Фронтовой бомбардировщик Ту-98 (cамолет «98»).
Разработчик: ОКБ Туполева
Страна: СССР
Первый полет: 1956 г.
Начиная с конца 1949 года ОКБ А.Н.Туполева совместно с ЦАГИ проводило целую серию работ теоретического и прикладного характера, направленных на обоснование существования и выбор основных параметров перспективных тяжелых самолетов, рассчитанных на достижение высоких трансзвуковых и сверхзвуковых скоростей полета. Первоначально работы концентрировались в направлении глубокой модификации удачного проекта ОКБ — самолета «88» (Ту-16), в плане повышения мощности силовой установки и увеличения стреловидности крыла и оперения до 45 и более градусов без существенных изменений компоновки фюзеляжа, состава оборудования, вооружения и количества экипажа исходного проекта. К этим работам поискового характера можно отнести проекты рассматривавшиеся в ОКБ на переломе 40-х и 50-х годов и имевшие внутреннее обозначение самолет «97» и самолет «103».
Первый проект предусматривал создание трансзвукового бомбардировщика на базе Ту-16 за счет замены двигателей типа AM-3 с максимальной взлетной тягой 8750 кгс на двигатели ВД-5 с взлетной максимальной тягой 13000 кгс и внедрение аэродинамически чистого крыла (без надстроек гондол шасси) с углом стреловидности по линии четвертей хорд равным 45°. Более поздний проект «103» предусматривал перевод силовой установки Ту-16 на четыре двигателя типа ВД-7 (предполагавшаяся максимальная тяга у земли 11000 кгс) или на четыре AM-13 с аналогичной величиной тяги. Двигатели должны были устанавливаться попарно один над другим как и на Ту- 16 в центроплане у бортов фюзеляжа, общая схема крыла сохранялась (в том числе сохранялись и гондолы шасси), но его стреловидность увеличивалась до 45°. Первоначальные прикидки по проекту «103», проведенные в Отделе Техпроектов ОКБ под руководством С.М.Егера, позволяли говорить о возможности создания дальнего бомбардировщика класса Ту-16 со сверхзвуковой скоростью полета. В ходе этих предварительных работ ОКБ и ЦАГИ постепенно накапливали необходимый багаж знаний для создания проектов тяжелых сверхзвуковых боевых самолетов, часть из которых нашли практическую реализацию в опытных и серийных самолетах ОКБ А.Н.Туполева.
Начиная с 1952-1953 годов в ОКБ А.Н.Туполева начались активные проектные работы сразу по трем типам сверхзвуковых самолетов, охватывавших всю гамму: от фронтового бомбардировщика до межконтинентального самолета-носителя. Первым в этом ряду стал самолет «98» (Ту-98).
Работы по теме начались в ОКБ в первой половине 1952 года и на начальном этапе в основном замыкались на поисках наиболее оптимальной аэродинамической и конструктивной схемы крыла для будущего сверхзвукового самолета. В бригаде проектов ОКБ тема получила шифр — «самолет 5201». Работы опирались на изыскания ЦАГИ 1948-1952 годов по крыльям с углом стреловидности 55°. В ходе предварительных проработок по теме, в поисках наиболее оптимального решения помимо этого крыла для самолета рассматривались варианты с крылом в 35° и 45°. Одновременно шел поиск наиболее рационального размещения двигателей, воздухозаборников, а также выбора типа двигателей. Рассматривалась возможность использования ТРД AM-3 и ТР-11 (первоначальное обозначение АЛ-7), менее мощного чем AM-3, но в три раза более легкого. После проведенных комплексных оценок, остановились на люльковском ТРД.
К предварительному проектированию фронтового сверхзвукового бомбардировщика ОКБ приступило в конце 1952 года. Официальным основанием для начала работ стал выход Постановления СМ СССР № 5330-2089 от 29 декабря 1952 года, согласно которому МАП и ОКБ А.Н.Туполева предписывалось проработать вопрос о создании фронтового бомбардировщика со скоростью не менее 1200 км/ч. Конкретные предложения ОКБ должно было предоставить в Совет Министров СССР к 29 марта 1953 года. Изыскательские работы по теме совместно с ЦАГИ ОКБ развернуло с середины января 1953 года, этот этап предварительных поисков продолжался до середины 1954 года.
В бригаде проектов под руководством Б.М.Кондорского, Отделе Техпроектов, при тесном взаимодействии с ЦАГИ, постепенно складывался облик будущего сверхзвукового самолета. Рассматривались несколько вариантов исходных аэродинамических компоновок с различными формами крыла в плане. На основании исследований, проведенных в ОКБ, бригада проектов Б.М.Кондорского предлагала использовать для первых сверхзвуковых машин ОКБ крыло треугольной формы в плане. Однако для сверхзвуковых первенцев туполевцев было выбрано стреловидное крыло с углом стреловидности по линии четвертей хорд 55-57°. Основополагающим фактором в выборе такого крыла стало то, что к этому времени теория подобного крыла была в значительной мере отработана в ЦАГИ. В результате компоновщики и прочнисты ОКБ под давлением аэродинамиков ЦАГИ остановилось именно на таком крыле. Хотя многим ведущим специалистам ОКБ, в частности «главному» прочнисту туполевцев А.М.Черемухину (да и многим прочнистам в ЦАГИ) в первом приближении было известно, что выбор подобного крыла повлечет большое количество конструктивных и эксплуатационных проблем.
