Вся информация и фото взяты из свободных источников
Глава 1. Концепция
27 апреля 1952 года впервые в небо поднялся Ту-16 – первый советский дальний бомбардировщик с турбореактивным двигателем и второй в мире серийный самолет этого класса. На протяжении десятилетий Ту-16 оставался основной машиной стратегической авиации СССР, пережившей более чем 40 различных модификаций.
Уже в конце 1940-х годов, когда только вводился в строй новый стратегический бомбардировщик Ту-4, было понятно, что эпоха поршневых самолетов близится к концу. Начавшаяся Корейская война, которая стала негласным противостоянием военных сил США и СССР, подтвердила эти догадки. Столкновения в воздухе показали, что тяжелые и медлительные поршневые бомбардировщики, в числе которых были советский Ту-4 и американский B-29, не могли противостоять новым реактивным истребителям и современным силам ПВО.
Кроме того, активно развивалась ядерная программа обеих стран, и Советскому Союзу нужна была машина, которая могла бы доставить смертоносный груз на территорию противника. Еще одной задачей нового самолета было сдерживание флота США, мощнейшего в мире на тот момент, и особенно – его авианосцев.
В 1949 году был сформирован госзаказ ВВС на разработку самолета дальностью около 6000 км, максимальной скоростью, близкой к 1000 км/ч, практическим потолком до 14 000 м и бомбовой нагрузкой до 3 т. Но прежде чем построить такой самолет, нужно было решить ряд конструкторских задач, в том числе внедрение стреловидного крыла. Подобные разработки уже велись в ОКБ А.Н. Туполева, и первым самолетом со стреловидной формой крыла, которому удалось достичь околозвуковой скорости, стал проект «82». Тем не менее, правительство выбрало разработчиком дальнего турбореактивного бомбардировщика ОКБ Ильюшина. Причиной тому послужил их недавний успех с фронтовым бомбардировщиком Ил-28, который очень понравился военным.
Конструкторское бюро А.Н. Туполева не отступает и также берется за проект, но уже в инициативном порядке. Тем более что у его коллектива уже были значительные наработки в этом направлении. Ильюшинцы сделали ставку на прямое крыло, оставив проект со стреловидной формой крыла на второй этап. И когда самолет Ил-46 был уже готов и подтвердил на испытаниях все требуемые характеристики, Туполев продемонстрировал свой козырь – бомбардировщик со стреловидным крылом. При всех прочих схожих данных его самолет под индексом «88» летал быстрее. И правительство принимает решение пустить в серию именно туполевскую модель.
За создание новой машины отвечал заместитель Андрея Туполева опытный авиаконструктор Дмитрий Марков. 27 апреля 1952 года на подмосковном аэродроме в Жуковском опытный самолет «88-1» впервые оторвался от взлетной полосы и выполнил первый полет продолжительностью 12 минут.
Заводские испытания прототипа Ту-16 продолжались в течение полугода, всего было выполнено 46 полетов. В ходе испытаний была достигнута скорость 1020 км/ч и дальность 6050 километров, что было выше заданных параметров.
Почти 40 лет многоцелевой Ту-16 решал различные боевые задачи, обеспечивая оборону страны. Было выпущено около 50 модификаций базовой модели. Первые самолеты были разработаны как носители общего вооружения. Однако очень быстро появилась модификация «А» для транспортировки ядерных бомб. Ту-16А был оборудован бомбоотсеком с термоизоляцией для бережной перевозки опасного груза и дополнительной защитой экипажа от поражающих факторов взрыва. Это была самая массовая разновидность «шестнадцатого», выпущенная в количестве 453 штук.
Более сотни Ту-16 выполняли роль самолетов-заправщиков с функцией дозаправки «с крыла в крыло». Кроме того, самолет использовался для радиоэлектронной борьбы, различных видов разведки, противокорабельной и противолодочной борьбы, а также в качестве летающих лабораторий.
Первый отечественный пассажирский самолет на реактивной тяге Ту-104, выпускавшийся с 1956 года, во многом тоже можно считать модификацией Ту-16. В новом самолете использовались его крыло, хвостовое оперение, гондолы двигателей и шасси. А экипажи обучались управлению Ту-104 в кабинах «шестнадцатых».
Ту-16 находился в строю до начала 1990-х годов, эксплуатировался не только в СССР, но также поставлялся в Египет, Индонезию и Ирак.
Глава 2. Зачатие
Сразу, после окончания войны советскому военно-морскому флоту требовался самолёт для сдерживания превосходящих надводных сил западных флотов.
