Авиация и космонавтика 2001 10
Шрифт:
Проектирование нового комплекса, получившего по ОКБ обозначение самолет "148" (Ту-148), началось в 1965 году. Осенью 1965 года в ОКБ определились с основными характеристиками комплекса, его назначением и мо-дификационными возможностями с учетом новой конфигурации самолета-носителя. Применение крыла изменяемой стреловидности в полете в сочетании с двумя ТРД ВД-19Р2 (дальнейшее развитие ВД-19 с взлетной тягой 14200 кгс) позволяли разрешить многие противоречия предыдущих одноре-жимных проектов и значительно расширить возможности тактического применения самолета. Ожидалось получить в конфигурациях максимальной и большой стреловидности скорости при полетах на высотах 50-100 м - 1400 км/ч и на высотах 16000-18000 м - 2500 км/ч и практическую дальность на этой скорости - 2500 км и при полетах на высотах 50-500 м на скоростях 1400 км/ ч - 570 км, на скорости 1000 км/ч -1850 км. При стреловидности крыла, соответствующей крейсерскому полету на дозвуке, обеспечивалась дальность 4800 км. В случае применения дозаправки топливом в полете показатели по дальности, в зависимости от режима полета, увеличивались на 30-40%. Взлетно-посадочные характеристики, даже с увеличением взлетной массы Ту-148 до 55-60 тонн (для Ту128 - 43 тонны), получались значительно лучше, чем у Ту-128: длина разбега 800 м плюс возможность использования с аэродромов третьего класса и с грунтовых ВПП (для Ту-128 - 1350 м и второй класс соответственно).
Помимо функций дальнего истребителя-перехватчика Ту-148 мог использоваться, с учетом соответствующего переоборудования: для обнаружения и нарушения воздушных транспортных перевозок в оперативном тылу противника - самолет-"рейдер"; для обеспечения ПВО надводных кораблей на больших удалениях от их баз; как носитель ракет класса "воздух-земля" различного назначения, в том числе и с пассивными ГСН для поражения наземных РЛС и самолетов ДРЛО; разведчика радиотехнических средств; маловысотного и высотного фоторазведчика; тактического бомбардировщика носителя ядерных и обычных бомб, а также штурмовика, вооруженного НУРС и пушками, в зонах с относительно слабой ПВО сухопутных войск и против небольших кораблей. Вариант тактического (фронтового) бомбардировщика был вполне логичен: большой внутренний грузоотсек, приличная грузоподъемность, способность выполнять полеты на малых и сверхмалых высотах - подобная машина могла бы в перспективе составить конкуренцию ударному тактическому самолету Т-6, над которым работало в то время ОКБ П.О.Сухого, а в дальнейшем и его развитию с крылом изменяемой стреловидности Т-6-2И (Су-24). Более того, в случае проведения дополнительных работ по проекту, при желании возможно было получить стратегический ударный самолет для нанесения точечных ядерных ударов по важным хорошо защищенным объектам (самолет, близкий по своим характеристикам к американскому FB-111 А). Фактически речь шла о создании многоцелевого самолета с широкими возможностями для дальнейшего развития. Второй "изюминкой" проекта, помимо крыла изменяемой в полете стреловидности, определившего его лицо и во многом его основные компоновочные решения, стало предложение использовать на Ту-148 новую комбинированную теплорадиолокационную систему управления оружием "Смерч-100", включавшую в себя радиолокационную станцию квазинепрерывного излучения с диаметром зеркала антенны 2,0 м (антенна с фазированной антенной решеткой), аппаратуру теплового канала обнаружения и сопровождения целей, сопряженную с РЛС, цифровую БЦВМ и радиолокационные антенны бокового обзора. Разработчики системы "Смерч-100" обещали обеспечить дальность обнаружения воздушных целей типа Ту-16 при атаке из передней полусферы до 3000-3500 км, дальность обнаружения при боковом поиске до 600 км, дальность обнаружения целей теплопеленгатором на попутных курсах до 100 км. Система "Смерч-100" должна была обеспечивать пуск и управление ракетами в режиме поиска на дальности 250 км при атаке из передней полусферы. По тем временам подобные характеристики смотрелись на грани фантастики и могли бы в случае успешного создания системы на долгие годы решить проблемы с дальними авиационными комплексами