Ту-95

Во второй половине Великой Отечественной войны перед советской авиационной промышленностью была поставлена задача по созданию дальнего скоростного высотного бомбардировщика, который по своим летно-техническим данным соответствовал бы новейшему американскому дальнему бомбардировщику В-29 "Суперфорт-ресс". Начавшиеся в 1943 году исследовательские и опытно-конструкторские работы привели к разработке нескольких отечественных проектов самолетов подобного назначения. ОКБ А.Н.Туполева к 1945 году достаточно далеко продвинулось в проектировании четырехмоторного бомбардировщика "64", доведя работы практически до стадии эскизного проектирования и макета ОКБ В.М.Мясищева со своими аналогичными проектами "202" и "302" не вышло далее уровня техпредложений и аванпроектов. Окончание войны с Германией, реальная возможность конфронтации в ближайшем будущем с союзниками по антигитлеровской коалиции, появление в США ядерной бомбы и активные работы по атомной проблеме в СССР заставили руководство страны и авиапрома форсировать работы по созданию новейшего бомбардировщика-носителя будущей советской атомной бомбы. Решение было найдено на пути развертывания серийного производства В-29 на основе нескольких машин, интернированных в 1944 году на советском Дальнем Востоке. Задача создания и запуска в серию отечественного аналога В-29 - дальнего бомбардировщика Ту-4 в кратчайший срок решается туполевским коллективом. Ту-4 запускается в серию и идет на вооружение советских ВВС. Его радиус действия мог обеспечить поражение целей только лишь в пределах Европейского и Азиатского театров военных действий. Основной противник СССР по разгоревшейся "Холодной войне" - США -для соединений Ту-4 был практически не достигаем. И если территория СССР в большей и в наиболее стратегически важной своей части была досягаема для американских бомбардировщиков среднего класса типа В-29 и В-50, стартующих с европейских и азиатских баз, то для достижения территории США с баз на территории СССР нашим ВВС требовался стратегический самолет с радиусом действия порядка 7000 км, приближающийся по комплексу боевых и летных качеств к американскому межконтинентальному бомбардировщику В-36. В течение почти трех лет ОКБ А.Н. Туполева постепенно наращивало боевой потенциал своих новых разработок в области стратегической авиации, прорабатывая и строя в опытных образцах проекты дальних и сверхдальних бомбардировщиков, постепенно приближаясь к заветной цели - достичь на своем бомбардировщике Америки. В 1951 году ОКБ начинает испытания самолета "85", который в ходе летных испытаний подтверждает дальность полета около 12000 км. Туполевцы близки к заветной цели, но на дворе начало 50-х годов, уже летают и реактивные истребители, и реактивные бомбардировщики со скоростями, приближающимися к скорости звука. Поршневой гигант "85" в этой компании уже выглядит анахронизмом. У советской авиационной промышленности в борьбе за паритет в области стратегических авиационных вооружений выход один - не топтаться на месте, ударяя по "американским хвостам" пятилетней давности, а резко форсировать работы в области развития реактивной стратегической авиации, тем самым попытаться сравняться с Америкой, а может быть и вырваться вперед. Решением этой важнейшей для страны стратегической задачи стало развертывание в СССР сразу двух крупнейших авиационных программ по созданию межконтинентальных бомбардировщиков Ту-95 и М-4.

Созданию скоростного дальнего бомбардировщика Ту-95 способствовало: во-первых, выдвижение новых требований к пилотируемому стратегическому носителю ядерного оружия со стороны ВВС; во-вторых, новые направления в развитии компоновки околозвукового тяжелого самолета и выборе его основных параметров; в-третьих, появление новых мощных и экономичных силовых установок на базе турбовинтовых двигателей.

Усиление в конце 40-х годов средств противовоздушной обороны, поступление на вооружение истребителей-перехватчиков с трансзвуковыми скоростями полета, оснащенных бортовыми радиолокационными станциями, делало само существование стратегического носителя со скоростью 500-600 км/ч, малоперспективным. Необходимо было поднять скорости полета тяжелых боевых самолетов до скоростей, сравнимых со скоростями истребителей-перехватчиков того периода. Вторым, а в некоторых случаях и важнейшим требованием по значительному увеличению скорости полета бомбардировщиков-носителей ядерного оружия стало именно это оружие в вариантах свободнопадающих бомб. Бомбардировщик после сброса ядерной бомбы должен был как можно быстрее выходить из зоны воздействия поражающих факторов ядерного оружия, и здесь скорость была одним из условий выживания самолета-носителя и его экипажа.