Техническое задание на создание самолёта с рабочей дальностью около 3000 км, околозвуковой крейсерской скоростью и бомбовой нагрузкой 3—7 тонн было готово в 1948 году, но разработку сдерживала отсутствие подходящего двигателя.
Конструкторское бюро Туполева в это время разрабатывает ряд экспериментальных моделей, послуживших прототипами Ту-16. В их числе следует упомянуть модель «82» — первый в СССР фронтовой бомбардировщик со стреловидным крылом и двумя реактивными двигателями. Самолёт «82» не пошёл в серию из-за того, что на вооружение был принят Ил-28 конкурирующего конструкторского бюро Ильюшина. Непосредственным предшественником Ту-16 стал проект «86», разработка которого начата в конце 1948 года, завершённый к лету 1949 года. Проект предполагал дальность полёта с 2 тоннами бомб до 4000 км, максимальную скорость на высоте 6000 м — 980 км/ч, практический потолок — 13400 м.
29 августа 1949 года СССР провёл испытания ядерной бомбы РДС-1 и начал подготовку к серийному производству бомбы РДС-3. Новые дальние бомбардировщики должны были доставить до цели это изделие, вес которого превышал 5 тонн. Кроме того, ядерный боеприпас потребовал термостатированного бомбового отсека и мер защиты от воздействия поражающих факторов ядерного оружия на экипаж и самолёт. Требовался бомбардировщик, доставляющий ядерную бомбу на дальность, доступную Ту-4, но способный летать вдвое быстрее его. Исследования конструкторского бюро Туполева по проекту «86» показали, что скоростной дальний реактивный носитель ядерного оружия может быть получен увеличением массы и размера, с увеличением тяги двигателей в 1,5 — 2 раза. Так был начат проект «88» с расположением более мощных двигателей в корне крыла, а не под ним, некоторое время разрабатывавшийся инициативно. Часть решений проекта «86», состав и расположение экипажа, оборонительного вооружения перенесли в проект «88», ставший Ту-16. Эскизный проект самолёта утверждён 5 июля 1951 года.
В июне 1950 г. выходит первое постановление Совета Министров СССР, обязующее ОКБ А.Н. Туполева спроектировать и построить опытный дальний бомбардировщик – самолет «88» с двумя двигателями АЛ-5 (Тр-5). В постановлении оговаривалась также возможность установки более мощных АМ-03. Однако в тот момент руководство страны смотрело на АМ-03 как на рискованную затею, а дальний бомбардировщик нужен был срочно, поэтому первоначально ставку делали на AЛ-5 как имеющий большую степень готовности, тем более такие же двигатели предназначались и для конкурента туполевской машины – самолета Ил-46. Но к августу 1951 г. двигатели АМ-03 уже стали реальностью, поэтому все усилия ОКБ были переориентированы на двухдвигательный вариант с микулинским АМ-03, развивавшим тягу 8000 кгс.
Крыло было спроектировано по двухлонжеронной схеме, причем стенки лонжеронов, верхняя и нижняя панели крыла между лонжеронами, образовывали мощный основной силовой элемент крыла – кессон. Такая схема была развитием схемы крыла самолета Ту-2, но кессон в этом случае был большим по своим относительным размерам, что сделало ненужным третий лонжерон. Мощный жесткий лонжерон принципиально отличал конструктивную схему крыла «88» от гибкого крыла американского бомбардировщика В-47.
Окончательно все компоновочные решения по новому самолету отрабатывались в бригаде общих видов, которой руководил С.М. Егер. К конструктивным и компоновочным особенностям проектируемого самолета, полученным в ходе работ и определившим лицо туполевских машин на следующие 5-10 лет, следует отнести:
– создание большого грузового (бомбового) отсека в фюзеляже за задним лонжероном центроплана, благодаря чему сбрасываемые грузы располагались близко к центру масс самолета, а сам грузоотсек не нарушал силовой схемы крыла;
– размещение экипажа в двух герметических кабинах с обеспечением катапультирования всех членов экипажа. В задней (кормовой) герметической кабине, в отличие от всех других самолетов, размещались два стрелка, что обеспечивало их лучшее взаимодействие при обороне;
– создание комплекса мощного оборонительного стрелково-пушечного вооружения, состоящего из трех подвижных пушечных установок, четырех оптических прицельных постов с дистанционным управлением и автоматического радиолокационного прицела;
– оригинальную схему шасси с двумя четырехколесными тележками, поворачивающимися при уборке на 180°. Такая схема обеспечивала высокую проходимость самолета, как по бетонным, так и по грунтовым и снежным аэродромам. В передней стойке шасси впервые в СССР было применено спаривание колес на одну ось;
– применение тормозного парашюта в качестве аварийного средства при посадке самолета.