В самом ЦАГИ также не было полного единства по данной проблеме: какое крыло треугольное или стреловидное более оптимально для сверхзвуковых машин с аэродинамической и конструктивной точек зрения. В ЦАГИ сталкивались два направления: за стреловидное крыло большого удлинения стояла группа В.В.Струминского, за дельта-крыло — группа, возглавлявшаяся П.П.Красилыциковым и Р.И.Штейнбергом. На том этапе доводы, запас теоретических наработок, а главное авторитет В.В.Струминского оказались сильнее, появились соответствующие рекомендации ЦАГИ и первые спроектированные и построенные в туполевском ОКБ сверхзвуковые машины («98» и «105») получили стреловидные крылья стреловидностью 55-57°, сравнительно большого удлинения. Крыло оказалось достаточно сложным для конструкторов и показало свой непростой норов в эксплуатации: проблемы с жесткостью, при полетах на больших скоростях, флаттер и т.д. В последующем, задним числом, этот выбор оправдывали катастрофами американского сверхзвукового бомбардировщика В-58 с треугольным крылом, скромно «забывая» о многих разбившихся серийных Ту-22 («105А»).
В ходе проектирования столь сложного для конструкторов крыла, прочнистами ОКБ под руководством А.М.Черемухиным в тесном контакте с прочнистами ЦАГИ, были организованы различные экспериментальные работы по выбору и испытаниям подобного крыла. В ОКБ были построены и испытаны модели и натурные образцы элементов крыла. Причем все это сделали со значительным опережением выпуска рабочих чертежей на опытный самолет, что свело к минимуму всевозможные доработки и «неожиданности» в металле на первой опытной машине. В ходе всех этих работ по моделированию будущего крыла самолета «98», выяснилось, что характер взаимодействия силового кессона консоли крыла со стреловидностью 55° с прямым кессоном центроплана оказался существенно более сложным, чем при углах 35° дозвукового Ту-16. Поэтому прочнисты ОКБ при решении этой достаточно сложной задачи применили метод натурного моделирования, что позволило точнее разобраться с процессами передачи сил в такой конструкции и сделать грамотный выбор необходимых конструктивных элементов данного узла (на Ту-16, при решении подобной задачи, хватило проведения предварительных исследований на моделях конструкции).
Общая аэродинамическая компоновка самолета, частные решения по компоновке фюзеляжа силовой установки и т.д. первоначально были близки к первому варианту Ил-54 (проекту сверхзвукового бомбардировщика ОКБ-240). Судя по всему, для обоих проектов руководящим материалом послужили общие рекомендации ЦАГИ для самолетов подобного класса.
После предварительных проработок, для проекта «98» была выбрана схема среднеплана, с аэродинамически чистым тонким стреловидным крылом и стреловидным хвостовым оперением. Стремясь обеспечить высокое аэродинамическое качество крыла на крейсерских сверхзвуковых режимах, разработчики отказались от расположения основных стоек шасси в крыле и полностью разместили их в отсеках фюзеляжа. Требование достижения сверхзвуковых скоростей заставило отказаться от всевозможных дополнительных надстроек на фюзеляже: полностью отказались от башенных фюзеляжных пушечных установок, оставив лишь кормовую установку, размеры фонарей кабин экипажа были максимально минимизированы. Важными новациями в компоновке самолета стало размещение мощных ТРД с форсажными камерами в хвостовой части фюзеляжа, подвод к ним воздуха по длинным воздухопроводам, внедрение воздухозаборников с фиксированными центральными телами в виде небольших полуконусов на входе и применение системы слива пограничного слоя, выполненного в виде щели между воздухозаборниками и фюзеляжем. Для снижения волнового сопротивления в трансзвуковой зоне аэродинамическая компоновка самолета «98» предусматривала небольшое обжатие фюзеляжа на участке сочленения его с крылом, что соответствовало, входившему тогда в практику мирового самолетостроения «правилу площадей» (интуитивно, на уровне инженерного подсознания это правило использовалось при компоновках различных элементов самолетов ОКБ начиная с 40-х годов с Ту-2, дав наибольший эффект на Ту-16).
Поскольку на период создания «98-ой» машины, опыт аэродинамического проектирования сверхзвуковых тяжелых самолетов и у нас, и за границей только нарабатывался, при определении ожидаемых характеристик самолета максимально использовались данные, имевшиеся в ЦАГИ. В ходе аэродинамических расчетов была составлена сетка аэродинамических характеристик на базе экспериментальных данных ЦАГИ и опубликованных материалов по линейной теории. Такой подход позволил, по результатам теоретических расчетов, определить ряд новых соотношений и выводов для аэродинамической компоновки присущей самолету «98», использовавшихся в последствии при работах над более поздними проектами ОКБ.
Как отмечалось выше, предварительные проработки по проекту продолжались почти полтора года и только весной 1954 года, после того как был сформирован облик будущего сверхзвукового фронтового бомбардировщика, вышло Постановление СМ СССР по машине. В соответствии с Постановлением Совета Министров СССР № 683-301 от 12 апреля 1954 г и в соответствии с Приказом МАП № 255 от 17.04.1954 г. ОКБ А.Н.Туполева поручалось спроектировать и построить скоростной фронтовой бомбардировщик с двумя ТРД АЛ-7Ф с максимальной форсажной тягой 10000 кгс, со следующими данными: максимальная скорость при работе двигателей на форсажном режиме 1300-1400 км/ч на высотах 10000-11000 м (1150-1200 км/ч на высотах 6000-7000 м при работе двигателей на максимальном бесфорсажном режиме).
Практическая дальность полета с нормальной бомбовой нагрузкой 3000 кг (максимальная бомбовая нагрузка — 5000 кг) не менее 2300 кг, а с дополнительным топливным баком — 2550-2700 км.
Практический потолок над целью оговаривался 13000-13500 м.
Экипаж самолета — 3 человека.
