Самолет 3М – советский стратегический бомбардировщик, который нес службу около четырех десятков лет. В истории этого самолета было множество различных событий. В конечном итоге он получил неоднозначную репутацию. Кто-то называет этот самолет аварийной моделью, а кто-то считает его большим достижением. Так или иначе, самолет 3М, история создания которого стала предметом нашего разговора, заслуживает внимания как серьезнейший проект советских авиаконструкторов.
Предпосылки для создания
В конце 1940-х, когда появилось ядерное оружие, возникла необходимость в его транспортировке и мобильной доставке в нужное место. Военный комплекс нуждался в бомбардировщиках, которые по характеристикам могли бы превышать выпускающиеся на тот момент модели в 1,5-2 раза. Так была сформирована концепция стратегического бомбардировщика. Америка приступила к разработке таких самолетов раньше. В 1946 году сразу две американские авиационные компании - «Боинг» и «Конвэр» - занялись разработкой стратегического бомбардировщика. Так, в 1952 году свой первый полет совершили самолеты В-52 и В-60. Обе модели отличались от предшественников высоким потолком, а также внушительной скоростью и дальность полета.
Начало разработок
В СССР аналогичные разработки стартовали с существенным запозданием. Началось все с того, что конструктор В. Мясищев, работавший профессором в МАИ, предложил правительству создание стратегического бомбардировщика, способного пролететь до 12 тысяч километров. В результате, проконсультировавшись с экспертами, И. Сталин решил под свою ответственность поручить Мясищеву разработку предложенного им самолета, но установил жесткие сроки. Разработка должна была быть завершена 24 мая 1951 года. Совет Министерств СССР поручил строительство самолета воссоздаваемому после закрытия ОКБ-23 МАП. Главным конструктором стал Мясищев. Вскоре Главкомом ВВС были утверждены тактико-технические требования к машине. Максимальная дальность полета должна была составить не менее 12 тысяч километров с бомбовой нагрузкой в 5 тонн. Самолет должен был лететь со скоростью 900 км/ч на высоте 9 километров.
Сроки, отведенные на проектирование и строительство бомбардировщика по «проекту 25» (так его называли в процессе разработки), требовали от конструкторского бюро кооперации с рядом других организаций отрасли: другими конструкторскими бюро, научно-исследовательскими институтами и заводами.
Первые наработки
Первые наброски самолета делал Л. Селяков - ему выпала роль конструктора, аэродинамика и прочниста одновременно. В. Мясищев тем времен занимался формированием подразделений, отделов и бригад. Коллектив создавался параллельно с бомбардировщиком. В короткий срок эскиз проекта был подготовлен и утвержден. Вместе с этим разрабатывалась производственная технология, ведь прежде СССР не выпускал столь крупные и тяжелые самолеты. Для машины нужны были новые типоразмеры профилей и материалов, а также номенклатура.
Бомбардировщик должен был обладать хорошими аэродинамическими показатели, развивать большую скорость и быть максимально легким. Конструкторы много внимания уделяли форме крыла. За первые полгода разработок в аэродинамической трубе ЦАГИ проверили множество моделей, пока не была найдена оптимальная. Созданное крыло было относительно легким, имело гибкие концевые части и выполнялось по кессонной конструкции. Оно хорошо противостояло влиянию флаттера. В корневой части крыла размещались моторы, каждый из которых имел воздухозаборник. С его помощью можно было исключить взаимное влияние двигателей при работе в разных режимах. Сопла были развернуты в горизонтальной и вертикальной плоскостях на 4 градуса. Данная мера была необходима для отвода горячей газовой струи от фюзеляжа и хвостового оперения.
Оснащение
Силовая установка бомбардировщика включала в себя четыре мощнейших турбореактивных двигателя конструкции Микулина. Их тяга составляла 8700 кГс. При проектировании силовой установки ставка была сделана на максимальную надежность. Кстати говоря, согласно первоначальному проекту, самолет должен был оборудоваться тремя моторами с тягой в 13 000 кГс. Однако ОКБ Добрынина не успело в столь сжатые сроки подготовить опытные экземпляры этих двигателей.