Корейская война явилась тем поворотным событием и в какой-то степени катализатором, который проявил всю бесперспективность дальнейшей опоры на поршневые стратегические самолеты. В результате в США окончательно свертываются программы дальнейшего развития поршневой дальнебомбардировочной авиации, сокращается выпуск поршневого межконтинентального "супербомбардировщика" В-36, одновременно ускоряются работы по проектированию и развертыванию серийного производства стратегических бомбардировщиков В-47 и В-52 с турбореактивными двигателями. На европейском континенте Великобритания работает над своими стратегическими бомбардировщиками серии "V" с околозвуковой скоростью, способными нести британское ядерное оружие и обещающими стать прекрасным дополнением к американским стратегическим авиационным носителям.

Советский Союз мгновенно отреагировал на подобное развитие событий. Только-только достигнув американского уровня второй половины 40-х годов по стратегическим бомбардировщикам, спроектировав и построив Ту-85, СССР срочно сворачивает эту последнюю в мире программу развития тяжелого поршневого дальнего бомбардировщика и переходит к проектированию стратегических самолетов-носителей ядерного оружия с турбореактивными и турбовинтовыми двигателями.

В 1950 году В.М. Мясищев обратился в правительство с предложением по созданию стратегического бомбардировщика с максимальной скоростью 950 км/ч, и дальностью полета более 13000 км. Самолет предлагалось строить с 4-мя турбореактивными двигателями АМ-3 разработки ОКБ А.А.Микулина. Предложение было принято.

24 марта 1951 года вышло постановление Совета Министров СССР по восстановлению ОКБ В.М.Мясищева. Этому новому ОКБ, получившему обозначение ОКБ-23, поручалось в кратчайший срок создать скоростной межконтинентальный стратегический бомбардировщик, способный с ядерной бомбой массой в 5 тонн достичь территории США, прорвать ее ПВО, нанести ядерный удар и вернуться на свою базу в СССР. К работам по самолету, получившему впоследствии обозначение М-4, привлекаются лучшие силы советской авиационной промышленности, открывается практически неограниченное финансирование работ. И результат не замедлил сказаться. Через 1,5-2 года ОКБ-23 подготовило к испытаниям новый стратегический авиационный носитель.

А.Н.Туполев был прекрасно информирован о разворачивающихся работах по М-4 и готов был включиться в конкурентную борьбу со своим бывшим учеником и коллегой за право создания скоростного стратегического бомбардировщика.

В ОКБ-156 поисковые работы по тяжелым и сверхтяжелым самолетам со стреловидным крылом и околозвуковой скоростью полета начались в бригаде Б.М.Кондорского в тесном контакте с ЦАГИ еще весной 1948 г. Именно тогда на стол А.Н.Туполева лег отчет "Исследование летных характеристик тяжелых реактивных самолетов со стреловидным крылом". На основании опыта работ ЦАГИ, работ ОКБ-156, трофейных немецких разработок по стреловидным крыльям большого удлинения в этом отчете рассматривались проблемы выбора основных массо-габаритных параметров самолетов с полетной массой 80-160 тонн и со стреловидностью крыла 25-35╟ по линии фокусов. В качестве силовых установок рассматривались комбинации из 6-8 турбореактивных двигателей типа РД-45 или АМТКРД-01 с суммарной тягой 12-24 тонны. Эта работа позволила оценить рациональные пределы, в которых необходимо было выбирать основные параметры тяжелых и сверхтяжелых самолетов со стреловидным крылом и турбореактивными двигателями. Материалы этого исследования, развитые в дальнейших теоретических и практических работах ОКБ-156 и ЦАГИ, позволили приступить к выбору основных параметров, а затем к проектированию и постройке одного из самых удачных самолетов ОКБ - дальнего бомбардировщика "самолета 88" (Ту-16) с двумя ТРД типа АМ-3, а затем и вплотную подойти к проектированию скоростного межконтинентального самолета "95".