Самолет должен был быть построен в двух экземплярах: первый экземпляр необходимо было предъявить на летные испытания (заводские) в июле 1955 г, а на государственные — в декабре 1955 года. В Постановлении предусматривались альтернативные типы силовых установок на базе двух спарок АМ-11 (AM-15) по 11400 кгс или двух двигателей ВК-9 по 12000 кг. ОКБ А.М.Люльки должно было поставить уже в феврале 1955 года два двигателя АЛ-7Ф с 50-ти часовым ресурсом для проведения летных испытаний на первый опытный самолет. В целях обеспечения резервирования создания двигателей для самолета «98» ОКБ ААМикулина должно было спроектировать и построить на базе AM-11 спаренный ТРД AM-15 и предъявить его в октябре 1955 года на 100 часовые государственные стендовые испытания. В первом квартале 1955 года необходимо было передать AM-15 с 50-ти часовым ресурсом для летных испытаний на летающей лаборатории, а в июне 1955 года — два двигателя для самолета «98». ОКБ В.Я.Климова поручалось спроектировать и построить ВК-9 и предъявить его на государственные испытания в декабре 1955 года. Один двигатель ВК-9 — в июле 1955 года должен был быть готов для испытаний на летающей лаборатории, а два двигателя с 50-ти часовым ресурсом для самолета «98» должны были быть поставлены в сентябре 1955 года.
До ноября 1954 года в ОКБ продолжались работы по оптимизации аэродинамической компоновки самолета. Одновременно началось рабочее проектирование самолета, и практически сразу подготовка, а затем и опытное производство двух машин (одна для летных испытаний, вторая для статических испытаний в ЦАГИ).
В марте 1955 года ОКБ предъявило заказчику эскизный проект и макет самолета. Строившийся самолет «98» имел целый ряд конструктивно-технологических особенностей, представлявших для середины 50-х годов определенный интерес. Основная масса инженерных решений была направлена на выполнение основной задачи — получение сверхзвуковых скоростей полета.
Самолет «98» представлял собой классичекий моноплан со среднерасположенным стреловидным крылом и стреловидным хвостовым оперением. Два двигателя АЛ-7Ф со статической бесфорсажной тягой 6500 кгс и со статической тягой на форсаже 9500 кгс размещались в хвостовой части фюзеляжа. Для обеспечения поступления в двигатели невозмущенного воздушного потока, были применены удлиненные воздухоканалы, начинавшиеся нерегулируемыми воздухозаборниками, установленными в передней части фюзеляжа за кабиной экипажа перед крылом. Воздухозаборники оснащались системой слива пограничного слоя и неподвижным центральным телом в виде неподвижных полуконусов на входе в воздухозаборник.
Фюзеляж полумонококовой конструкции, в его носовой части располагалась остекленная кабина штурмана-навигатора, за ней кабина летчика и кабина штурмана-оператора.
Вся передняя часть самолета вместе с кабинами экипажа представляла герметический отсек. Все рабочие места экипажа были оборудованы катапультируемыми креслами. Под кабиной летчика размещалась в радиопрозрачном обтекателе антенна панорамно-прицельного радиолокатора типа «Инициатива». Под кабиной оператора размещался отсек передней стойки шасси. За герметической кабиной экипажа располагался отсек штатного фотооборудования (аэрофотоаппарат типа АФА-33/75) для попутной фоторазведки и фиксирования результатов бомбометания.
В районе установки крыла перед центропланом и под ним в фюзеляже устанавливались топливные баки №№ 1, 3 и 4, в которых находился основной запас топлива.
Сразу же за центропланом, практически в центре масс, располагался бомбоотсек. За бомбоотсеком размещались отсеки основных стоек шасси, между которыми располагался топливный бак № 5. Над центропланом крыла, бомбоотсеком и отсеками основных стоек шасси размещались воздухопроводы двигателей.
В задней части фюзеляжа, сверху, размещались двигатели АЛ-7Ф, заканчивавшиеся в хвостовой части фюзеляжа форсажными камерами. Двигатели устанавливались под небольшим положительным углом к строительной горизонтали самолета. Под двигателями размещался топливный бак № 6, запас топлива в котором можно было использовать для обеспечения необходимой балансировки самолета на различных режимах полета. Фюзеляж заканчивался сопловой нерегулируемой частью двигателей и стекателями.
Двухлонжеронное крыло кессонной конструкции стреловидностью по 1/4 линии хорд 55° состояло из центроплана и отъемных частей, Крыло устанавливалось по отношению к строительной горизонтали самолета с углом 2°. Относительная толщина крыла составляла около 7%. На крыле размещались элероны и щитки-закрылки, на каждой полуплоскости имелись аэродинамические гребни. Так как крыло имело сравнительно небольшие строительные высоты в своей отъемной части, поэтому для размещения топлива использовался только центре-пленный кессон (два бака № 2). Стреловидное хвостовое оперение выполнялось по нормальной схеме: вертикальное оперение достаточно большой площади с килем и рулем направления, занимавшим приблизительно треть всей площади оперения; низкорасположенное горизонтальное оперение с неуправляемым стабилизатором и рулем высоты (в дальнейшем по опыту испытаний самолета «98», на «128-ой» машине и первых опытных самолетах » 105″ и » 105А» будут введены управляемые стабилизаторы с сохранением руля высоты, а затем на серийных Ту-22 управляемый стабилизатор без руля высоты).
Впервые в практике ОКБ А.Н.Туполев согласился на внедрение на своем самолете необратимых бустеров во всех каналах управления (бустера были разработаны под руководством Главного конструктора Т.М.Башта в специализированном ОКБ). Всей авиапромышленности было известно «великое» изречение Андрея Николаевича: «Лучший бустер это тот, который стоит на земле», однако переход на сверхзвук настоятельно потребовал внедрения столь нелюбимых им (и законно — на том этапе первые отечественные бустеры имели очень низкую надежность, и кроме того, управленцы еще не умели грамотно строить системы управления самолетов с необратимыми гидроусилителями). Одновременно с переходом на необратимые бустеры в системе управления были установлены пружинные загружатели и рулевые демпферы. Следует отметить, что новой системе управления на основе необратимых гидроусилителей на самолетах «Ту» еще предстояло пройти долгий путь доводок — сначала на опытных самолетах «98» и «105», а затем на серийных Ту-22. Многие летчики пали жертвами различных трагических нюансов новой системы управления, прежде чем она стала отвечать необходимым требованиям по безопасности.