перехвата. Подобная бортовая РЛС позволяла одиночному перехватчику вести контроль за большой зоной воздушного пространства и в определенной степени использовать его как самолет радиолокационного дозора и управления в локальной зоне ПВО, в том числе и для обеспечения действий других истребителей-перехватчиков. Подобное групповое использование проверялось на учениях групп истребителей Ту-128 и показало свою высокую эффективность. В случае использования новой РЛС с большой дальностью этот метод мог получить свое дальнейшее развитие. На первом этапе планировалось оснастить комплекс ракетами К-100 с комбинированной теплорадиолокацион-ной ГСН с различными типами боевых частей с дальностью пуска 80 км, в дальнейшем, поскольку возможности системы "Смерч-100" это позволяли, имелась возможность переходить на ракеты "воздух-воздух" с большей дальностью. Система вооружения давала возможность осуществлять перехват и уничтожение целей, летящих на высотах от 50 м до 32000-35000 м со скоростями от 500 до 4000-4500 км/ч. Комплекс бортового оборудования включал самые современные функциональные системы, в том числе: систему траекторного управления; комплекс ПНО, обеспечивающий автономную навигацию; бортовую единую автоматическую систему приема информации о различных типах целей, команд с пунктов управления, наведения и передачи информации другим самолетам; систему низковысотного полета. Все вооружение и целевое оборудование при различных вариантах тактического использования размещалось в фюзеляжном грузоотсеке. Многоцелевое использование Ту-148 предполагало быстрый переход с одного варианта на другой в условиях эксплуатации. Грузоотсек со сменными модулями рассчитывался на следующие варианты загрузки: четыре ракеты К-100; одна Х-22 или две Х-28, или четыре К-100П; аппаратура радиотехнической разведки "Булат" или "Сабля", или "Вираж"; АФА типа "Алмаз", ПАФА и АФА-42/20 плюс дополнительный топливный бак или АФА-42/20, два АФА-54 и АФА-45; две тактические ядерные бомбы или контейнеры с НУРС, или с авиационными пушками с боекомплектом. В варианте дальнего барражирующего перехватчика комплекс Ту-148-100 мог обеспечить на дозвуке рубеж перехвата 2150 км, на скорости 2500 км/ч - до 1000 км и на комбинированном режиме - до 1700 км; время барражирования на рубеже 1300 км до 2 часов, а на 500 км - до 4 часов, что давало возможность надежно прикрыть сравнительно небольшими силами и средствами северные и восточные районы страны. В случае удачи проекта, ПВО могла получить в высшей степени эффективную систему. Но именно высшая степень насыщения комплекса суперсовременным оборудованием и являлась самым слабым местом, принимая во внимание уровень развития радиоэлектронной промышленности в СССР в 60-ые годы. Подобный комплекс реально мог появиться, при самых благоприятных условиях, как минимум лет через десять. Что и подтвердилось на практике: значительно более простой и менее эффективный комплекс на основе системы "Заслон" увидел свет только в 70-е годы. Направление на создание многоцелевой машины, способной выполнять функции и перехватчика, и фронтовой ударной машины, было не в русле основного направления развития отечественных ВВС, которые, в отличие от американских ВВС, по разным причинам, иногда субъективным, стремились всегда иметь на вооружении несколько типов самолетов узкоцелевого назначения, а не многоцелевую боевую машину. Кроме того, следует учитывать, что при определенном раскладе проект "148" в предлагавшемся виде мог поставить в определенной степени под сомнение программу глубокой модернизации Ту-22 в Ту-22М, а это было явно ни в интересах ОКБ, ни в интересах заказчика, так как создание самолета по проекту Ту-22М ("145") имело сравнительно небольшую степень технического риска, так как он во многом базировался на проверенных решениях Ту-22, а Ту-148 весь был нашпигован техническими новациями и его создание в обозримом будущем с учетом уровня тогдашних отечественных технологий, особенно по системам оборудования и ударному комплексу, являлось весьма проблематичным. В результате всех этих факторов проект Ту-148 в первоначальной конфигурации не вызвал интереса у ВВС и не получил развития.