Отдельно стоит отметить выбранный конструкторами вариант шасси бомбардировщика. Для проработки динамики движения столь тяжелого самолета по взлетно-посадочной полосе была организована специальная экспертная группа. Изначально рассматривались несколько схем шасси: стандартная с тремя опорами, многоопорная и велосипедная. В ходе испытаний лучше всего себя показало шасси, построенное по велосипедной схеме с передней «вздыбливающейся» тележкой и боковыми стойками, расположенными на концах крыльев. Самолет устойчиво ехал по ВПП и взлетал с выдерживанием необходимой длины разбега.
Головная пара колес, установленная на переднюю тележку, ориентировалась в небольшом диапазоне углов (+ 150). Когда пара поворачивалась, направление движения тележки менялось, а вслед за ним менялось и направление всего самолета. В режиме «вздыбливания» передняя пара колес становилась неуправляемой. На финальной стадии разбега нос самолета приподнимался, а угол атаки возрастал. Участие летчика во взлете было минимальным. Данную схему протестировали на летающей лаборатории "Ту-4", трехопорное шасси которой специально заменили велосипедным. Была также построена модель отдельной тележки с электрическим управлением. Опытные образцы шасси прошли полный комплекс испытаний и подтвердили свою пригодность к использованию на бомбардировщике.
Бомбовая нагрузка самолета составила 24 т, а самый крупный калибр бомб – 9000 кг. Благодаря радиолокационному прицелу РПБ-4 обеспечивалось прицельное бомбометание. У бомбардировщика было довольное мощное вооружение для обороны. В его состав вошло шесть автоматических пушек калибром 23 мм. Они размещались попарно на трех поворотных установках в верхней, нижней и хвостовой части фюзеляжа. Экипаж, состоящий из восьми человек, размещался в двух гермокабинах. Сидения катапультировались через люки вниз.
Испытания
К декабрю 1952 года был построен опытный экземпляр бомбардировщика. А 20 января следующего года машину впервые подняли в воздух. Полетом руководил летчик-испытатель Ф. Опадчий. С того дня полным ходом начались заводские испытания образца. Они длились вплоть до 15 апреля 1954 года. Задержка была обусловлена объемностью и сложностью испытаний.
Максимальный полетный вес самолета составил 181,5 т. Его скорость на высоте в 6700 метров была равна 947 километрам в час. Практический потолок (максимальная дальность полета) при весе в 138 т составил 12500 метров. Конструкторам удалось разместить на борту огромный объем топливных баков. В них помещалось 132390 литров горючего. Однако максимальная заправка была ограничена 123600 литрами.
В 1954-м к испытаниям был подключен второй опытный экземпляр, который имел укороченную на 1 м носовую часть, увеличенную площадь крыла и ряд других, менее значительных доработок. Инженеры начали готовиться к серийному производству бомбардировщика. К этому времени в честь конструктора Мясищева машина получила название «Самолет М». «3М» - индекс, который был присвоен модели позже. А на первых порах её именовали М-4.
Испытания шли далеко не лучшим образом. По большинству характеристик самолет полностью соответствовал заданию, но главное требование – максимальная дальность полета с 5 тоннами бомб на борту – он не мог удовлетворить. После ряда доработок бомбардировщик все-таки приняли на вооружение. Но вопрос о недостаточной дальности полета остался открытым.
Доработки
Чтобы решить указанную выше проблему, на бомбардировщик установили более мощные и при этом экономичные моторы РД-3М, которые разработал П. Зубец. Бомбардировщик с новой силовой установкой получил индекс «3М». По сути, моторы представляли собой модифицированные версии двигателя АМ-3А. Тяга в максимальном режиме была увеличена до 9500 кГс. Более того, установка РД-3М имела чрезвычайный режим, который в случае отказа одного мотора увеличивает мощность остальных до 10 500кГс. С таким силовым оснащением самолет 3М смог развивать скорость в 930 км/ч и лететь без остановки на расстояния до 8100 км.
На этом поиск возможностей по увеличению дальности полета не закончился. Вторую опытную версию оснастили системой дозаправки, разработанной в ОКБ Алексеева. Над кабиной пилота появилась «штанга» для приема топлива. Ну а заправщик оснастили дополнительным баком, оборудованием для перекачки и лебедкой.
Пока создавался самолет 3М Мясищева, параллельно велись работы по разработке его высотного варианта, который получил рабочее название 2М. На него конструкторы намеревались установить сразу четыре турбореактивных мотора ВД-5 - на пилонах, разнесенных под крылом. Однако проектирование «высотника» прекратили, так как версия 3М смогла достигнуть его расчетных характеристик.