Шасси самолета выполнено по трехопорной схеме с носовым колесом. Носовая стойка с двумя спаренными колесами убиралась в отсек под кабиной экипажа назад по потоку. Основные стойки шасси крепились к мощным бимсам бомбоотсека и убирались назад в фюзеляжные отсеки, при этом четырехколесные тележки шасси вместе со стойками занимали горизонтальное положение в этих отсеках. Подобное новаторское конструктивное решение позволило получить аэродинамически чистое крыло, свободное от агрегатов шасси. Однако шасси такой конструкции имело небольшую колею и было очень сложным для летной эксплуатации в ВВС, прежде всего из-за значительных ограничений по боковому ветру и необходимости подготовки высококвалифицированных летчиков (стандартная фраза всех отчетов по летным заводским испытаниям — «доступен летчикам средней квалификации» — к данной машине уже явно не подходила). Как инженерное решение подобная конструкция шасси была оригинальной и интересной, и в последствии, когда вторая машина попала в ЦАГИ на статиспытания, конструкция шасси самолета «98» вызывала живой интерес у специалистов других отечественных самолетных ОКБ, но прямых повторений этот конструкции не было.
К важным конструктивно-технологическим особенностям самолета «98» можно отнести широкое использование в конструкции планера элементов выполненных из длинномерных профилированных панелей. Прежде всего они были использованы в конструкции крыла для образования мощного центрального кессона. В крыле были применены прессованные совместно со стрингерами панели из алюминиевого сплава, которые вместе с двумя лонжеронами образовывали кессон. В ходе отработки технологии изготовления подобных панелей, конструктора, прочнисты и технологи ОКБ столкнулись с большими трудностями. Панели из-за малой относительной толщины крыла (по сравнению с предыдущими конструкциями ОКБ) были необычно высоко нагружены, что впервые потребовало применения обшивки с толщиной доходившей до 8-10 мм. Возник вопрос о конструкции панели и в первую очередь о силовой связи стрингеров с обшивкой такой толщины. Моделирование и расчеты, проведенные в ОКБ с различными толщинами обшивки и размерами стрингеров, показали, что для крепления стрингеров без существенного перетяже -ления панели нужны дюралевые заклепки малых диаметров, для которых в авиа-проме нет необходимого оборудования. Это обстоятельство заставило пойти по новому смелому пути: внедрить новый технологический процесс, при котором панель прессовалась целиком вместе со стрингерами.
Реализацией этого предложения стало прессование панели в виде трубы, с последующим разворачиванием ее в требуемую поверхность панели крыла или фюзеляжа. Одним из достоинств такой технологии было резкое снижение трудоемкости изготовления планера самолета, так как при этом исключался большой объем клепальных работ. Для того чтобы при разворачивании трубы в панель «не рвать стрингера», приняли решение делать их с внешней стороны трубы. После необходимых отработок и проверок, в ходе которых было подтверждено, что данная технология не влияет на прочность панелей, она была принята для самолета «98», а затем для опытного самолета «105» и серийных Ту-22(«105А»).
Впервые в практике ОКБ на самолете «98» было предложено использовать кормовую дистанционную пушечную установку, управление которой должен был осуществлять штурман-оператор из кабины экипажа. Специально для самолета «98» под руководством А.В.Надашкевича (Зам. А.Н.Туполева по вооружению) и Главного конструктора И.И.Торопова, возглавлявшего специализированное ОКБ по системам самолетного вооружения, была спроектирована и построена кормовая дистанционная установка под две пушки типа АМ-23. Установка ДК-18 в обтекателе монтировалась под килем самолета, боекомплект установки на самолете составлял 300 снарядов (по 150 на ствол). Прицеливание осуществлялось с помощью радиолокационного прицела ПРС-1 «Аргон», антенный блок которого был размещен на вершине киля в его задней оконечности. Помимо кормовой установки, в передней части фюзеляжа, справа по борту снизу монтировалась неподвижная пушка АМ-23 с боекомплектом на 50 снарядов. Огонь из носовой пушки вел летчик. Самолет «98» должен был иметь мощное наступательное бомбовое, ракетное и минно-торпедное вооружение.
Все ударное вооружение размещалось внутри достаточно емкого бомбоотсека и на внешних подвесках. Система бомбового вооружения предусматривала следующие варианты загрузки: 24 бомбы ФАБ-100, из них 8 на внешней подвеске, или 16 ФАБ-250, из них 4 на внешней подвеске, или 10 ФАБ-500, из них 2 на внешней подвеске.
Система ракетного вооружения предусматривала размещение в бомбоотсеке и на внешних подвесках неуправляемых реактивных снарядов в следующих комбинациях: до 300 НУРС типа АРС-85, или до 61 ТРС-132, или до 18 ТРС-212. НУРС предполагалось размещать в специальных установках по типу, примененных на опытном штурмовике-пикирующем бомбардировщике «91». В варианте использования на морских ТВД самолет «98» предусматривалось вооружать торпедами типа РАТ-52, МАН, МАВ и ТАН-53, а также минами типа АМД-500 и АМД-1000. Прицеливание при бомбометании осуществлялось с помощью оптического прицела ОПБ-16, синхронно связанного с РЛС «Инициатива».