Проект Ту-148 получил второе дыхание во второй половине 60-х, когда начались работы над новой системой вооружения "Заслон" с ракетами К-33 (дальность обнаружения 110-115 км, дальность пуска 80-90 км), со структурой построения и функциональностью, близкой к системе "Смерч-100", но имевшей значительно более скромные возможности и, соответственно, более реальной. Решено было отказаться от идеи создания для ВВС многоцелевого самолета и полностью сосредоточиться на дальнем комплексе перехвата, оснащенного современным оборудованием, которое могла дать наша промышленность. Работы по Ту-148 рассматривались теперь как дальнейшая модернизация Ту-128. Расширение боевых возможностей и повышение эффективности комплекса по сравнению с Ту-128С-4 достигалось за счет улучшения летных и тактико-технических характеристик, обеспечивавших снижение минимальной высоты полета перехватываемых целей с 8 км до 0,05 км, обеспечение перехвата маловысотных целей на фоне земли, перехвата малоразмерных целей (ракет воздушного базирования), расширение диапазона скоростей перехватываемых целей в передней полусфере с 2000 км/ ч до 3500 км/ч и в задней - с 1250 км/ч до 2300-2400 км/ч, увеличение высоты перехватываемых целей с 21000 м до 26000-28000 м, повышение помехозащищенности комплекса, обеспечение одновременной атаки двух целей, обеспечение групповых действий, увеличение эффективности полуавтономных и автономных действий, увеличение дальности и продолжительности полета, улучшение взлетно-посадочных характеристик, улучшение разгонных характеристик, введение дополнительных элементов автоматизации основных этапов полета. Модификация самолета-носителя должна была идти за счет замены двигателей АЛ-7Ф-2 на более мощные РД-36-41 (взлетная тяга 16000 кгс), доработок фюзеляжа, переделки воздухозаборников и их каналов, установки нового крыла с изменяемой в полете стреловидностью с предкрылками и двухщелевыми внутренними закрылками, усиления конструкции шасси и внедрения нового типа колес, введения электронно-интерцеп-торного управления и автомата устойчивости пути, внедрение системы траекторного управления и т.д. Предполагалось, что в модифицированном виде самолет сможет эксплуатироваться с тех же аэродромов, что и Ту-128. Проект ОКБ представило командованию авиации ПВО страны. Новый комплекс получил поддержку Главкома авиации ПВО А.Кадомцева. В ОКБ развернулись работы по проектированию самолета и комплекса. Подготовили полноразмерный макет Ту-148, макет несколько раз осматривали представители авиации ПВО и ВВС. Весной 1968 года в авиационной катастрофе на одном из первых Е-155П (МиГ-25П) гибнет А.Кадомцев. Новое руководство авиации ПВО делает окончательно ставку на модернизацию под систему "Заслон" серийного перехватчика МиГ-25П, начинаются работы по Е-155МП с "Заслоном", прототипа будущего серийного МиГ-31 (к этому времени в ОКБ А.И.Микояна уже шли работы над первыми вариантами проектов по теме Е-155МП с использованием крыла изменяемой стреловидности, машина получалась по основным компоновочным решениям весьма близкой к проекту Ту-148 - о работах ОКБ А.И.Микояна по дальнему перехватчику смотри ниже). Формально новое командование авиации ПВО от проекта Ту-148 какое-то время не отказывается, все-таки речь шла о контактах с крупнейшей и авторитетнейшей в стране авиационной фирмой и с ее Генеральным конструктором А.Н.Туполевым, мнение и слово которого много стоили. Поступают несколько иначе: к самолету-носителю выставляются дополнительные требования, которые во многом шли в разрез с основной концепцией самолета и комплекса (одним из таких требований стал пункт по значительному улучшению маневренных характеристик Ту-148 на небольших высотах, а также требования по увеличению практического потолка и скороподъемности). Подобный подход требовал полного пересмотра схемы и концепции самолета, вплоть до отказа от крыла с изменяемой стреловидностью, что при двигателях РД-36-41 с их не очень хорошей экономичностью на дозвуковом крейсерском режиме привело бы к значительной потери дальности и продолжительности полета истребителя-перехватчика, снижения рубежей перехвата и т.