Чтение онлайн

ДАЛЬНИЕ СВЕРХЗВУКОВЫЕ БАРРАЖИРУЮЩИЕ ИСТРЕБИТЕЛИ-ПЕРЕХВАТЧИКИ ТУПОЛЕВА

В. РИГМАНТ

Окончание. Начало в "АиК" № 9/2001 г.

Вопрос по модернизации самолета Ту-28 и комплекса Ту-28-80 ставился в ОКБ еще на этапе разработки и постройки первого опытного экземпляра. 18 июля 1959 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 735-338, в котором перед разработчиками комплекса Ту-28-80 ставились задачи по дальнейшему его развитию, с доведением высоты перехватываемых целей до 20000-25000 м при скоростях 1800-2000 км, увеличение дальности ракет до 60-70 км и дальности обнаружения РЛС до 120-160 км. Учитывая эти дополнительные требования по комплексу, ОКБ в том же 1959 году приступило к работам по модернизированному варианту комплекса с РЛС типа "Смерч-А", ракетами К-80М и самолету с двигателями ВД-19. Помимо новых требований заказчика, перед ОКБ настоятельно стояла задача по снижению массы пустого самолета, с тем чтобы обеспечить заявленные данные по самолету. Модернизированный самолет получает обозначение Ту-28А, а комплекс - Ту-28А-80. В июне 1960 года С.М.Егер в своей докладной записке А.Н.Туполеву по поводу перетя-желения конструкции опытного самолета "128" в частности отмечал: "При проектировании опытного самолета "128" конструкторскими бригадами допущено значительное перетяжеление проектируемых ими агрегатов, в результате чего: вес пустого самолета - 23800 кг, т.е. на 2400 кг больше весового лимита и на 3500 кг больше веса, принятого при эскизном проектировании. Максимальный взлетный вес самолета - 37000 кг, в том числе 11000 кг топлива.

…В результате утяжеления летные характеристики самолета "128" изменяются следующим образом:

…Таким образом, дальность полета и время барражирования стали меньше заданных величин, а по взлетно-посадочным характеристикам самолет вышел за допустимые нормы аэродрома 2-го класса.

Представляется совершенно возможным провести облегчение самолета. В качестве исходных мероприятий для этого могут быть:

–  уменьшение расчетной перегрузки с п=3,5 до п=3,1;

–  изменение порядка расхода топлива с тем, чтобы топливо в первую очередь вырабатывалось из фюзеляжа, а расход топлива из крыла шел в конце полета;

–  увеличение хода амортизаторов шасси для уменьшения расчетных нагрузок во всех посадочных случаях.

Возможно облегчить машину минимум на 2 тонны, приняв окончательно взлетный вес 35,0 тонн.

…Кажется целесообразно, чтобы к моменту окончания испытаний, т.е. к концу 1961 года, мы имели бы облегченный экземпляр самолета. Для этого необходимо:

–  сразу по окончанию работ по первому опытному экземпляру и экземпляру для статических испытаний начать постройку на нашем заводе облегченного самолета Ту-28А, хотя бы под флагом постройки для модификации под двигатели ВД-19, срок выпуска модифицированного самолета установить - третий квартал 1961 года;

–  как указано в проекте Постановления по развитию комплекса Ту-28-80, завод № 64 в третьем квартале должен выпустить три модифицированных самолета Ту-28 для установки на них двигателей ВД-19. Совершенно необходимо, чтобы эти модифицированные самолеты строились по облегченным чертежам…

