Проекты бомбардировщиков ОКБ-23. Успехи, неудачи и перспективные технологии
Опытный самолет М-50А в Монино. Фото Wikimedia Commons
В 1951 г. на авиационном заводе №23 в Филях было сформировано новое опытное конструкторское бюро, руководителем которого назначили В.М. Мясищева. Уже в 1953 г. новое ОКБ-23 подняло в воздух свою первую разработку – дальний стратегический бомбардировщик М-4, а в 1956-м состоялся первый полет следующего 3М. Бюро продолжало работы по теме дальней авиации, но новые проекты не удалось довести до серии. Тем не менее, они позволили разработать, опробовать и внедрить целый ряд важнейших решений и технологий.
Сверхзвуковые 200 тонн
С 1954 г. ОКБ-23 работало над обликом перспективного сверхзвукового бомбардировщика. В рамках исследовательских работ был определен оптимальный облик такого самолета, впоследствии получившего название М-50. Впервые в отечественной практике предстояло создать самолет с взлетной массой ок. 200 т и скоростью полета до 2000 км/ч. Для решения таких задач требовались новые инженерные решения и технологии.
При строительстве планера предлагалось использовать материалы и технологии, уже освоенные авиационной промышленностью, но предлагались и нововведения. Так, впервые в отечественной практике использовались крупногабаритные панели обшивки, выполненные путем вытяжки с последующей фрезеровкой. Применение этой технологии позволило уменьшить массу конструкции – и частично компенсировать ее рост, обусловленный прочими проблемами.
Опытный М-52 в процессе сборки. Фото Testpilot.ru
Понимая сложность пилотирования тяжелой машины на сверхзвуковых скоростях, авторы проекта решили максимально разгрузить летчиков. Часть задач по контролю за системами самолета передали специально разработанной автоматике. За счет этого экипаж мог сосредоточиться на пилотировании и выполнении боевой задачи. При этом численность экипажа удалось сократить всего до двух человек – меньше, чем у любого другого отечественного дальнего бомбардировшика.
Среди прочего, автоматика отвечала за продольную балансировку самолета. На сверхзвуковой скорости центр аэродинамического давления смещался к хвосту и оказывался позади центра тяжести, что приводило к возникновению пикирующего момента. Эту проблему решили путем перемещения центра тяжести за счет автоматической перекачки топлива между разными группами баков. Впоследствии такое решение использовалось в ряде других проектов.
Опытный бомбардировщик М-50А совершил свой первый полет в октябре 1959 г. Испытания продолжались до середины 1961-го, и за это время успели провести менее двух десятков полетов, в т.ч. в рамках воздушного парада. Затем работы по проекту остановились в связи с рядом затруднений. Так, проект оказался слишком сложным, а опытный самолет показывал не все желаемые характеристики и был недостаточно надежным. Кроме того, были приняты принципиальные решения о перестройке стратегических ядерных сил с сокращением роли дальней авиации в пользу баллистических ракет. В таких условиях дальнейшая разработка М-50 не имела смысла. Тем не менее, технологии этого проекта остались в авиапроме и находили применение.
Ранний вариант проекта М-56 с двигателями под крылом. Фото Aviadejavu.ru
Промежуточные разработки
Параллельно с М-50 прорабатывалось несколько новых проектов боевой и гражданской техники. Некоторые из них основывались на существующем проекте, а другие создавались с нуля. Ни один из них не дошел даже до испытаний – но все оставили тот или иной конструкторский и технологический задел.
Непосредственно на базе М-50 разрабатывали бомбардировщик М-52. Он отличался составом и компоновкой силовой установки, конструкцией хвостового оперения, наличием системы дозаправки в воздухе и рядом других особенностей. К середине 1961 г. даже успели построить опытный самолет, однако из-за остановки базового проекта единственный М-52 не испытывался. Вскоре его разобрали.
Еще одним вариантом развития М-50 стал проект М-54. В нем изучались и прорабатывались различные изменения аэродинамического облика, направленные на повышение летных характеристик. Проект М-54 позволил собрать научные данные, но ОКБ-23 не успело использовать их в своих работах.
Необычные идеи реализовали в проекте бомбардировщика М-70. Эта модификация базового М-50 получила фюзеляж-лодку и мотогондолы над крылом. По задумке конструкторов, такой самолет мог бы садиться на воду в любой точке Мирового океана, принимать горючее от подлодки заправщика и вновь подниматься в воздух. За счет этого можно было в разы увеличить продолжительность дежурства.
Окончательная версия М-56 с общей гондолой двигателей. Графика Testpilot.ru
Большой интерес представляет проект бомбардировщика М-56. Этот самолет отличался наличием переднего оперения и отсутствием хвостового стабилизатора. При дозвуковом полете передние плоскости свободно перемещались в потоке, а на сверхзвуке их предлагалось фиксировать в заданном положении. За счет этого обеспечивалась необходимая продольная балансировка и исключалась необходимость перекачки топлива. Самолет М-56 мог бы иметь взлетную массу ок. 250 т, развивать скорость не менее 2,5М и показывать дальность 10 тыс.км.