Работы по проектированию и постройке самолета «88» осуществлялись в весьма сжатые сроки, «на все про все» отводилось 1-1,5 года. Макет бомбардировщика начали строить еще летом 1950 г., он был представлен заказчику в апреле 1951 г., одновременно с эскизным проектом. Тогда же, в апреле, началось производство самолета. Одновременно в сборке были два планера: один для летных испытаний, другой – для статических.
В конце 1951 г. первый опытный экземпляр бомбардировщика «88», получивший название Ту-16, был передан на летную базу для испытания и доводки. 27 апреля 1952 г. экипаж летчика-испытателя Н. Рыбко поднял Ту-16 в воздух, а в декабре 1952 г. уже было принято решение о запуске самолета в серийное производство.
Полученная при испытаниях скорость превышала указанную в техническом задании. Однако машина не достигла нужной дальности: конструкция Ту-16 была явно перетяжелена. Борьба за снижение веса привела к созданию в значительной степени новой конструкции, имеющей массу, на 5500 кг меньшую массы планера прототипа.
Уже в апреле 1953 г. второй опытный экземпляр «88» превысил заданную дальность полета.
Глава 3. Формирование облика
Более подробное описание и деталировку смотри в справочном материале на канале «Сергей Мороз»
Моторы тяжелого поршневого самолета обычно размещают на крыле, выдвигая их гондолы вперед за переднюю кромку. Тогда их вес направлен против действия подъемной силы, уменьшая перерезывающие, изгибающие и крутящие нагрузки на консоли от аэродинамических сил. Их большая масса, выдвинутая вперед за центр жесткости сечения крыла, снижает его склонность к флаттеру.
Двигатели турбореактивные, вроде бы, размещать даже проще винтовых, и поначалу естественным местом для них тоже казались консоли крыла. В проектах «86», «87» и в предварительных работах по самолету «88» так тоже пробовали делать.
Были подробно изучены материалы по немецкому тяжелому реактивному самолету Юнкерс Ю-287 с крылом обратной стреловидности (КОС), в которых были разные чертежи установки двигателей, в том числе и по бортам носовой части.
Но для достижения околозвуковых скоростей крыло должно быть «чистым». В итоге двигатели оказались в корне крыла.
В Советский Союз в качестве трофеев попали не только материалы по аэродинамике, конструкции и испытаниям самолета, но и строившие его специалисты ОКБ «Юнкерс» в Дессау. Там они закончили работы по самолету с КОС «130» и под руководством Брунольфа Бааде построили новый дальний (впрочем, в данном случае это определение было весьма условно) бомбардировщик и разведчик «140». И вот на них удалось окончательно убедиться в невозможности практического использования КОС в обозримом будущем. Это ясно стало всем, и самому Бааде, который сделал следующие свои проекты «131», «150» и «152» уже со стреловидностью прямой, и специалистам ЦАГИ, которые выдали ОКБ отечественного авиапрома применять стреловидность прямую.
Крыло в идеале должно обтекаться плавно, ламинарно, тогда соотношение между его подъемной силой и полным сопротивлением наибольшее – оно и называется аэродинамическим качеством. Чем его величина больше, тем лучше, но при этом крыло еще и не должно сломаться от нарастающих с увеличением подъемной силы воздушных нагрузок. А они стремятся «срезать» его вверх и изогнуть относительно крепления к фюзеляжу, а также «закрутить», поскольку центры давления сечений профилей не совпадают с центрами жесткости силовых сечений крыла. Явление закручивания сечения крыла моментом аэродинамической силы относительно центра жесткости именуется дивергенцией.
Для повышения аэродинамического качества тяжелого околозвукового самолета желательно увеличивать одновременно и стреловидность, и относительное удлинение крыла – отношение квадрата его размаха к площади.
наибольший объем экспериментальных данных накопился для крыльев разной относительной толщины умеренного удлинения и малого, немногим больше единицы, сужения с постоянной стреловидностью по линии, равной 35°. Этот задел остался от разработки МиГ-15 и других истребителей его поколения
Первоначально в проекте «88» взяли крыло с постоянной стреловидностью 35° по линии фокусов и без изломов по кромкам с сужением около двойки, лишь площадь его вслед за полетным весом выросла вдвое. Растущая расчетная масса самолета грозила превратиться в главное препятствие на пути достижения желаемых летных данных, причем проблема была не только в необходимости увеличивать баки, но и в прочности и весе планера. Стремление к его облегчению и к оптимизации распределения воздушных нагрузок по его размаху заставило сделать сужение переменным. Так стреловидность передней в корневой части стала 41°, в концевой – 37°, тогда как по задней кромке стреловидность была больше на концевой части, чем на корневой.