Работы по Ту-16 и Ту-85, опыт мирового самолетостроения позволили к 1951 году сформировать облик будущего туполевского скоростного сверхдальнего бомбардировщика. В ОКБ прорисовывался самолет со взлетной массой порядка 150 тонн, с крылом стреловидности 35╟ и удлинением 9. Подобное крыло к тому времени было достаточно хорошо изучено в ЦАГИ и не должно было вызвать особенных проблем ни у аэродинамиков, ни у прочнистов, ни у конструкторов и технологов. Фюзеляж новой машины в основном должен был компоновочно повторять фюзеляж самолета "85". А вот тип двигателей оставался под большим вопросом. Турбореактивные или турбовинтовые - вот основная дилемма, которая стояла перед проектировщиками будущей машины. Масштабные исследования, проведенные в 1950 и в начале 1951 года в ОКБ-156 совместно со смежными организациями, показали, что для получения самолета с необходимыми сочетаниями параметров скорости и дальности наиболее приемлемым путем на тот период является установка 4-х турбовинтовых двигателей мощностью 10000-12000 э.л.с. каждый, с удельными расходами топлива порядка 0,25-0,3 кг/л.с.ч.

Прежде чем эти результаты были получены, в бригаде Б.М. Кондорского проработали различные варианты силовых установок с турбореактивными и турбовинтовыми двигателями, а также их комбинации. Начинались поиски с попытки использовать уже готовые проекты самолетов ОКБ (Ту-85 и Ту-4) под новые задачи. Были просмотрены варианты установки турбовинтовых двигателей ТВ-2 вместо АШ-73ТК на Ту-4, в этом варианте максимальная скорость самолета Ту-4 увеличивалась до 676 км/ч, а дальность полета до 6900 км. Этот проект под обозначением самолет "94" стал основой для попыток предложить модернизацию парка серийных Ту-4. Вторым направлением стали проекты модернизации проекта "85" под двигатели ТВ-2Ф или ТВ-10. В этом случае расчетная дальность полета получалась 16000-17200 км, а максимальная скорость 700-740 км/ч. Полученные результаты никого не устраивали, залить новое вино в знакомые старые меха не удалось. Необходимо было двигаться дальше.

Следующей попыткой стала проработка стратегического самолета со стреловидным крылом и несколькими комбинациями двигателей: 4 ТРД АМ-3; 4 ТВД ТВ-10 + 2 АМ-3; 4 ТВ-10 + 2 ТРД ТР-ЗА; 4 ТВД ТВ-4 + 2 АМ-3; 4 ТВ-10. Площадь стреловидного крыла в исследованиях менялась от 274 м2 до 400 м2, удлинение крыла от 6,8 до 11,75, углы стреловидности от 0 до 45.

Окончательно для сравнения были выбраны два близких самолета, один с 4-мя ТРД, другой с 4-мя ТВД. Сравнение показало, что приемлемым для ТВ-2 получения дальности полета свыше 13000 км. мог оказаться вариант с использованием 4-х ТВД со взлетной мощностью 12000-15000 э.л.с. При этом взлетная масса такого самолета достигала 200 тонн, а расчетная максимальная скорость на высоте 10000 м. была бы порядка 800 км/ч. Длина разбега такого самолета составила бы 1500 м.

Аналогичный самолет с 4-мя ТРД по 9000 кг взлетной тяги (двигатели типа АМ-3) имел бы, в лучшем случае, максимальную дальность полета не более 10000 км и длину разбега более 2000 м. Его единственным преимуществом была максимальная скорость -900 км/ч.

Получив такие результаты и прекрасно понимая, что стратегический носитель должен, прежде всего, долететь до цели и выполнить свою задачу, А.Н. Туполев окончательно выбирает для нового самолета вариант с ТВД, хотя руководители авиационной промышленности и заказчик - ВВС, ознакомившись с проектом самолета М-4, настаивали на использовании ТРД. Рассуждения их были достаточно просты и привычны: разработка самолетов обоих ОКБ должна была подстраховывать одна другую. В случае неудачи одного на этапе ОКР, второй должен был заполнить пустую нишу в серии и в ВВС, и чем они будут ближе по техническим решениям, тем меньше риск.