д., то есть тех основных параметров комплекса, из-за которых и затевалась вся многолетняя программа модернизации самолета-носителя. Андрей Николаевич лично сам, а также его ближайшие коллеги настойчиво пытались добиться перелома отношения к Ту-148 и принятия официального Постановления по комплексу, выделения денег на его дальнейшее проектирование, но все было тщетно. В начале 70-х годов работы по комплексу пришлось окончательно свернуть. В дальнейшем ОКБ по тематике специализированных тяжелых самолетов-носителей для дальних комплексов перехвата ПВО подготовило несколько технических предложений, беря за основу тяжелые сверхзвуковые самолеты, разрабатывавшиеся в 70-ые годы. Предлагались проекты комплексов дальнего перехвата и дальних истребителей перехватчиков класса "рейдер" на базе СПС-1 Ту-144Д (ДП-1), на базе дальнего многорежимного ракетоносца-бомбардировщика Ту-22М (ДП-2) и межконтинентального многорежимного ракетоносца Ту-160. Однако все эти работы, как и работы по Ту-148, не вышли за рамки предварительного проектирования и в лучшем случае заканчивались постройкой макетов, эскизными проектами и проведением предварительных макетных комиссий с участием представителей ВВС.
Основные проектные данные самолета Ту-148 (2 х РД-36-41)
скорость полета с ракетами - 2500 км/ч
практический потолок - 17000 м
практическая дальность полета на дозвуке - 4600 км
комбинированный рубеж перехвата (Vkom=1800 км/ч) - 1650 км/ч
длина разбега - 1350 м длина пробега - 1200 м
система вооружения - "Заслон" + 4 х К-33
экипаж - 2 чел.
Как отмечалось выше, к работам над перспективным новым дальним сверхзвуковым истребителем-перехватчиком для авиации ПВО помимо ОКБ А.Н. Туполева было привлечено ОКБ А.И.Микояна. Практически сразу после начала летных испытаний опытного истребителя-перехватчика Е-155П (МиГ-25П) и разведчика-бомбардировщика Е-155Р (МиГ-25РБ) в ОКБ на их базе началось проектирование семейства дальних сверхзвуковых самолетов, которые должны были в будущем заменить или дополнить в строю машины семейства МиГ-25. Развитие средств воздушного нападения ставило перед ПВО страны необходимость принятия на вооружение в обозримом будущем истребителя-перехватчика, имеющего уникальные высотно-скоро-стные характеристики МиГ-25П, но обладающего значительно большей дальностью полета и оснащенного бортовой РЛС с большей дальностью обнаружения воздушных целей, возможностью одновременного обстрела нескольких целей ракетами с большей дальностью пуска, способностью ведения групповых действий по контролю воздушного пространства и перехвату, а также эффективного поражения маловысотных крылатых ракет нового поколения наземного и воздушного базирования и низко летящих ударных самолетов. В ОКБ А.И.Микояна подобный комплекс дальнего перехвата рассматривался как дальнейшее развитие комплекса С-155 на базе МиГ-25П. Как и в случае с туполевскими проектами по теме "148", ключевым моментом в создании нового комплекса должно было стать оснащение будущего самолета-перехватчика новой более мощной, по сравнению с РЛС типа и "Смерч-А" самолета МиГ-25П, радиолокационной станцией с фазированной антенной решеткой типа "Заслон", управление работой которой осуществлялось с помощью быстродействующей БЦВМ "Аргон". По сравнению с РЛС "Смерч-А", "Заслон" могла обеспечить вдвое большую дальность обнаружения целей, возможность одновременного обзора воздушного пространства в значительно большем диапазоне по азимуту и углу места, сопровождение и отображение на бортовом экране тактической обстановки до 10 целей с возможностью перехвата четырех из них ракетами типа К-33. Выбор цели для поражения должен был выполняться автоматически по критериям, заложенным в БЦВМ, или по решению экипажа. Значительно возросшие тактические возможности, по сравнению с МиГ-25, необходимость передачи и приема прицельной информации, а также требование увеличения продолжительности полета потребовали, как и в случае с проектами Ту-128, Ту-138 и Ту-148, увеличить экипаж перехватчика до двух человек, ввода второго члена экипажа - летчика-оператора.