Работы по двигателю ВД-19 в ОКБ-36 начались еще осенью 1958 года, в конце 1960 года начались его стендовые испытания. Его взлетная форсажная тяга равнялась 13000 кгс, максимальная форсажная тяга на высоте 14000 м при скорости 2230 км/ч равнялась 8400 кг и на высоте 20000 м при скорости 1600 км/ч - 2350 кгс, на дозвуке на крейсерском бесфорсажном режиме удельный расход топлива соответствовал 0,97 кг/кгс-ч. Эти данные позволяли ожидать выхода самолета-носителя на максимальные скорости, превышающие 2000 км/ч, а в сочетании с новыми РЛС и ракетами позволяло достичь значительных улучшений характеристик комплекса. Общая схема самолета должна была остаться прежней, применение новых более крупных двигателей повлекло увеличение размеров задней части фюзеляжа с некоторыми переделками хвостовой его части. Установка новой РЛС привела к удлинению носовой части самолета. Сохранялись гребни под хвостовой частью фюзеляжа, по типу первого опытного самолета. К началу 60-х годов в ОКБ было подготовлено два возможных проекта самолета Ту-28А: первый с РЛС "Смерч-А" и ракетами К-80М (комплекс Ту-28А-80) и второй - Ту-28-100 с РЛС "Гроза-100" с ракетами К-100. Помимо этих проектов в 1962 году было предложено провести работы по доработке воздухозабор'ников самолета с целью их согласования с новыми более мощными двигателями. В результате появился проект "128А" с плоскими косыми воздухозаборниками с горизонтальным клином.

Рассматривалась возможность оснащения Ту-28А системой дозаправки топливом в полете. В 1963 году были закончены стендовые испытания ВД-19, к 1964 году были закончены летные испытания на летающей лаборатории, два двигателя были направлены в ОКБ А.Н.Туполева для установки на прототип Ту-128А - летающюю лабораторию Ту-128ЛЛ с двигателями ВД-19. Ту-128ЛЛ с новыми двигателями начал летать в 1965 году. Испытания показали, что постановка новых двигателей дает увеличение максимальной скорости всего на 110-120 км/ч, не удалось достичь даже 2000 км/ч, а по заданию и по предварительным расчетам максимальная скорость должна была достигать 2100-2400 км/ч. Ясно было, что в лоб проблему не решить, необходимо было менять аэродинамику самолета. Это было осуществлено в работах над проектом "138" (Ту-138), а работы над проектом "128А" постепенно были свернуты и к 1968 году полностью прекратились. Комплексы на основе Ту-28А должны были иметь следующие основные характеристики:

Работы по самолету и комплексу проекта "138" начались в ОКБ в 1962 году, являясь логическим продолжением работ над проектом "128А". В ходе выбора схемы самолета шли по трем направлениям: минимальных изменений по отношению к исходной компоновке Ту-128, с сохранением компоновки фюзеляжа с использованием нового крыла и с использованием совершенно новых компоновок. Наиболее детально был проработан второй вариант. Самолет-носитель Ту-138 сохранял общую компоновку Ту-128, силовая установка базировалась на использовании двигателей ВД-19, улучшение аэродинамики достигалось за счет нового аэродинамически чистого крыла с меньшей относительной толщиной и новой формой в плане. В отличие от Ту-128, основные стойки шасси с колесами на самолете "138" убирались в корневые части крыла и частично в фюзеляж.

Самолет-носитель должен был использоваться для двух комплесов Ту-138-60 и Ту-138-100. В первом случае на машину устанавливалась РЛС "Смерчь-А" и ракеты типа К-60, во втором - РЛС "Гроза-100" и ракеты К-100. Предусматривалась возможность использования ракет типа К-80 (Р-4) комплекса Ту-28-80 (Ту-128С-4). Модернизация самолета-носителя, новые РЛС и ракеты должны были значительно расширить возможности комплекса по перехвату скоростных целей. Например, максимальная скорость с ракетами увеличивалась на 800 км/ч, увеличивалось время барражирования, улучшались взлетно-посадочные характеристики, увеличивались дальности обнаружения и захвата целей РЛС и дальности действия ракет.