Это не только несколько снизило изгибающий момент, приходящий на стык крыла с фюзеляжем, но и уменьшило перепад давлений по размаху и улучшило срывные свойства концевых частей крыла, но для гарантии исключения срыва потока здесь этого не хватило. Поэтому добавили две пары аэродинамических перегородок – примерно на 40 и 65% полуразмаха.
Профиль крыла был взят симметричный ЦАГИ ПР-С-10С-9 относительной толщиной 15,7% у корня, в месте изменения стреловидности кромок он переходит в СР-11-12 (15,0%), а к законцовкам – его относительная толщина уменьшается до 12% – там профиль типа ЦАГИ СР-11-12.
Поскольку на нулевом угле атаки симметричные профили подъемной силы не дают, крыло установили под положительным углом к оси фюзеляжа – хватило чисто символического значения +1°. Еще один характерный его угловой размер – угол поперечного V. Вообще говоря, его наличие увеличивает фактическую площадь, вес и сопротивление крыла и на тяжелом самолете эта добавка вполне ощутима, но без поперечного V стреловидное крыло придает самолету избыточную статическую устойчивость. Без наклона консолей вниз к законцовкам на угол -3° самолет «88» очень «туго» входил бы в вираж, а встав в круг, продолжал бы раскачиваться по крену – его устойчивость динамическая стала бы отрицательной.
Конструктивно крыло разделили на центроплан, пронизывающий фюзеляж под прямым углом к его оси, две средние и две концевые части – по стыку между последними по 7-м нервюрам консолей как раз и сделали изломы по их кромкам. В некоторых документах средние (СЧК) и концевые части крыла (КЧК) названы первыми и вторыми отъемными, хотя снимать их в эксплуатации, в отличие, скажем, от поршневого двухмоторного самолета Ту-2, уже было нельзя, доставка самолета «88» на место применения предполагалась только перегоном по воздуху. И даже в ходе капремонта (в авиации со временем он станет контрольно-восстановительным – КВР) снятие консолей на этой машине было делом очень непростым.
Силовая схема всех этих агрегатов была уже традиционная для ОКБ-156 кессонная. Передний и задний лонжероны сравнительно легкие, а значительную часть изгибающего момента берут на себя подкрепленные стрингерным набором верхняя и нижняя панели обшивки, расчет которых велся на касательные напряжения, возникающие при этом с учетом кручения в сечениях – дивергенции, причина которой описана выше, а также от дополнительных аэродинамических сил, возникающих при работе элеронов и механизации крыла.
Элероны обычной конструкции с осевой компенсацией и стопроцентной весовой балансировкой во избежание флаттера. Для снижения нагрузок на штурвал ось навески элеронов смещена за их переднюю кромку и вниз и при отклонении передняя кромка выступает в поток так, что на ней возникает небольшая аэродинамическая сила, которая «помогает» отклонять элерон в заданном направлении. В передней кромке каждого элерона установлен груз, делающий вес той его части, что находится перед осью навески, равной массе, остающейся за этой осью, что исключает резонанс вынужденных (от воздействия нестабильного воздушного потока) и собственных колебаний элеронов и возникновение на них указанного выше опасного явления.
Элероны «восемьдесят восьмого» заняли 32% полного размаха крыла – обычное соотношение для самолета такой размерности. На каждом элероне сделали триммер, которым летчик мог исправить возникающий в полете крен по причине асимметрии самолета. Углы отклонения триммеров небольшие, ±5° от нейтрали.
Остальную свободную заднюю кромку отдали под закрылки – по две секции на каждом полукрыле. У нас они именовались «типа ЦАГИ», на западе их называют закрылками Фаулера по имени изобретателя, который придумал не только отклонять залонжеронную часть крыла вниз, но и сдвигать ее назад. Образующуюся при этом щель закрывает «нависающая» над закрылком верхняя панель консолей и при выпуске не только профиль приобретает кривизну, увеличивающую его коэффициент подъемной силы Су, но и растет несущая площадь. На взлете закрылки самолета «88» опускаются на 20°, а на посадке, когда скорость меньше и постепенно падает – на 25°.
Такая базовая конструкция крыла оказалась удачной и сохранилась на всех модификациях самолета, включая те, что предусматривали различную подвеску под ним.
Наряду с крылом, фюзеляж это самый трудоемкий агрегат самолета, как с точки зрения разработки, так и в производстве, в обслуживании и ремонте, потому конструкторы старались по максимуму использовать все то, что было сделано под Ту-4. Однако в данном случае это не удалось – фюзеляж самолета «88» пришлось делать полностью заново.