На базе М-56 прорабатывались три варианта сверхзвукового пассажирского самолета М-55. Модификация М-55А получала два двигателя и могла перевозить 40 чел., а четырехдвигательный лайнер М-55Б предназначался для 85 чел. Версия М-55В с шестью двигателями получала 120 мест. Габариты и масса трех вариантов самолетов существенно различались.
Атомная авиация
В середине пятидесятых ОКБ-23 занялось тематикой самолетов с ядерной двигательной установкой. Первой разработкой такого рода стал проект М-60. Первоначально он предусматривал ограниченную перестройку существующего бомбардировщика М-50 с внедрением «специальных двигателей» от ОКБ А.М. Люльки. Однако ряд специфических требований, связанных с использованием атомной энергии, привел к отказу от этой идеи и к разработке совершенно нового самолета иного облика.
Макет дальнего гидросамолета М-70. Фото Testpilot.ru
Согласно проекту, М-60 должен был строиться по схеме среднеплана с трапециевидным крылом и Т-образным оперением. Силовая установка включала четыре ядерных турбореактивных двигателя с размещением в хвосте, на максимальном удалении от кабины. Рассматривались двигатели со встроенной активной зоной, имевшие разную компоновку. При тяге более 22 тыс.кгс они могли обеспечить сверхзвуковую скорость полета.
В носовой части предлагалось разместить капсулу экипажа с мощной биологической защитой. По расчетам, она весила 66 т, взлетный вес самолета – 250 т. Для защиты от радиации кабину-капсулу лишили остекления и других «слабых мест». Предлагалось разработать телевизионные и радиолокационные системы для обзора, новые средства жизнеобеспечения и т.д. Создавалась автоматическая система управления, способная контролировать работу агрегатов и выполнять полет. Рассматривалась даже возможность отказа от экипажа и передачей всех задач автоматике.
Проект М-60 получался чрезмерно сложным, и основные его проблемы были связаны с предложенной силовой установкой. Поэтому в 1958-59 гг. начались работы по другому атомному бомбардировщику. Изделие М-30 должно было получить двигатели от ОКБ Н.К. Кузнецова с иными характеристиками. Кроме того, в М-30 использовался накопленный опыт разработки.
Самолет М-60 с ядерными двигателями в хвосте. Графика Testpilot.ru
Новый бомбардировщик построили по схеме «утка» с двумя килями. В хвостовой части машины, в широкой гондоле, поместили шесть ядерных ТРД. Перед ними помещался общий реактор, выдававший тепловую энергию. Более совершенная конструкция энергоустановки позволила упростить и облегчить защиту реактора и экипажа. Благодаря этому вернули привычное остекление и отказались от некоторых средств обзора.
Самолет М-30 получался меньше и легче предшественника. При взлетной массе 170 т он нес 38 т защиты реактора и кабины, а также мог брать на борт до 25 т полезной нагрузки. Обеспечивалась сверхзвуковая скорость и практически неограниченная дальность полета.
Работы по М-30 продолжались до 1960 г., после чего были свернуты. Причиной этого стала чрезмерная сложность, стоимость и опасность перспективной техники. Ожидаемый рост характеристик не компенсировал эти недостатки. Кроме того, существовала более выгодная альтернатива в виде активно развивающихся баллистических ракет.
Неудачи и задел
В октябре 1960 г. ОКБ-23 перевели в ракетно-космическую отрасль и сделали филиалом ОКБ-52 В.Н. Челомея. В дальнейшем имели место иные преобразования, но основной сферой деятельности бюро оставался космос. Впрочем, было разработано несколько новых самолетов разного назначения – но не бомбардировщиков.
Проект М-30. Графика Aviadejavu.ru
За свою недолгую историю ОКБ-23 как самостоятельная организация создала целый ряд разнообразных бомбардировщиков, но только два из них пошли в серию и поступили на вооружение – суммарно более 120 ед. Еще один самолет удалось довести до испытаний, а второй разобрали до первого полета. Прочие разработки остались на бумаге. Все эти процессы внесли заметный вклад в развитие ВВС, но на фоне успехов других ОКБ смотрятся достаточно скромно.
Однако даже неудачные проекты позволили получить ценный опыт, проверить новые смелые идеи и разработать разнообразные образцы оборудования и технологии. Несмотря на перепрофилирование ОКБ-23, научные данные и технологии из его проектов в дальнейшем достаточно активно использовались при создании новой авиационной и аэрокосмической техники.
Нашли применение наработки по автоматике и системам управления, оригинальный способ балансировки и т.д. Решения по ядерным самолетам в основном отправились в архив в связи с закрытием направления, бесперспективность которого тоже была определена по результатам исследований и проектирования. Возможно, некоторые из идей в сфере ядерных двигателей вновь используются в современных проектах.
Таким образом, ОКБ-23 В.М. Мясищева за несколько лет своего существования в качестве авиастроительной организации сумело заметно повлиять на развитие дальней авиации, а также создать значительный технологический задел для будущих проектов. Вероятно, в этом и заключался главный результат работы бюро.
Информация