Работы в ОКБ А.И.Микояна над дальнейшим развитием элементов комплекса С-155 в сторону создания дальнего комплекса перехвата С-155М начались одновременно с работами туполевцев по Ту-148. Первым в этом ряду стал проект экспериментального самолета Е-158 (изд. 158), представлявший собой глубокую модернизацию Е-155 под крыло с изменяемой стреловидности и более экономичные двигатели РД-19М (на начальном этапе предполагалось использовать штатные Р15Б-300 проекта Е-155) и РЛС "Смерч-100". Проект в варианте перехватчика получил поддержку в МАП и в правительстве (Приказ МАП № 95 от 27.05.65 г. и протокол ВПК № 38 от 17.11.65 г). В течение полугода в ОКБ был подготовлен эскизный проект по теме, изготовлены модели (на первое января 1966 года готовность проекта составляла 11%). 30 декабря 1965 года согласно Приказа МАП № 422 в ОКБ начались работы над аванпроектом перехватчика Е-158 под двигатели РД36-41М, а в 1966 году начались работы над Е-158 с РД36-41М в варианте фронтового ракетоносца Е-158ФР. Весь 1966 и 1967 годы в ОКБ шла работа над оптимизацией исходных проектов. К началу 1968 года проектирование свелось к работам над проектом Е-155М (изд. 518) с крылом изменяемой стреловидности и двигателями РД36-41М. Самолет должен был строиться в варианте истребителя-перехватчика Е-155МП (изд.518-21) - комплекс дальнего перехвата С-155М, предназначенный для всевысотного перехвата пилотируемых самолетов и дальних крылатых ракет; в варианте фронтового ударного самолета - Е-155МФ и в варианте самолета-разведчика - Е-155МР. 24 мая 1968 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 397-152 по созданию комплекса С-155М, самолетов Е-155МФ и Е-155МР. В варианте перехватчика Е-155МП самолет должен был оснащаться РЛС "Заслон", ракетами К-33, в варианте Е-155МФ - прицельно-навигационной системой "Рысь" и ракетами X-30, в варианте Е-155МР - фоторадиотехническим разведоборудованием ведения разведки на больших и малых высотах, аппаратурой обработки раз-вединформации на борту с передачей ее по радиоканалам на наземные пункты в реальном масштабе времени.
До 1969 года все работы базировались на основе проекта "518-21" с крылом изменяемой стреловидности. Однако более детальные исследования предложенной схемы показали, что при принятой компоновке достичь требуемых военными скороподъемности и практического потолка невозможно. Конструкция самолета оказалась перетяжелена за счет установки крыла изменяемой стреловидности. От подобного крыла отказываются и практически постепенно возвращаются к проверенной и неплохо зарекомендовавшей себя схеме МиГ-25. В 1969 году в ОКБ начинаются работы над проектом Е-155МП (изд. 518-22) с фиксированным трапецивидным крылом. Работы над остальными вариантами постепенно были свернуты (предпочтение ВВС было отдано развитию проекта Т-6 с изменяемой стреловидностью крыла -фронтовому бомбардировщику Су-24). В ходе оптимизации предложенной схемы прорабатывалось несколько различных вариантов возможных компоновок. В частности, рассматривался вариант "518-55", представлявший увеличенный вариант будущего МиГ-29. В 1971 для будущего Е-155МП была окончательно утверждена схема с фиксированным трапециевидным крылом по типу МиГ-25, но с развитыми наплывами и механизированной передней кромкой, двухкилевым оперением, конформной подвеской ракет под фюзеляжем и двухместной кабиной экипажа по схеме "тандем" (некоторые промежуточные варианты проекта "518" имели размещение экипажа по схеме Су-24 - "рядом" в общей кабине). Одновременно был осуществлен переход на более экономичные на дозвуковом крейсерском режиме двигатели Д-30Ф-6, что в значительной степени компенсировало снижение аэродинамического качества на дозвуке за счет отказа от крыла изменяемой стреловидности. Все эти новации нашли в 1972 году отражение в эскизном проекте истребителя-перехватчика Е-155МП (изд.83), который был построен, испытан и внедрен в серийное производство и на вооружение под обозначением МиГ-31.