Руководителем работ по теме «98» А.Н.Туполев назначил Д.С.Маркова, за опытное производство по ОКБ отвечал молодой инженер А.И.Залесский, много сделавший для создания «98-ой» машины, а затем и Ту-128, возглавляя подразделение эксплуатации Ту-128 в ОКБ.
Этап проектирования самолета «98» был закончен к июлю 1955 года, к этому моменту постройка самолета в опытном производстве на заводе № 156 была закончена на 70%. С февраля 1955 года по февраль 1956 года опытный самолет стоял в ожидании двигателей АЛ-7Ф. Наконец 13 февраля АЛ-7Ф пришли на опытный завод № 156. После поставки АЛ-7Ф к концу февраля 1956 года производство машины было закончено. К лету 1956 года опытная машина была перевезена в ЖЛИ и ДБ на аэродроме в г. Жуковском.
7 июня 1956 года самолет был принят на заводские испытания, начался длительный этап наземных испытаний, необходимых доводок и проверок. В связи с затяжками по изготовлению и доводкам самолета «98» были скорректированы сроки начала испытаний. Согласно Постановлению СМ СССР № 424-261 от 28.03.1956 г. и Приказа МАП № 194 от 06.04.1956 г. срок предъявления на госиспытания первого самолета был смещен на третий квартал 1956 года.
Самолет испытывал экипаж в составе летчика-испытателя В.Ф.Ковалева и штурмана-испытателя К.И.Малхасяна (ведущий инженер по испытаниям Грибакин). 7 сентября 1956 года был выполнен первый полет. Начавшиеся летные испытания проходили достаточно сложно. Причин было несколько: прежде всего это трудности с эксплуатацией и доводками новой необратимой гидравлической системы управления, сложности с системой управления передней стойки шасси, кроме того, допекали частые выходы из строя двигателей АЛ-7Ф. Всего до конца 1957 года удалось на самолете «98» выполнить 30 полетов с общим налетом 25 часов 12 минут. В одном из полетов экипаж на «98-ой» машине достиг максимальной скорости 1238 км/ч на высоте 12000 м, это был сверхзвук. Ход работ по самолету «98» контролировался на самом высоком уровне, задержки с доводками и испытаниями находили соответствующую реакцию руководства. 25 января 1957 года вышло Постановление СМ СССР № 71-44, а вслед за ним Приказ МАП № 30 от 27.02.1957 г., которые имели следующее содержание:
«О неудовлетворительном состоянии работ по созданию и доводке фронтовых бомбардировщиков Як-26 и Ту-98 (в официальных правительственных документах самолет «98» проходил под обозначением Ту-98)…
… Туполев затянул постройку и доводку Ту-98 и не обеспечил предъявления на госиспытания по ПСМ…
… Туполеву принять меры к ускорению работ по доводке самолета с тем, чтобы не позднее мая 1957 года предъявить самолет на госиспытания.
МО совместно с МАП рассмотреть результаты заводских испытаний Ту-98 и в июне 1957 года представить предложения о серийном производстве самолета».
Никакие грозные постановления не могли изменить сути: опытная машина требовала большого объема доводок и исследований и о развертывании серийного производства, а тем более о принятии на вооружение речи идти не могло. Испытательные полеты на «98-ой» продолжались до 1959 года. Несмотря на большие усилия ОКБ, героизм летчиков-испытателей, довести самолет до уровня передачи ВВС на госиспытания не удалось.
Первоначально испытания завязли в массе проблем, доработок и отказов, присущих самолету «98» — одной из первых тяжелых сверхзвуковых машин, которая своими первыми тяжелыми полетами прокладывала дорогу будущим туполевским сверхзвуковикам, доведенным до уровня серийного производства (семейство самолетов Ту-22).
Со временем заказчик начал постепенно терять интерес к машине. «98-ая» перешла из разряда перспективных боевых ударных самолетов в разряд экспериментальных, на которой представлялась хорошая возможность детального исследования вопросов устойчивости, управляемости, вибрационных нагрузок и прочности конструкции тяжелого сверхзвукового самолета при полетах на трансзвуковых и небольших сверхзвуковых скоростях полета. Насколько сложно штурмовался звуковой барьер первым туполевским сверхзвуковиком, можно судить, по тексту представления на звание Героя Советского Союза летчика-испытателя В.Ф.Ковалева, который не раз попадал в острые ситуации в ходе полетов на «98-ой». В представлении было написано следующее: «… впервые в стране успешно провел испытания опытного сверхзвукового бомбардировщика Ту-98, в процессе которых многократно спасал материальную часть».
За три года прошедших с начала работ по самолету «98» машина успела (как фронтовой бомбардировщик) морально устареть и ее ожидаемые характеристики перестали удовлетворять ВВС. Прежде всего требовалось увеличить скорость полета и модернизировать систему ударного вооружения, с учетом появления управляемых ракет класса воздух-поверхность. В июле 1957 года в ОКБ начались изыскательские работы по модификации «98-ой» машины — самолету «98А» (официальное обозначение Ту-24). В конце 1957 года А.Н.Туполев выходит к заказчику с предварительным техническим предложением по модернизации самолета «98» в облегченный вариант «98А» (Ту-24). Самолет предлагалось облегчить за счет отказа от пушечного оборонительного вооружения (с самолета снималась кормовая установка ДК-18 и носовая пушка AM-23), экипаж сокращался до двух человек (летчик и штурман). В первоначальном варианте модернизации предполагалось обойтись минимумом доработок. Силовая установка переводилась на модернизированные двигатели АЛ-7Ф-1. Самолет переоборудовался с учетом возможности подвески ракет типа П-15А или П-15М, в вариантах: или одна ракета в бомбоотсеке, или две на подкрыльевых пилонах. Пуск ракет должен был осуществляться или в варианте полета на больших высотах (до 14000 м) при скорости полета самолета-носителя 1400-1500 км/ч, при этом дистанция пуска составляла 60-70 км, или в варианте низковысотного полета на высоте 100-200 м со скоростью 950-1000 км/ч, при этом дистанция пуска составляла 50 км.
