Сверхзвуковой межконтинентальный бомбардировщик Т-4МС («изделие 200»): основные характеристики
Проекты, не успевшие стать реальностью, но вошедшие в историю… Как их много, забытых заслуженно и не очень. Один из таких проектов – стратегический сверхзвуковой межконтинентальный бомбардировщик-ракетоносец разработки конструкторского бюро под руководством П. О. Сухого.
Предпосылки создания
Как это часто случается, вопрос о необходимости создания стратегической авиации, который уже возникал и ранее, военные подняли вновь в 1967 году, когда в США было принято решение о создании перспективного пилотируемого стратегического самолета (Advanced Manned Strategic Aircraft). С проекта AMSA начиналось создание знаменитого В-1, высотного стратегического бомбардировщика глубокого вторжения.
И в январе 1969 года приказом министра авиационной промышленности начался конкурс между конструкторскими бюро В. М. Мясищева, А. Н. Туполева и П. О. Сухого. В соответствии с этим приказом предприятиям нужно было провести исследования стратегического двухрежимного самолета, создать силовую установку, ракетное вооружение и бортовые системы. Только создание радиоэлектронного комплекса было в ведении Министерства радиоэлектронной промышленности. Его приказ появился весной того же года.
Исходные данные
Правительственным постановлением поздней осенью 1967 года были определены характеристики будущего самолета.
Он должен был обладать в первую очередь исключительными летными характеристиками.
На высоте до 1,8 км задавалась скорость 3,2-3,5 тыс. км/час. Причем предполагалось, что в таком режиме и на дозвуковых скоростях у земли самолет должен пролетать не менее 11-13 тысяч км, а в высотном полете на дозвуке дальность полета должна была составлять 16-18 тысяч км.
Было выдано задание и по составу вооружения. Оно должно было быть сменным и состояло из свободнопадающих и корректируемых бомб различных типов и назначения, и ракет воздушного базирования, четырех гиперзвуковых Х-45 «Молния» и до 24 аэробалистических Х-2000. Задавалась и общая масса вооружения – 45 т.
Начало разработки
ОКБ Сухого П. О. с 1961 года, также на конкурсной основе, занималось разработкой сверхзвукового бомбардировщика-ракетоносца Т-4, за массу в 100т получившего второе название «Сотка». Он должен был достигать скорости 3000 км/час, преодолевать тепловой барьер, а значит, и обладать практически совершенной аэродинамикой. Для него специально разработали ракету класса «воздух-земля», силовую установку и навигационное оборудование. Утвержден был только тридцать третий проект нового самолета.
На его базе и разрабатывался новый стратегический двухрежимный самолет Т-4МС с сохранением максимальной преемственности с исходной моделью. В новой разработке должны были остаться: силовая установка, уже освоенные новые материалы, ставшие типовыми конструкторско-технологические решения, разработанные и прошедшие испытания бортовые системы и оборудование и, что стало бы важным в процессе серийного производства, отработанные технологические процессы. Даже шифр машина получила по аналогии с «Соткой». Ее взлетная масса по расчетам конструкторов приближалась к двумстам тоннам, поэтому и стал называться самолет Т-4МС - «изделие 200».
Новые решения
Увы, реализовать такую замечательную идею не удалось. Если сохранять компоновочную схему, то габариты и масса нового изделия резко возрастали, но полный объем вооружения разместить все-таки не удавалось.
Поэтому в ОКБ Сухого П.О. специалисты занялись в первую очередь разработкой новой компоновочной схемы, которая позволила бы получить максимально возможные объемы при минимальной омываемой поверхности и обеспечить размещение необходимого вооружения в грузовых отсеках. При этом конструкция должна была быть максимально жесткой, чтобы самолет мог у земли летать на больших скоростях.
Кроме того, было принято решение исключить из силовой схемы самолета двигательную установку. В таком случае появлялась возможность создавать новые модификации с другими двигателями. Новая компоновка должна была сохранять возможность постоянного совершенствования летных характеристик и технических данных нового изделия.