Общая длина фюзеляжа по мере уточнения его компоновки увеличивалась и постепенно достигла 34,6 метра, а приведенный диаметр миделева сечения сократился с 2,9 до 2,5 м. Увеличение до 13,9 единицы удлинения фюзеляжа, т.е. отношения его длины к приведенному диаметру, рассчитанному из предположения, что мидель фюзеляжа круглый, и уменьшение «конусности» сужающихся частей дало снижение аэродинамического сопротивления его формы.
Средняя часть фюзеляжа с бортов плавно переходит в мотогондолы, а по длине – в хвостовую балку. Она заканчивается кабинами стрелка радиста и кормового стрелка.
Для размещения необходимого запаса топлива и заданного вооружения, снижения веса и трудоемкости фюзеляжа перешли на его компоновку с двумя гермокабинами, но по условиям размещения спецбоеприпаса герметичным и кондиционированным пришлось сделать и бомбоотсек.
В остекленной носовой части самолёта размещался штурман корабля, который прокладывал маршрут, выдавал летчикам данные по навигации, остатку топлива и полетным параметрам, помогая тем самым им пилотировать машину. При этом он занимает место боком к направлению движения и лицом к необходимым для этого приборам.
Он же сбрасывал бомбы, если прицеливание велось по размещенному за наклонным плоским передним стеклом его кабины оптическому бомбардировочному прицелу ОПБ-10с.
Дальше разместили летчиков. Испытания самолета Ту-4 показали, что скопированная с американского В-29 их кабина без привычного выступающего фонаря не совсем удобна и уже в проекте «80» вернулись к привычному виду кабины тяжелого самолета. С учетом требования «заострить» обводы носовой части для достижения больших скоростей обзор из кабины «а-ля В-29» был бы совсем плох, и пришлось пожертвовать обтекаемостью – впрочем, не так уж сильно она и ухудшилась, зато обзор стал лучше.
Внизу отсека Ф2 по правому борту установили неподвижную пушку калибра 23 мм, огонь из которой мог вести командир корабля, пользуясь колиматорным прицелом.
С самого начала наряду с применением в Дальней авиации рассматривался и вариант торпедоносца, который мог атаковать суда противника в т.ч. и с малых высот, и тогда носовая пушка могла пригодиться для подавления их малокалиберной зенитной артиллерии, не только теоретически – немцы на своих торпедоносцах бывало ставили дополнительные пушки даже вместо бомбардировочного прицела.
Первоначально рассматривалось применение орудий НР-23 – тех же, что и на многих самолетах Ту-4, но в то время в Тульском КБ руководством Н.М. Афанасьева и Н.Ф. Макарова завершалась разработка новой пушки ТКБ-495, которую в 1953 г. приняли на вооружение под обозначением АМ-23.
Новая пушка работала за счет энергии пороховых газов, отводимых из ствола, но в автоматику ввели ускоритель. Благодаря этому при сравнительно малом весе (46 кг) новое изделие имело высокие показатели скорострельности и начальной скорости для основных снарядов АМ-23 БЗА, ОФЗ, ОФЗТ. Серийное модифицированное орудие ТКБ-495АМ с «тяжелым» снарядом весом 174 г вело огонь с темпом 1250…1300 выстр./мин., при этом его начальная скорость была 690 м/с, а «легкого» – до 720 м/с. Это дало секундный залп на одно орудие не ниже 3,63 кг/с и дульную мощность 1173 л.с., показатели качества 27,28 л.с./кг и 0,084 1/с получились на 45% и 41% выше, чем у НР-23.
Второй штурман работал с радиолокационной станцией РБП-4 «Рубидий» (в серийном исполнении – в модификации ММ2), решая задачи навигации и прицеливания при бомбометании вне видимости цели, а также вел огонь из верхней пушечной установки. Изготавливаясь к стрельбе, он поднимал свое сиденье выше, чтобы голова оказалась непосредственно под блистером, установленном за остеклением летчиков, и тогда оно могло вращаться вместе со своей оптической прицельной станцией.
Кабины первого и второго штурманов сообщаются с расположенным между ними пространством для летчиков проходами, образующими общий обитаемый объем 1-й гермокабины. Он замыкался силовым шпангоутом №12 со стенкой сферической формы для лучшего восприятия перепада давлений. Для входа в 1-ю ГК сделали люк-трап между обтекателем антенны РЛС и нишей передней «ноги» шасси.