В варианте бомбардировщика самолет «98А» должен был иметь следующие данные:
-взлетная масса, кг: 28000-3000;
-максимальная скорость, км/ч: 1800-2000;
-дальность полета, км с 2000 кг бомб: 2000 с дополнительными баками 2400;
-практический потолок, м
на форсажном режиме: 16000-17000
на номинальном режиме: 13000-14000
В более поздних проработках по Ту-24 постарались исключить многие исходные недостатки базовой конструкции самолета. Изменялась компоновка шасси: основные стойки шасси теперь убрались в крыльевые обтекатели, при этом увеличивалась колея шасси и тем самым устранялся один из серьезных дефектов самолета «98». В систему вооружения вводилась ракета класса «воздух-поверхность», которая должна была размещаться в полуутопленном положении в бомбоотсеке. Была полностью облагорожена аэродинамика самолета: общая компоновка в большей степени соответствовала «правилу площадей», несколько был уменьшен диаметр фюзеляжа, перкомпонованы воздухозаборники и воздушные каналы подвода воздуха к двигателям, изменена хвостовая часть фюзеляжа в районе сопловых агрегатов двигателей, облагорожены фонари кабин штурмана и летчика, уменьшен обтекатель РЛС (ее антенна была перемещена в среднюю часть фюзеляжа). Уменьшалась бомбовая нагрузка, соответственно уменьшался объем бомбоотсека, что в свою очередь давало возможность уменьшить миделевое сечение фюзеляжа. Размещение топливных баков и агрегатов оборудования в фюзеляже в значительной степени изменялось.
Вслед за первыми предложениями по Ту-24 А.Н.Туполев форсирует обработку военно-политического руководства страны с целью пробить новую работу по модернизации «98-ой» машине. 9 января 1958 года с подачи Андрея Николаевича за подписями Р.Я.Малиновского, К.А.Вершинина, П.В.Дементьева и А.Н.Туполева в ЦК КПСС уходит письмо следующего содержания:
«Докладываем соображения о необходимости принятия к производству фронтового бомбардировщика Ту-98А (облегченного)…
… из общего числа целей могут быть надежно поражены ракетами всех видов класса «земля-земля» до 55% целей, фронтовыми бомбардировщиками до 30%, истребителями-бомбардировщиками до 15%. Фронтовые бомбардировщики и истребители-бомбардировщики найдут широкое применение и на морских ТВД. В настоящее время бомбардировочная авиация вооружена технически устаревшими и изношенными самолетами Ил-28, которые не отвечают современным условиям и требуют замены.
В качестве фронтового бомбардировщика, а также бомбардировщика морской авиации в данное время может быть принят разработанный конструкторским бюро под руководством т. Туполева на базе самолета Ту-98, самолет Ту-24 (Ту-98А) со следующими данными: взлетный вес 28-30 т, максимальная скорость 1700-1900 км/ч, практическая дальность полета с крейсерской скоростью 950-1000 км/ч — 2000 км (2400 км в перегрузку, практический потолок с форсированнием двигателей 16-17 км, вес бомб 2000/3000 кг. Самолет приспособлен для пуска самолетов-снарядов и применения атомных бомб…
Самолет обладает хорошей проходимостью по грунту. Летно-технические данные самолета по скорости и высоте превосходят данные фронтовых бомбардировщиков, находящихся на вооружении ВВС США и Англии.
Поступление на вооружение Ту-24 резко повысит боеспособность фронтовой и морской авиации…»
Вслед за этим обращением в ЦК КПСС П.В.Дементьев обращается к заместителю председателя Совмина Д.Ф.Устинову с прямо противоположными предложениями, которые должны были поставить крест на всех работах по «98-ой» машине:
«Опытный экземпляр фронтового бомбардировщика Ту-98 имеет максимальную скорость 1200-1380 км/ч, дальность полета со скоростью 900 км/ч на высоте 14-15 км — 2400 км, полетный вес — 38 т.
В целях улучшения летно-технических данных этого самолета Туполев предложил за счет облегчения конструкции и уменьшения веса бомб снизить полетный вес до 26-28 т, повысить максимальную скорость до 1800-2000 км/ч, потолок до 17-18 км и дальность до 3500 км. Опытный экземпляр улучшенного самолета он предлагает закончить постройкой к концу 1959 года и не ожидая результатов летных испытаний запустить этот самолет в серийное производство по чертежам ОКБ.
Снижение полетного веса с 38 т до 26-28 т потребует практически нового самолета и загрузит большую часть ОКБ на длительное время (основной интерес А.Н.Туполева всегда был получить как можно больший портфель заказов для ОКБ, за это он дрался как лев и готов был при этом потоптать и разорвать кого угодно, невзирая на ранги и отличия оппонентов, он был ХОЗЯИН и дрался всегда за интересы своей фирмы и по большому счету за интересы своих людей с бешенной энергией)…
В соответствии с Постановлением СМ СССР от 28 марта 1956 года Яковлевым построен легкий фронтовой бомбардировщик Як-129 (опытный экземпляр будущего серийного Як-28) с двумя двигателями РД-11-300 весом 13-14 т с максимальной скоростью 1600-1800 км/ч, практическим потолком 16-17 км и дальностью 2400 км (в действительности не более 1800 км) при скорости 900 км/ч. Самолет Як-129 проходит заводские испытания.