В процессе работы конструктора и создали аэродинамическую компоновку, интегральная схема которой выполнялась по типу «летающее крыло», поворотные консоли малой площади (сравнительно малой, конечно) в полете могли менять стреловидность.
Компоновка бомбардировщика
Принципиально новая компоновка самолета Т-4МС, согласованная в конце лета 1970 года, послужила основой для разработки аванпроекта.
Модели этой компоновки продувались в аэродинамических трубах ЦАГИ и показали исключительные результаты и на дозвуковых скоростях полета, и на сверхзвуке.
За счет малой площади поворотных консолей и жесткого несущего корпуса центроплана исчезла упругая деформация крыла при полетах у земли.
При этом стреловидность поворотных консолей менялась в диапазоне от 30° до 72°.
Удача была несомненной, но весь следующий год был посвящен доработке аванпроекта.
Менялась толщина и форма профиля крыла, чтобы еще улучшить аэродинамическое качество. Применение суперкритических профилей должно было повысить крейсерскую дозвуковую скорость. Проводились исследования, как скосы крыла могут влиять на работу силовой установки и вертикального оперения. Продолжались работы по подбору формы крыла, чтобы повысить устойчивость и управляемость машины.
Подбиралась оптимальная конструктивно-силовая схема планера, чтобы повысить массовую отдачу топлива.
Работа над ошибками
Все наработки проверялись в аэродинамических трубах ЦАГИ. В результате специалисты установили, что у самолета плохая центровка, имеется неустойчивость не менее 5%. Было принято решение о дополнительной доработке компоновки.
В итоге в вариантах Т-4МС появились горизонтальное оперение и длинный нос. В одной из версий нос и вовсе имел иглообразную форму. Но все же, была к дальнейшей разработке принята компоновка, в которой нос был несколько удлиненным, кроме него из несущего фюзеляжа заметно выступали только мотогондолы, вертикальное оперение с двумя килями, поворотные консоли крыла. Особое внимание уделялось проблеме снижения заметности на радиолокаторах противника.
Описание бомбардировщика Т-4МС
Самолет должен был управляться экипажем из трех человек, который размещался в слабовыступающем фонаре. При этом командир корабля, летчик и штурман-оператор должны были летать в скафандрах, несмотря на то, что кабина из двух отсеков была герметичной. Передний отсек предназначался для пилотов, а задний – для штурмана. Поскольку фонарь практически не выступал наружу, для улучшения обзора во время взлета и посадки предусматривались специальные створки.
Катапультные кресла обеспечивали безопасное аварийное покидание самолета на любых высотах и скоростях,в том числе при посадке и взлете.
Радиоэлектронное оборудование на борту состояло из навигационной, пилотажной систем, систем радиосвязи и обороны, вычислительного, оборонно-прицельного комплекса, систем разведения и управления ракетами.
Габаритные размеры воздушного корабля, который был определен как сверхзвуковой межконтинентальный бомбардировщик, составили:
- длина – 41,2 м;
- высота – 8 м;
- размах центроплана – 14,4 м;
- размах крыла при угле стреловидности 30° – 40,8 м;
- площадь крыла при угле стреловидности 30° – 97,5кв.м.
Расчетная взлетная масса самолета составила 170 тонн.
Силовая установка бомбардировщика
В хвостовой части, в двух гондолах, разнесенных в стороны, попарно располагались четыре ДТРД НК-101. Взлетная тяга каждого из них составляла 20 000 кгс. Предполагалось, что двигатели будут сочетать в себе преимущества двухконтурного двигателя в крейсерском полете на дозвуковых скоростях и турбореактивного при разгоне и в полете на сверхзвуке.
Гондолы имели на каждый двигатель разделенные перегородкой плоские регулируемые воздухозаборники, защищенные от обледенения и попадания внутрь посторонних предметов.