Самолет 3М: развитие
Несмотря на неплохие показатели, модель продолжала развиваться. 27 марта 1956 года состоялся первый полет на машине 3М. Самолет получил новые моторы ВД-7, которые имели тягу в 11 000 кГс. При этом они меньше весили и меньше расходовали топлива. Сначала самолет оборудовали двумя новыми двигателями, а к 1957 году – всеми четырьмя. Благодаря установке крыльев новой конфигурации и улучшению характеристик горизонтального оперения аэродинамические качества самолета заметно возросли. Кроме того, увеличен был объем топливных баков. Достичь этого удалось в том числе благодаря подвесным бакам. Два из них подвешивались в отсеке для бомб (если бомбовая нагрузка это позволяла), а еще два – под крыльями, между моторов.
Самолет 3М, характеристики которого мы сегодня обсуждаем, получил облегченную конструкцию. Однако его вес все равно поднялся до 193 тонн, а с подвесными баками и того больше – до 202 тонн. Со временем передняя часть фюзеляжа обрела новую компоновку. Появилась возможность перемещения антенной станции из-под фюзеляжа в носовую часть, которая была удлинена на 1 метр. Благодаря новому навигационному оборудованию самолет 3М мог вести эффективное бомбометание с большой высоты в любое время суток и при любых условиях.
В итоге все доработки привели к тому, что максимальная дальность полета, по сравнению с прошлыми версиями, возросла на 40 %. С одной дозаправкой, подвесными баками и максимальной бомбовой нагрузкой этот показатель превышал 15 000 км. Чтобы покорить такое расстояние, самолету нужно было около 20 часов. Таким образом, появилась перспектива использовать его как межконтинентальный стратегический бомбардировщик. Самолет 3М был именно той машиной, которую изначально хотел создать Мясищев, взяв на себя большую ответственность и заручившись поддержкой Сталина.
Еще одним интересным качеством 3М является тот факт, что он может быть использован в качестве дальнего морского торпедоносца. Торпеды вошли в штатный состав вооружения, однако они использовались крайне редко. Первые испытания морского варианта бомбардировщика проводились еще на опытном образце М-4.
Заслуги самолета 3М
Самолет после последних доработок был принят на вооружение и запущен в серийное производство. В 1959 году летчики Н. Горяйнов и Б. Степанов вместе со своими экипажами установили на нем 12 мировых рекордов. Среди них был подъем с 10-тонным грузом на высоту более 15 километров и подъем с 55-тонным грузом на высоту 2 километра. В таблицах мировых рекордов самолет получил название 201М. В том же году летчик-испытатель А. Липко со своей командой установил семь рекордов скорости полета на замкнутом маршруте, с разной степенью загрузки. С грузом весом 25 тонн он развивал скорость в 1028 км/ч. В официальных документах самолет 3М Мясищева опять назвали по другому – 103М.
Когда новый стратегический бомбардировщик поступил на вооружение, часть выпущенных ранее версий М-4, которые отличались только слабой силовой установкой, была переоборудована в заправщики.
Проблемы в эксплуатации и новый мотор
Несмотря на высочайшие показатели, самолет имел ряд проблем. Важнейшей из них было то, что межремонтный ресурс двигателей ВД-7 был гораздо ниже, чем у моторов РД-3М-500А. Поэтому, с целью проведения регламентных ремонтных работ, моторы часто меняли. Пока решались проблемы с ВД-7, на самолеты устанавливали те самые РД-3М, с которых начинались успехи модели. С данной силовой установкой она получила название 3МС. Конечно, по сравнению с 3М самолет показывал худшие результаты, но был гораздо лучше, чем его прообраз – версия М-4. В частности, без дозаправки самолет ЗМС мог пролететь 9400 километров.
Проблему с моторами разрешили разработкой модификации ВД-7Б. Чтобы продлить ресурс двигателя, конструкторам пришлось снизить его тягу до уровня РД-3М. Она составила 9500 кГс. Стоит признать, что, несмотря на то, что ресурс мотора был увеличен и увеличивался еще несколько раз, он так и не достиг уровня РД-3М. Тем не менее при общем ухудшении характеристик дальность полета, благодаря экономичности силовой установки, на 15 % превышала дальность версии 3МС.