Отсек от 1-го шпангоута, к которому стыковалось носовое остекление штурмана, по герметизируемый 12-й именуется Ф2. За ним идет Ф3 с нишей передней опоры шасси, двумя баками, верхней дистанционно-управляемой пушечной установкой ДТ-В7 с двумя пушками АМ-23 с общим боекомплектом 500 снарядов, аэрофотоаппаратом АФА-33М, кислородным и прочим оборудованием, не нуждающимся для своей работы в особых условиях. Он заканчивался силовым шпангоутом №26.
Фотографическое оборудование самолета Ту-16 в базовом варианте (бомбардировщик) предназначено для контроля результатов бомбометания, ведения попутной и специальной фоторазведки.
Самый большой отсек фюзеляжа самолета «88» – Ф4. К его переднему (также 26-му) и к следующему силовому 33-му шпангоутам «наглухо» крепился центроплан крыла, внутри которого вкладывался бак, еще один подвешивался на ложементе под ним.
отсек вооружения.
Самолет «88» предназначался для уничтожения важнейших объектов в глубине территории противника атомными и обычными бомбами, а также надводных кораблей и судов на стоянке и на ходу.
Когда проектирование самолета начиналось, специальный (то есть ядерный) боеприпас на вооружении нашей Дальней авиации был единственного типа – РДС-1, в какой-то мере аналог американской плутониевой бомбы Mk.III «Фэтмен» имплозивного действия. Для сохранения работоспособности систем спецподвески, которые работали сразу после подключения к «борту» носителя или включались непосредственно перед сбросом, надо было исключить их замерзание, потому отсек обогревался и давление в нем поддерживалось выше забортного. Это было непросто, однако не менее сложно оказалось разместить в едином отсеке столько же бомб, сколько и в двух на самолете Ту-4 – 12 тонн. Сделать это не удалось, и Заказчик согласился уменьшить максимальный вес бомб до 9 т, а применяемый их калибр до 5000 кг – максимальный в то время был 6000 кг, но разрабатывалась и девятитонная, и Туполеву следовало это учесть.
Нормальная бомбовая нагрузка определялась весом атомного боеприпаса – 5 тонн, разрабатывавшиеся его последователи РДС-4 и РДС-5 должны были быть меньше, но уже разрабатывались бомбы водородные - термоядерные, их размеры и вес еще не определили, но пока считалось, что они будут только больше атомных.
За бомбоотсеком находятся упомянутый выше малый отсек для осветительных и ориентирно-сигнальных бомб ДЯ-СС, задние топливные баки, нижняя пушечная установка, многочисленное самолетное оборудование, ниша предохранительной опоры шасси и контейнер тормозного парашюта. Нижняя дистанционно-управляемая турель ДТ-НС7 имела такое же вооружение, как и верхняя, но при необходимости боекомплект ее мог быть увеличен на 200 снарядов.
последний отсек фюзеляжа
Его передняя часть – это вторая гермокабина с местами стрелка-радиста, по бокам которого сделали два каплевидных блистера для прицельных станций, и кормового стрелка с «граненым» остеклением, каркас которого является продолжением основания киля. Они сообщаются проходом и имеют общий люк-трап под кабиной кормового стрелка.
Заканчивается отсек кормовой пушечной установкой ДК-7 с нормальным снаряжением 700 снарядов и перегрузочным 1000, а над кабиной ее стрелка находится радиолокационный прицел: для оборонительных установок реактивных бомбардировщиков проектировались станции «Топаз» (пока основным вариантом считалась она) и «Аргон», у остальных стрелков прицелы только оптические.
Основное управление верхней и нижней огневыми установками ведут соответственно штурман-оператор с верхнего прицельного поста и стрелок-радист с левого или правого своих блистерных прицельных постов, но их может подменять кормовой стрелок, который является командиром огневых установок (КОУ).
Наведение подвижных пушечных установок в условиях прямой видимости цели (днем или в ясную лунную ночь в простых метеоусловиях) осуществляется на самолетах с помощью прицельных станций ПС-48ММ. Их поля обзора соответствуют секторам обстрела обстановок, обзор для стрелков с их мест – шире.
Для стрельбы в любых погодных условиях и ночью над кормовой огневой точкой установлен прицел радиолокационный – в конце концов из двух вариантов выбрали ПРС-1 «Аргон», который обеспечил прицеливание и наведение орудий всех установок в задней полусфере в секторе в конусе с раствором по 35° от оси самолета во все стороны.
Для аварийного покидания самолета «88» весь его экипаж размещался на катапультных креслах, без которых преодолеть возможный предельный скоростной напор было бы невозможно, и в ОКБ Туполева они были разработаны с учетом особенностей каждого рабочего места. Все они регулировались под рост их «пассажиров» и могли сдвигаться для удобства прохода, штурманские поворачивались, а у штурмана-2 сиденье еще и поднималось, потому помимо собственной непростой конструкции они имели еще и механизмы фиксации.
