии Т-4, А. Н. Туполев, понимая, что он теряет серийный завод, на котором выпускали Ту-22, предложил инициативную его модификацию Ту-22М, для чего, якобы, .незначительно перепрофилировать производство. Ту-22М был разработан как абсолютно новый самолёт, но решение о передаче казанского завода Сухому в своё время принято не было.
4. Самолёт получился очень дорогим, но всё-таки подъёмным проектом в силу новейших технологий ОКБ Сухого по сокращению отходов титана в производстве и его сварке, чего не умели тогда делать другие предприятия. К тому же Т-4 и не требовалось производить массово.
5. В 1969 году представлены новые тактико-технические требования ВВС к перспективному многорежимному стратегическому самолёту. На тот момент находившийся в разработке Т-4 по своим ЛТХ уже не отвечал этим требованиям, поэтому в КБ Сухого началась работа над вариантом самолёта с крылом изменяемой стреловидности — Т-4М. Затем разработан проект Т-4МС («изделие 200»), который существенно отличался от первоначального Т-4. В 1972 году Т-4МС участвовал в конкурсе на новый стратегический бомбардировщик, но лучшим признан проект М-18 ОКБ Мясищева.