Кроме этого Постановлением СМ от 15 августа 1956 года Яковлев обязан был построить легкий высотный сверхзвуковой бомбардировщик с полетным весом 20-22 т с максимальной скоростью 2500 км/ч и практическим потолком 20-21 /ш.(Речь шла о проекте яковлевского фронтового бомбардировщика Як-2ВК- 11). В проекте представленного плана опытного строительства нами предлагается построить этот самолет как носитель самолетов-снарядов с передачей его на государственные испытания в четвертом квартале 1959 года.
Учитывая построенный Яковлевым фронтовой бомбардировщик и имеющееся задание на новый бомбардировщик-носитель со скоростью 2500 км/ч, считаю нецелесообразным проведение дальнейших работ с самолетом Ту-98. Государственный комитет считает более целесообразным сосредоточить все средства и силы ОКБ и завода № 156 в 1958 году на выполнении более важных заданий, установленных Правительством, в первую очередь:
-на ускорение испытаний и доводки Ту-105 («105»);
-на ускорении строительства дальней крылатой ракеты «С» («121″).»
Возвращаясь в то время, сейчас трудно понять, почему руководство ГКАТ, предпочло остановиться на яковлевском двухмаховом проекте самолета-носителя, шансы на постройку которого были весьма проблематичны, в ущерб глубокой модификации уже летавшего самолета «98». Тем более в модифицированном виде базовый самолет-бомбардировщик становился носителем самолетов-снарядов.
Помимо проекта «98А» в ОКБ проводились работы над проектом «98Б» под различные типы более мощных двигателей. Рассматривались варианты модификации под двигатели АЛ-7Ф-2, ВД-15 и АЛ-9. Для этой модификации предполагалось использовать новое крыло с увеличенной площадью центропланной части, в которую должны были убираться основные стойки шасси. Стабилизатор должен был выполняться полностью управляемым, прицельная станция кормовой пушечной установки перемещалась с вершины киля в его основание и занимала место над ДК-18. Для этой модификации прорабатывался вариант безаэродромного старта со специальных легких мобильных ферм с помощью мощного твердотопливного ускорителя Р-80, который создавал тягу 80000 кг и обеспечивал импульс 300000 кг/с и перегрузку на старте 2,78, разгоняя самолет в конце старта до 355 км/ч.
По теме «98Б» в ОКБ прорабатывался вариант ударного самолета с одним двигателем. По своей компоновке однодвигательный проект «98Б» сильно напоминал американский истребитель-бомбардировщик F-105 «Тандерчиф». С семейством «98-х» его роднила остекленная носовая часть с кабиной штурмана. Кроме различных вариантов «98Б» в ОКБ рассматривался проект «98В», предназначавшийся для полетов на больших высотах.
Последним в ряду проектов, развивавших линию самолета «98», стал проект самолета «122». Проект представлял глубокую модификацию «98-ой» машины под двигатели АЛ-11. Самолет проекта «122» должен был иметь следующие основные летные данные:
-максимальная скорость, км/ч на высоте 10000-11000 м: 2000-2200;
-дальность полета, км: 2400-3000;
-практический потолок, м: 20000;
-бомбовая нагрузка, кг: 2000-3000;
Проектирование и испытания самолета «98» дали бесценный опыт для последующей разработки самолетов Ту-128 и Ту-22. В основном это касалось выбора оптимальных аэродинамических схем, конкретных конструктивных решений по различным агрегатам, а также решения проблем, связанных с работой силовых установок и систем управления на сверхзвуковых скоростях.
Прямым развитием самолета «98» стал дальний барражирующий истребитель-перехватчик ракетоносец Ту-128 (самолет «128»), имевший первоначальное официальное обозначение Ту-28. Еще в ходе заводских испытаний самолетом «98» заинтересовался Командующий авиацией ПВО маршал Е.Я.Савицкий. Ознакомившись с ним поближе, он приехал к А.Н.Туполеву с предложением создать авиации ПВО самолет конструктивно близкий к «98-ой» машине, но с совершенно другим назначением. ПВО срочно нужен был дальний истребитель-перехватчик, вооруженный тяжелыми ракетами класса «воздух-воздух» и оборудованный мощной бортовой радиолокационной станцией системы обнаружения воздушных целей и наведения на них бортовых ракет. В разговоре с Е.Я.Савицким Туполев уточнил ряд специфических вопросов, после чего поручил Начальнику отдела Технических проектов С.М.Егеру разработать эту тему более детально, приняв за основу «98-ой» проект и проработки по его модификациям. Разговор этот состоялся в июне 1957 года и в течении почти года до выхода Постановления в отделе Тех-проектов рассматривались различные варианты переделки сверхзвукового бомбардировщика в перехватчик. Первоначально за базовый проект был взят Ту-24 («98А»). Была перекомпонована передняя часть фюзеляжа: в носовой части вместо штурманской кабины установили под радиопрозрачным обтекателем радиолокационную станцию К-24 с дальностью обнаружения цели 50 км, захвата и сопровождения цели 35-40 км и дальностью пуска ракет 20 км. Под консолями крыла на пилонах на пусковых установках подвешивались четыре ракеты типа К-24 с радиолокационной полуактивной системой наведения. Кабина экипажа была полностью переделана под две кабины: летчика и оператора. Силовая установка рассматривалась на базе двигателей АЛ-7Ф-1,а затем АЛ-7Ф-2. В дальнейшем проект был переработан под крыло большей площади (по конфигурации повторявшее крыло «98Б», но с шассийными обтекателями) и РЛС «Смерч» с ракетами К-80 (Р-4).
После прекращения активных работ по опытному самолету «98», его решили в июле 1958 года списать (Акт на списание должен был быть готов к 15.10.1958 г.) и сдать на металлолом.