Двигатель ВД-19

В ходе проектирования самолета "138" на моделях были проведены аэродинамические исследования, которые показали, что получить необходимое аэродинамическое качество на крейсерском дозвуковом режиме полета получить не удается из-за значительного увеличения миделя фюзеляжа (ВД-19 и новые РЛС имели больший диаметр), а следовательно под вопрос ставилось достижение необходимой дальности и продолжительности полета, что являлось одним из важнейших требований к перехватчику. Неблестящими с новым тонким крылом получались и взлетно-посадочные характеристики. Для решения возникших проблем были предложены различные пути доработки проекта. Хотели ввести систему дозаправки топливом в полете "Конус", систему сдува пограничного слоя с закрылков и носков крыла или добиться повышения аэродинамического качества крыла за счет отсоса пограничного слоя. Однако все эти мероприятия или утяжеляли конструкцию, или значительно снижали экономичность силовой установки за счет отбора воздуха на систему сдува. К середине 60-х годов в ОКБ решено было вести дальнейшие работы на пути модернизации дальних комплексов перехвата на базе самолетов с изменяемой стреловидностью крыла, что и было осуществлено в проекте "148". С началом работ по этому комплексу все работы по проекту "138" были прекращены.

Модель Ту-128А

Модель Ту-138

Помимо нескольких проектов самолета "138", выполненных по схемам, в основном повторявшим исходный Ту-128, в ОКБ прорабатывалось в 1963 году несколько вариантов схем для самолета "138", базировавшихся на нетрадиционных компоновочных схемах, в частности, предлагались схемы бесхвостки с дельта-крылом и схема "утка". Помимо двигателей типа ВД-19, для самолета "138" рассматривалась возможность использования РД-36-41, которые являлись дальнейшим развитием ВД-19. Самолет "138" и комплексы на его базе имели следующие проектные данные:

Ту-138-60 Ту-138-100

Длина самолета, м 31,73

Размах крыла, м 17,53

Высота самолета, м 7,78 Взлетная масса, кг 45000-47000 Максимальная скорость полета с ракетами, км/ ч 2100-2400 Рубежи перехвата, км на сверхзвуке 1000

на смешанном режиме 1600-1800 на дозвуке 2000-2100

Время барражирования, ч 4,0-4,5 Дальность обнаружения целиРЛС.км 90-100 130-200

Опыт эксплуатации комплекса Ту-128С-4, проектные наработки по проектам "128" и "138", а также новые более жесткие требования к перспективным авиационным комплексам перехвата со стороны заказчика позволили ко второй половине 60-х годов сформировать программу модернизации и развития подобных систем. Было решено вести работы в три этапа. На первом этапе решено было провести работы по уменьшению высоты боевого применения комплекса с 8000-10000 м до 500-1500 м, с повышением помехоустойчивости элементов комплекса. Реализацией первого этапа модернизации стали работы по комплексу Ту-128С-4М. На втором этапе планировалось увеличение с 21000 м до 23000-25000 м высот и скоростей с 2000 км/ч до 3000 км/ч перехватываемых целей, на встречно-пересекающихся курсах. Уменьшение минимальной высоты боевого применения до 50-1000 м, при расширении зон возможных пусков ракет до 60 град., дальнейшего повышения помехоустойчивости элементов комплекса. На этом этапе должны были быть расширены возможности комплекса по проведению автономных и полуавтономных боевых действий. Увеличивалась с 50 км до 90-100 км дальность обнаружения целей, с 35-40 км до 65-70 км дальность пуска ракет и с 7-8 км до 9-10 км превышение поражаемых целей. Предложения по этому этапу базировались на наработках по проектам "128А" и "138". На третьем этапе планировалось значительное улучшение летных характеристик самолета-носителя за счет применения новых двигателей и новых конструктивных и компоновочных решений. Третий этап базировался частично на работах по проектам "128А" и "138" и предполагал дальнейшие работы над перспективными комплексами и их самолетами-носителями. По третьему этапу в ОКБ во второй половине 60-х годов велись работы по проекту, получившему обозначение "148" (Ту-148).

Работы по глубокой модернизации авиационно-ракетного комплекса дальнего перехвата на базе самолета Ту-128 и тупиковое положение с проектированием самолета-носителя для нового комплекса Ту-138 потребовали от ОКБ настойчиво искать новые неординарные пути в развитии линии дальних тяжелых истребителей-перехватчиков. В частности, практически одновременно с началом проектирования дальнего ракетоносца с крылом изменяемой стреловидности самолета "145", в ОКБ началось проектирование авиационного комплекса дальнего перехвата, в основе которого должен был лежать тяжелый истребитель-перехватчик с крылом изменяемой стреловидности.