Штурманы и стрелки катапультируются вниз со сравнительно небольшой перегрузкой -3...5, а летчики после всех – вверх. Им надо «перелететь» высокий киль самолета, потому перегрузки они должны испытывать большие – до +18g, а скорость на сходе кресел с направляющих достигает 20...22 м/с. Креслами можно было пользоваться на любой высоте свыше 200 м и до предельного числа Маха 0,9. Для катапультирования надо сбросить крышки нижних люков и верхнее остекление кабины летчиков.
Катапультирование на малых высотах и скоростях оставалось невозможно, впрочем, и поршневые самолеты предшествующего поколения не позволяли аварийного покидания на таких режимах полета – выход был только в посадке на фюзеляж. Это было возможно и на земле, и на воду, причем запас плавучести давал экипажу время выйти из самолета и пересесть в спасательную лодку, его можно было значительно увеличить, вовремя слив топливо аварийно. Спасательные лодки ЛАС-5М размещены в верхней нише отсека Ф3, при посадке на воду они выбрасываются и надуваются автоматически углекислым газом из прикрепленных к ним баллонов.
При посадке с убранными шасси на землю или на воду экипаж покидает 1-ю гермокабину через люки фонаря, а 2-ю – через аварийный выход в окне остекления кормовой кабины. При покидании самолета после посадки на воду, на территорию противника или в неизвестном месте надо было обязательно уничтожить секретные блоки аппаратуры встроенными в них пирозарядами.
При полетах над морем экипаж обязан использовать спасательные жилеты, каждый обеспечен индивидуальной аптечкой, бортпайком и термосом с теплым питьем.
Боевая живучесть Ту-16 должна была обеспечиваться при обстреле бронебойным трассирующим снарядом иностранной 20-мм авиапушки «Испано-Сюиза» HS404, в частности, локальным бронированием кабины пилотов и КОУ. Устанавливались бронеспинки сидений первого и второго пилотов толщиной 18 мм (стальная броня КВК-2/5ц), у оператора — бронеспинка и бронезаголовник толщиной 15 мм. Бронирован пол кабины пилотов (алюминиевая броня АПБА-1 толщиной 8 мм и стеклотекстолит толщиной 15 мм). В корме самолёта у КОУ стояли три бронестекла и бронешпангоут (перегородка), из брони КВК-2, между установкой ДК-7 и задней гермокабиной.
Оперение
Едва начав заниматься реактивными самолетами, Туполев поручил своим подчиненным исследовать возможные схемы оперения скоростных самолетов, и это было сделано. Например, повели продувки оперения V-образного, консоли которого должны были играть роль и стабилизатора с рулем высоты, и килей с рулями направления одновременно, однако ничего хорошего не получили.
Специалисты ЦАГИ рекомендовали обычное горизонтальное и вертикальное оперение, стреловидность которого должна быть больше, чем у крыла, а профили – тоньше. Тогда если с разгоном на самолете начнут развиваться местные сверхзвуковые течения и появятся первые скачки уплотнения, на крыле они возникнут раньше, волновое сопротивление станет быстро расти и не позволит пилоту увеличивать скорость дальше, загоняя самолет на столь опасный режим полета, где оперение и его рулевые поверхности перестанут действовать нормально.
Так и было сделано – стреловидность ГО и ВО по линиям их фокусов взяли на 7° больше, чем у крыла, а в остальном их кессонная конструкция напоминала концевую часть его консоли с элероном. Но отличия были связаны не только с размерами этих агрегатов, но и с особенностями оборудования. Например, в законцовке киля требовалось разместить антенну, и ее надо было сделать радиопрозрачной.
Шасси
Проектирование шасси осложнил тот факт, что самолёт имел большую массу, но и самые большие значения взлетной и посадочной скорости. Использовать их простейшую конструкцию с тремя одноколесными опорами, как на самолете «86» нечего было и думать, предлагались разные экзотические многоточечные схемы, но вернулись к ставшей уже привычной трехточечной с носовой опорой.
С учетом действующих на них нагрузок их пришлось сделать пирамидальными, включив в восприятие усилий и складывающиеся подкосы – это гарантировало прочность с запасом, который в будущем пригодился. Но окончательная «фигура ног» сложилась не сразу – размеры и вес стоек, подкосов, осей и колес по мере уточнения веса самолета постепенно росли. И если на компоновку передней опоры в фюзеляже и на ее нишу это влияло мало, поскольку ее высота не увеличивалась, то с опорами основными пришлось повозиться.