Модификация с моторами ВД-7Б получила название 3МН. Внешне она отличалась от версии 3МС только капотами двигателей. Сверху на капотах ВД-7Б были зарешеченные люки, предназначенные для выброса в атмосферу горячего воздуха из-под лент перепуска. В полете самолеты также отличались: двигатель ВД-7Б оставлял хорошо заметный дымный след.
Последние модификации
В 1960 году вышла еще одна модификация самолета, которая получила название 3МД. Она отличалась более совершенным оборудованием и улучшенной аэродинамикой. Мотор остался прежним.
В 60-е выпуск самолета стал планомерно сокращаться, а вскоре и вовсе прекратился. Руководство страны сместило приоритеты в сторону ракетной техники. Поэтому еще одна из модификаций бомбардировщика, получившая мотор ВД-7П и название 3МЕ, так и осталась опытным экземпляром. Взлетная тяга двигателей возросла до 11300 кГс. Испытания проводили в 1963 году. Однако общество еще вспомнит самолет 3М - история модели на этом не заканчивается.
С сокращением численности стратегических бомбардировщиков часть из них (версии 3МС и 3МН) переоборудовали в танкеры для дозаправки горючим. Они заправляли в воздухе как "Ту-95", так и оставшийся на вооружении ударный самолет 3М. Заправщик 3М, таким образом, сменил версию М-4-2. Но, по сути, все это была одна машина, только с разными моторами и связанными с ними коммуникациями.
Транспортные задачи
В конце 70-х годов возникла необходимость в перевозке агрегатов нового ракетного комплекса с заводов на космодром Байконур. Из-за больших габаритов, веса и приличной дальности перевозок, ни один из видов транспортера не мог решить данную задачу. К примеру, центральный бак ракеты-носителя был длиной в 40, а шириной – в 8 метров. В. Мясищев напомнил о себе и предложил перевозить грузы на фюзеляже его бомбардировщика. Самолет 3М на тот момент уже был снят с производства, а сам Мясищев был генеральным конструктором воссозданного в 1967 году ОКБ. В 1978 году его предложение приняли. Когда Владимир Михайлович умер (14 октября 1978 года), его работу продолжил В. Федотов.
Чтобы не затягивать с разработкой, постройкой и испытаниями самолета-носителя, было отобрано три заправщика. Их сразу же отправили на испытания, чтобы выявить слабые места. В результате самолеты получили обновленный каркас и новые панели фюзеляжа. Хвостовую часть перекомпоновали и удлинили на 7 метров. Оперение стало двухкилевым. Ряд систем и узлов были улучшены или заменены. На самолеты поставили более мощные моторы ВД-7М со снятой форсажной камерой, тяга которых достигала 11000 кГс. Такие же моторы, но с форсажной камерой, устанавливались на "Ту-22", однако к тому времени уже не выпускались.
В итоге было разработано пять конфигураций самолета-носителя, каждая из которых, благодаря специфическим динамичным и летным характеристикам, предназначалась для грузов определенного веса. Модель получила название 3М-Т. Один из трех построенных самолетов был передан в ЦАГИ для статических испытаний. А еще один дополнительно оснастили штангой дозаправки.
В 1980 году транспортный самолет 3М-Т был впервые поднят в небо. А 6 января следующего года летчик-испытатель А. Кучеренко впервые перевез на нем груз. В дальнейшем самолет переименовали в «ЗМ-Т Атлант». На транспортировщиках этой серии было перевезено более 150 грузов на Байконур. Они перевезли все крупногабаритные детали комплексов «Энергия» и «Бутан». Грузовой самолет 3М, фото которого в свое время узнавали все, регулярно демонстрировался на всяческих авиационных праздниках, в том числе на Мосаэрошоу в 1992 году.
Напоследок стоит отметить, что самолеты «Ту-134А-3М», которые иногда путают с героем нашего рассказа из-за индекса «3М» в названии, никакого отношения к нему не имеют. Все «Ту-134» - пассажирские. А самолеты «Ту-134А-3М» и вовсе являются VIP-модификацией сельскохозяйственной версии 134СХ.
Заключение
В 2003 году исполнилось 50 лет со дня первого полета самолета 4-М, который стал первенцем в семействе советских бомбардировщиков. Удивительно, но модель самолета 3М до сих пор встречается в строевых частях ВВС. Нам лишь остается восхищаться талантом конструкторов, которые сумели в тяжелые послевоенные годы построить технику, обладающую таким сильным потенциалом.