Как раз к этому моменту относится вызов А.Н.Туполева к Сталину. Беседа была посвящена проблеме создания нового стратегического бомбардировщика. Сталин, поручив эту работу вновь образованному ОКБ-23, решил все-таки подстраховаться и одновременно дать аналогичное задание Туполеву. Вот как об этой встрече вспоминал один из его заместителей Л.Л.Кербер, получивший информацию об этой беседе непосредственно от Андрея Николаевича:

"...Товарищ Туполев, - сказал Сталин - а нельзя ли на одном из ваших бомбардировщиков установить дополнительные двигатели, с тем чтобы он мог достичь США, выполнить задачу, а затем, вернувшись, доложить результаты?

Я ответил, что дело не в этом, а в том, что отечественные двигатели не экономичны и требуют на такой полет огромного количества топлива, которое в существующих самолетах разместить негде.

- Значит, по вашему мнению, не возможно?
      - Да, товарищ Сталин, именно так.

Сталин немного помолчал, затем подошел к столу, приоткрыл лежавшую на нем папку, перелистал несколько страниц и произнес:

- Странно. А вот другой наш конструктор докладывает, что это возможно, и берется решить задачу.

Он закрыл папку и кивком головы отпустил меня. Я понял, что он остался крайне недоволен."

Результатом этой беседы стало форсирование в ОКБ-156 работ по новому стратегическому самолету, получившему шифр по ОКБ самолет "95".

К этому времени реально существовавший ТВД типа ТВ-2 разработки ОКБ-276 в Куйбышеве, руководимого Н.Д. Кузнецовым, имел взлетную мощность порядка 5000 э.л.с. Этот двигатель был разработан на базе трофейного германского двигателя ЮМО-022 интернированными немецкими специалистами. Опытный экземпляр двигателя, имевший первоначальное обозначение ТВ-022, в октябре 1950 года прошел Государственные стендовые испытания. Его форсированный вариант ТВ-2Ф имел мощность 6250 э.л.с. Одновременно в ОКБ-276 начались работы над двигателями ТВ-10 и ТВ-12 на взлетные мощности 10000 и 12000 э.л.с. соответственно. Эти самые мощные в мире ТВД могли быть готовы только через 1,5-2 года, а двигатель для самолета "95" нужен был сейчас.

А.Н. Туполев лично полетел в Куйбышев к Кузнецову с целью разобраться с перспективами новой силовой установки. В результате поездки и ознакомления с проблемой на месте А.Н. Туполев решает закладывать проект в двух вариантах под две силовые установки: первый - под спарки реально существующих ТВ-2Ф, второй - под перспективные ТВД двойной мощности в одном агрегате. ОКБ276 срочно спроектировало и построило спарку из двух ТВ-2Ф, работающих на общий редуктор. Новый двигатель получил обозначение 2ТВ-2Ф, его взлетная мощность достигала 12000 э.л.с., как раз то, что надо для нового самолета. Пожалуй, одним из самых сложных агрегатов в этом двигателе был мощный редуктор, не имевший аналогов по передаваемой мощности в мировой практике авиадвигателестроения.

Не имела аналогов и реализация подобной мощности с высоким КПД винтом. По первым прикидкам диаметр винта превышал 7 м, что было явно не приемлемо по компоновочным соображениям (проблемы с установкой крыла, размеры стоек шасси и проблемы с их уборкой). Выход был найден в использовании 2-х соосных винтов меньшего диаметра с противоположным вращением. Проектирование уникальной винтовой установки (винт АВ-60) было поручено ОКБ-120 К.И. Жданова. Требовалось создать винты с коэффициентом полезного действия 0,78 - 0,82. Преодолев массу конструктивных и технологических проблем, ОКБ-120 создало винты с требуемыми параметрами.

Когда вопросы по силовой установке были решены в первом приближении и облик нового стратегического бомбардировщика начал принимать вполне реальные контуры, А.Н.Туполев выходит на Сталина. Встреча состоялась, судьба будущего самолета "95" решается положительно. Прощаясь с Туполевым, Сталин обратил его внимание на то, что эта работа связана с самой высокой политикой и требует особой бдительности.

"Привлекайте к ней ведомство Берия," - посоветовал он. (С Л.П.Берия и его Ведомством Андрей Николаевич имел тесный контакт и неоднократно: под кураторством и с активной помощью шефа МГБ проектировал Ту-2 и копировал В-29).