Единственным способом достичь нужной их «грузоподъемности» оказалась замена привычной оси с одним или двумя колесами на тележку, на которой было уже четыре колеса. Их размеры тоже постепенно «раздувались» и в конце концов на специально под этот проект разработанных колесах КТ-16 оказались шины типоразмера 1100х330В. В крыле места под такую «телегу» да еще с пирамидальной стойкой со складывающимся подкосом с могучим гидроцилиндром уборки-выпуска не было, и тогда для них сделали удлиненные обтекаемые ниши в виде «веретена с квадратным сечением». Не совсем квадратным конечно, со скругленными гранями и боками, но и не круглого, иначе объема не хватало.
Разработанное для самолета «88» шасси оказалось настолько удачным, что его идеология была использована во многих других проектах ОКБ Туполева. Это сверхзвуковые дальние бомбардировщики, ракетоносцы, разведчики постановщики помех Ту-22, всепогодный перехватчик Ту-128, а также пассажирские, транспортные, учебно-тренировочные и специальные самолеты Ту-104, Ту-107, Ту-110, Ту-124, Ту-134 и Ту-154. Много общего с «восемьдесят восьмым» осталось у шасси намного более тяжелых самолетов межконтинентальной дальности военного и гражданского назначения – Ту-95, Ту-96, Ту-114, Ту-116, Ту-142 и Ту-95МС. И это тоже был очень важный результат тщательного выполнения проекта «88».
Двигатель
Разработчики самолета «88» поначалу ориентировались на два турбореактивных двигателя ТР-3А (АЛ-5Ф) конструкции московского ОКБ-165 А.М. Люльки. Но по мере уточнения взлетного веса бомбардировщика становилось ясно, что тяги двух «пятитонников» ему не хватит, и это была не единственная проблема.
Надо сказать, что серийные истребители Сухого Су-7 и Су-9 стали рекордсменами по количеству аварий и катастроф в СССР. И все из-за двигателей Люльки, установленных на них. Можно сказать, что Туполев выиграл джек-пот, интуитивно выбрав двигатель Микулина.
Двигатель АМ-03, предложенный руководителем КБ-300 А.А. Микулиным гарантировал 8000 кгс на взлете с постепенным увеличением до 9-10 тонн по мере доводки и модернизации. При этом за счет превосходства в степени повышения давления в компрессоре почти на 40% его АМ-03 выигрывал у двигателя Люльки 2% экономичности – мелочь, но приятно.
Однако микулинский «движок» был длиннее люльковского на 1040 мм или на 24%, «толще» на 200 мм или на 17%, а главное – тяжелее сразу на 1330 кг – «перевес» силовой установки на 75% как минимум.
Тогда Генеральный конструктор А.Н. Туполев своей властью решил перейти на АМ-03, установив двигатели в гондолах по бортам фюзеляжа, даже не меняя высоту шасси, при этом ещё и получилось увеличить запас топлива.
Чтобы компенсировать рост миделя с двигателями и воздухозаборниками большего сечения (расход воздуха через них рос более чем в полтора раза) сами ТРД «вжали» глубже в фюзеляж, а каналы воздухозаборников, которые к тому же должны были огибать сверху и снизу пронизывающий их и фюзеляж насквозь силовой кессон центроплана, спроектировали «по минимуму», без запасов по сечениям. Расстояние между внутренними полостями мотогондол и их наружным контуром сделали примерно постоянным, а двигатели чуть развернули соплами наружу, чтобы удалить реактивные струи от бортов.
В результате мотогондолы приобрели характерное поджатие между «толстой» частью входных отверстий воздухозаборников и капотов собственно двигателей как раз там, где гондолы стыковались с консолями крыла.
Много внимания пришлось уделить форме воздухозаборников – с учетом разведения каналов на верхнюю и нижнюю части и возможных углов атаки пришлось отойти от напрашивающихся осесимметричных и приобрели вид «скругленной трапеции».
После всех доработок, переработок и мозговых штурмов на выходе получили:
- Самолет с максимальным взлетным весом 64,5 тонны должен был иметь максимальную скорость полета 1000 км/ч на высоте 5000 м и 950 км/ч на десяти километрах, потолок должен был достигать 13800 м, а практическая дальность полета – 5600 км, чего хватало для бомбардировки целей в Великобритании и Японии.
Продолжение следует
Статьи на нашем канале, посвященные авиации военно-морского флота –
Воздушная разведка ВМФ
Гидроавиация ВМФ
Морские спасатели
Противокорабельные ракеты в честь минералов
Пилот с большой буквы.
Служба спасения
Як-38. Жизнь и смерть.
Единственный авианосец России
Лучший палубный Су-33КУБ
- Взлёт и посадка на авианосце.