Кроме двигателей, в составе силовой установки были системы для заправки самолета топливом на земле и в воздухе, питания двигателей, аварийного слива топлива, наддува, охлаждения, пожаротушения.
Основные емкости для топлива располагались в отсеках центроплана.
Расчетные летные данные
Самолет разрабатывался для полетов на сверхдальние расстояния. По расчетам, он мог без дозаправки в полете пролететь с нормальной боевой нагрузкой в 9 т на крейсерской скорости 900 км/час (дозвуковая) 14 тысяч км, а на 3000 км/час (сверхзвуковая) – 9 тысяч км.
На высоте бомбардировщик мог лететь со скоростью 3,2 тысячи км/час, у земли – 1,1 тыс. км/час.
При этом максимальная высота, на которую по расчетам мог подниматься летательный аппарат, составляла 24 тысячи м.
При такой большой массе длина разбега составляла 100 м, а длина пробега после приземления – 950 м.
Вооружение на борту
Расчетная бомбовая нагрузка составляла 9 т свободнопадающих и координирующихся бомб.
Перспективный ракетоносец Т-4МС должен был нести от двух до четырех жидкостных ракет большой дальности Х-45 «Молния», которые специально разрабатывались для проекта Т-4, с системой наведения АРЛГСН и кумулятивно-фугасной боевой частью. Их особенностью был радиопрозрачный обтекатель. Длина ракеты около 10 м, стартовая масса – 5 т, полезная нагрузка 0,5т. Дальность ее полета 1,5 тысячи км, скорость полета до 9 тысяч км/час.
Также в составе вооружения самолета было до 24 ракет Х-2000 с системой наведения ИНС, с дальностью стрельбы до 300 км, скоростью полета около 2 М и стартовой массой 1 т.
Различные виды вооружения, ракеты, авиабомбы, минно-торпедное вооружение, разовые бомбовые кассеты, располагали в двух внутренних отсеках, оборудованных вентиляцией и теплозащитой, системами транспортировки и сброса.
Итоги конкурса
На конкурс были представлены, кроме детища П. О. Сухого, сверхзвуковой бомбардировщик Ту-160М разработки ОКБ А. Н. Туполева и М-20 от В. М. Мясищева.
Проекты были заслушаны в МАП на научно-техническом совете осенью 1972 года.
Ту-160 военными сначала был отклонен из-за слишком большой схожести с пассажирским самолетом. М-20 удовлетворил военных, но вновь созданное КБ не имело производственных мощностей для серийного выпуска машины.
Т-4МС привлек общее внимание и был признан лучшим, но ... В это же время в ОКБ под руководством П. О. Сухого создавался новый истребитель, увидевший свет под номером СУ-27, выполнялись работы по созданию модификаций действующих истребителей Су-24 и Су-17М. В Министерстве авиационной промышленности посчитали, что эти работы в «легкой» авиации важнее, а в двух разноплановых направлениях КБ работать не сможет.
Так и вышло, что в конкурсе победил проект ОКБ Сухого П. О., а дальнейшие работы проводило КБ А. Н. Туполева. Причем командующий ВВС П. С. Кутахов предложил и все материалы передать туполевцам, но они отказались и продолжили самостоятельно совершенствовать свою разработку.
Поэтому на вооружение в ВВС попал самолет примерно с такой же полезной нагрузкой и дальностью полета на дозвуковых скоростях, но с полетной массой, большей на 35%, и вдвое меньшей дальностью полета на сверхзуке, чем мог быть, если бы принят был проект П. О. Сухого.
Сразу после окончания конкурса были прекращены работы по проекту Т-4МС. Самолет так и не увидел небо, но идеи, рожденные при его разработке, нашли свое воплощение в том же Ту-160, и в истребителях Су-27 и Миг-29.Может быть, и еще воплотятся в самолетах века нынешнего.