11 июля 1951 г. вышло Постановление Совета Министров СССР ╧ 2396-1137, а за ним Приказ МАП ╧ 654, по которым ОКБ А.Н.Туполева поручалось спроектировать и построить скоростной дальний бомбардировщик в двух вариантах: 1-й с четырьмя спаренными ТВД типа 2ТВ-2Ф с передачей его на летные испытания в сентябре 1952 года; 2-ой - с четырьмя ТВ-12 со сроком передачи на летные испытания в сентябре 1953 года.

Через четыре дня, 15 ноября 1951 года, был решен вопрос о предстоящей серийной постройке самолета. ОКБ и заводу ╧18 поручалось в январе 1952 года приступить к необходимым первоочередным работам по подготовке серийного производства самолетов. К 1 сентября 1952 года все должно было быть готово к серийному производству Ту-95. При этом параллельно ОКБ-23 и завод ╧ 23 готовились к серийному производству самолета М-4. Какая из двух машин будет запущена в серию, должны были решить Государственные летные испытания. Стране гарантированно нужен был стратегический носитель, и в данном случае вопрос об избыточных затратах при работах по двум близким и одинаково финансово-емким темам не стоял.

Почему возникла такая спешка при создании стратегического носителя и почему Советское Правительство шло на такие гигантские затраты в нищей разоренной войной стране, разворачивая производство двух идентичных самолетов? Дело в том, что Сталин и его окружение всерьез рассматривали возможность ядерной войны с США в 1954 году, отсюда желание получить к моменту "X" нужный носитель в эксплуатации в ВВС.

С целью ускорения испытаний и доводки двигателя 2ТВ-2Ф в ОКБ-156 был передан из ВВС серийный самолет Ту-4 для переоборудования его в летающую лабораторию. К середине 1952 года Ту-4ЛЛ (заказ 175ЛЛ) был готов. На нем для необходимых доводочных испытаний вместо штатного третьего двигателя АШ-73ТК был установлен двигатель 2ТВ-2Ф, а затем на этой же летающей лаборатории доводился двигатель ТВ-12 для второго варианта самолета.

15 июля 1951 года началось эскизное проектирование "самолета 95". Эскизным проектом в ОКБ занимался отдел под руководством С.М.Егера (Отдел Техпроектов). В августе этого же года ВВС разработали ТТТ к самолету.

Согласно исходным документам, проектируемый самолет в окончательном варианте с двигателями ТВ-12 должен был иметь практическую дальность полета 15000 км, максимальную техническую - 17000-18000 км, крейсерскую скорость полета - 750-820 км/ч, максимальную скорость - 920-950 км/ ч., практический потолок 13000-14000 м, длину разбега 1500-1800 м.

Эскизный проект самолета "95" был готов в середине декабря 1951 года. В нем ОКБ обещало превысить заданные требования по дальностям полета и гарантировало крейсерскую скорость 750-800 км/ч на высотах 10000-14000 м, практическую дальность полета 14500-17500 км. Согласно техпроекта "95-ый" предназначался для нанесения ударов по стратегическим целям, военным базам, морским портам, военно-промышленным объектам, политическим и административным центрам, расположенным в глубоком тылу противника. Кроме широкого круга стратегических задач, новая машина должна была использоваться на удаленных морских ТВД для постановки мин, торпедных и бомбовых ударов по кораблям (в боевом арсенале самолета предполагалось иметь мины и высотные торпеды, до четырех управляемых бомб на внешней подвеске). Поскольку одним из важнейших назначений самолета было нанесение стратегических ядерных ударов с помощью своподно-падающих ядерных бомб, его бомбоотсек проектировался с термоизоляцией и с электроподогревом. Температура в отсеке должна была поддерживаться в пределах +5 - +25. Максимальная бомбовая нагрузка, согласно эскизного проекта, гарантировалась 15000 кг, нормальная - 5000 кг, максимальный калибр бомб - 9000 кг. Одновременно ОКБ совместно с ЦАГИ, с другими предприятиями и организациями развернуло исследовательские работы над проблемами устойчивости авиационных конструкций к воздействию поражающих факторов ядерного оружия, а также проблемами воздействия их на экипаж и возможными способами защиты.