Бомбардировщик Нортроп-Грумман В-2 "Спирит"
Владимир ИЛЬИН
(Продолжение. Начало в АиК №9'2001)
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ САМОЛЕТА
Предварительные работы по созданию стратегического бомбардировщика пятого поколения начались в конце 1970-х гг. Они были обусловлены повышением боевых возможностей новых советских систем ПВО. В частности, ЗРК С-300П (принятый на вооружение войск ПВО в 1978 г.) мог поражать воздушные цели, в том числе летящие на сверхзвуковой скорости, в диапазоне высот от 25 до 25000 м. В результате ни скоростной "бросок" на предельно малой высоте, ни высотный сверхзвуковой полет более не обеспечивали выживаемости самолетов в зоне досягаемости новых комплексов. Американские специалисты ВВС США видели выход из сложившейся ситуации в резком снижении радиолокационной заметности ЛА, ставшем возможным благодаря исследованиям в рамках программы XST (в которой принимали участие фирмы Локхид и Нортроп).
Первоначально усилия ВВС США (параллельно с программами создания тактического малозаметного ударного самолета Локхид F-117 и тактического малозаметного разведчика Нортроп "Тэсит Блю") концентрировались на малозаметном оперативно-стратегическом самолете с взлетной массой 45 т, находящемся в одном классе с бомбардировщиком F-117. Однако в 1977 г., после того как администрация президента Картера прекратила работы по программе стратегического бомбардировщика Рокуэлл В-1А, признанной неперспективной, возрос интерес к более тяжелому малозаметному ударному самолету, способному в будущем прийти на смену межконтинентальному бомбардировщику Боинг В-52.
Секретный "Экспериментальный комитет" (ХСот), неофициальный совещательный орган, образованный в 1977 г. У.Перри (William J.Perry), заместителем министра обороны США по НИОКР, рекомендовал Пентагону развернуть работы по малозаметному стратегическому бомбардировщику. В поддержку такой программы' выступил и тогдашний министр обороны Г.Браун (Harold Brown), считавший, что она наиболее полно соответствует доктрине президента Картера - вести с СССР переговоры об ограничении вооружений, одновременно стремясь достигнуть качественного превосходства в оружии, которое не может считаться оружием первого удара (в отличие от МБР и БРПЛ).
В результате ВВС были начаты концептуальные исследования малозаметного бомбардировщика ASPA (Advanced Strategic Penetrating Aircraft - усовершенствованный стратегический самолет преодоления ПВО). Предусматривалось создание бомбардировщика-носителя ядерного и обычного оружия с возможностью эксплуатации с основных и передовых баз, а также с аэродромов рассредоточения с возможностью всепогодного круглосуточного применения и выполнения дальних автономных полетов (практическая дальность - не менее 9600 км, обеспечивающая возможность взлета с американской территории, нанесения удара по советской территории и выполнение промежуточной посадки на одной из передовых авиабаз НАТО перед возвращением в США).
Самолет должен был обладать высокой вероятностью выживания при ударах противника по аэродромам базирования и при полете в воздушном пространстве, прикрытом мощными средствами ПВО. Помимо высокоточных ударов по стационарным целям в глубоком тылу противника, требовалась возможность автономных атак мобильных целей или целей с неточно заданными координатами, а также способность осуществлять разведку результатов ранее выполненных атак. Предусматривалась возможность применения самолета во время и после широкомасштабного или ограниченного обмена ядерными ударами, в ходе обычной войны (неядерной), в кризисных ситуациях и для "устрашения" в мирное время. При этом особо подчеркивалась необходимость обеспечения экипажу возможности принятия решения о нанесении удара непосредственно в зоне боевых действий.