Официальное начало работ по самолету «128» несколько продлило его жизнь, но уже в качестве летающей лаборатории для отработки системы вооружения нового перехватчика. Постановление СМ СССР № 608-293 на разработку комплекса Ту-28-80 вышло 4 июля 1958 года, а вслед за ним последовали Постановление № 1013-482 от 28.08.1958 г. и Приказ ГКАТ № 385 от 20.09.1958 г., в которых определялись порядок работ по разработке и серийному производству нового комплекса перехвата и где ставилась задача по созданию летающей лаборатории на базе «98-ой» машины:
«…Создать на базе опытного Ту-98 экспериментальный самолет лабораторию для отработки в полете системы управления реактивным оружием, начав его летные испытания в первом полугодии 1959 г. Работы по Ту-98 прекратить.
Тихомирову ОКБ-15 поставить ОКБ-156 для летающей лаборатории в 4-м квартале 1958 г. один макет действующей аппаратуры наведения на базе Ураган-5Б и 1 экземпляр Ураган -5Б-80 («Смерч») для установки на Ту-28 в 3-м квартале 1959 г. и один экземпляр для проведения госиспытаний в 4-м квартале 1959 года.
ОКБ-4 Бисновата дать в I-м квартале 1960 г. ракеты К-80…»
Переделкой самолета «98» подлетающую лабораторию, получившей обозначение «98ЛЛ» (Ту-98ЛЛ, в официальных документах также фигурирует обозначение Ту-98А) занимался Воронежский филиал ОКБ на заводе № 64, под руководством А.И.Путилова (старейшего работника ОКБ, в прошлом руководителя работ по самолетам семейства «Сталь»). В 1959 году летающая лаборатория была готова. При переоборудовании с опытного самолета «98» были демонтированы носовая штурманская кабина, РЛС «Инициатива», РЛС «Аргон», все пушечное и бомбардировочное вооружение. Установлена новая носовая часть под размещение макетной аппаратуры РЛС «Смерч» (затем и реальной станции), под крылом установили два пилона с пусковыми установками под ракеты К-80. В том же 1959 году начались полеты на летающей лаборатории по программе отработки системы ракетного вооружения, полеты проводил летчик-испытатель М.В.Козлов, ведущий летчик-испытатель по самолету «128». Полеты на летающей лаборатории продолжались до осени 1960 года. В основном отрабатывались вопросы, связанные с размещением и работой ракет в составе комплекса, в частности в ноябре-декабре 1960 года предполагалось начать отработку ракет К-80 с тепловой ГСН. Последний полет самолет совершил 21 ноября 1960 года. В тот день после взлета (самолет пилотировал М.В.Козлов) не убрались основные стойки шасси, а вслед за этим на посадке, из-за поломки консольного болта крепления сережек средней части складывающегося подкоса, сложилась левая стойка шасси. При посадке самолет получил повреждения. Хотя машину можно было сравнительно быстро восстановить, делать этого не стали. Испытания по отработке элементов комплекса Ту-28-80 продолжили на летающей лаборатории, созданной на базе Ту-104.
Впервые информация о новом советском сверхзвуковом фронтовом бомбардировщике просочилась на Запад в 1956 году, видимо в ходе визита генерала Туайнинга летом 1956 года в СССР, хотя самолет «98» ему не представляли (показаны были Ту-91, Ил-54 и Ил-40). В 1957 году самолет летал над Тушинским аэродромом в сопровождении опытных истребителей Е-4 и Е-5, во время подготовки к традиционному воздушному параду, который в том году не состоялся. Самолет по классификации NATO получает обозначение «Backfin». Вскоре западные аналитические службы приписывают новый советский самолет ОКБ А.С.Яковлева и на страницах западных изданий появляется обозначение Як-42 (видимо, параллельно с информацией по туполевскому сверхзвуковику на Запад попали кусочки сведений по яковлевским работам). В мае 1959 года в западногерманском журнале «Fliger» появляется статья под заголовком — Яковлев Як-42 «Backfin».
Как самолет ОКБ А.С.Яковлева «98-ая» фигурирует на Западе чуть ли не до второй половины 60-х годов. В этот период машина наконец-то идентифицируется на Западе, как Ту-98.
ЛТХ:
Модификация: Ту-98
Размах крыльев, м: 17,27
Длина, м: 32,06
Высота, м: 8,06
Площадь крыла, м2: 87,50
Максимальный взлетный вес, кг: 39000
Тип двигателя: 2 х ТРД АЛ-7Ф
Тяга, кгс
-нефорсированная: 2 х 6500
-форсированная: 2 х 9500
Максимальная скорость, км/ч: 1365
Дальность полета, км: 2440
Практический потолок, м: 12750
Разбег, м: 1160
Пробег, м: 865
Экипаж, чел: 3
Вооружение: три 23-мм пушки АМ-23
Максимальная бомбовая нагрузка: 10 бомб ФАБ-500.
Самолет «98» на заводских испытаниях.
Самолет «98» на заводских испытаниях.
Самолет «98». Вид спереди.
Самолет «98» на заводских испытаниях. Радиоприцел «Аргон» (на вершине киля).
Компоновочная схема самолета «98».
Самолет «98». Схема.
Самолет «98» с ракетами П-15М. Схема.
Самолет «98А» с ракетой П-15. Схема.
Самолет «98Б» со стартовыми ускорителями на установке для «точечного взлета». Схема.
Летающая лаборатория «98ЛЛ». Схема.
.
.
Список источников:
Владимир Ригмант. Под знаками «АНТ» и «Ту».
ОАО «Туполев» : От АНТ-1 до Ту-334.
Роман Астахов. Русская Сила. Фронтовой бомбардировщик «98».
Сайт «Уголок неба». 2014 страница: «Туполев Ту-98».
Авиация и Космонавтика. Владимир Ригмант. Первый сверхзвуковик ОКБ А.Н.Туполева.
Авиация и Космонавтика. Владимир Ригмант. Дальние сверхзвуковые барражирующие истребители-перехватчики Туполева.