Авиация и Время 1997 № 2 (22)

Радиоприцел "Аргон" (на вершине киля) и кормовая стрелковая установка самолета "98"

Самолет "98"

В ОКБ-156 исследования по тематике тяжелых сверхзвуковых самолетов начались еще в конце 1949 г. В течение двух лет ОКБ-156 совместно с ЦАГИ проводило целый ряд работ прикладного и теоретического плана по выбору основных весовых и габаритных параметров тяжелых сверхзвуковых самолетов всех типов - от фронтового бомбардировщика до межконтинентального стратегического ракетоносца. Прежде всего встал вопрос о том, каким должно быть крыло: стреловидным или треугольным малого удлинения. Одновременно прорабатывался вопрос о силовой схеме крыла. Для достижения высоких сверхзвуковых скоростей требовались новые ТРД с тягой на форсаже около 10000 кгс. Применение таких двигателей создавало целый ряд проблем с компоновкой силовой установки, подачей воздуха к двигателям и обеспечением их нормального температурного режима. Высокие скорости полета требовали внедрения в систему управления самолетом необратимых гидроусилителей в сочетании с различного рода загружателями и демпферами. По-новому должны были решаться вопросы, связанные с составом и компоновкой оборудования, а также вооружения. Количество членов экипажа сокращалось, и большинство функций перекладывалось на системы автоматического управления, работа которых осложнялась повышенными температурными и вибрационными нагрузками на сверхзвуковых и трансзвуковых режимах полета. Это снижало надежность многих систем и самолета в целом.

В середине января 1953 г. отдел Егера приступил к аэродинамической компоновке нового сверхзвукового самолета. 17 мая 1954 г. эти работы были узаконены постановлением Совета Министров СССР № 683-301, согласно которому ОКБ-156 поручалось разработать, построить и испытать сверхзвуковой фронтовой бомбардировщик "98". К этому моменту его облик в общих чертах был уже определен. В ноябре началось изготовление рабочих чертежей, одновременно завод №156 приступил к постройке первого из двух опытных экземпляров машины (второй предназначался для статиспытаний).

Ни в ОКБ, ни в ЦАГИ все еще не было единства по вопросу выбора аэродинамической формы крыла. Сталкивались два направления: В.В.Струминского (стреловидное крыло сравнительно большого удлинения) и П.П.Красильщикова-Р.Штейнберга (тонкое треугольное крыло малого удлинения). Доводы, а главное, авторитет Струминского оказались сильнее, и для самолета "98" выбрали стреловидное крыло с углом стреловидности около 55'. Его конструкция определялась в тесном взаимодействии прочнистов ОКБ и ЦАГИ. A.M.Черемухин, занимавшийся у Туполева вопросами прочности, организовал постройку и испытания моделей элементов крыла со значительным опережением выпуска рабочих чертежей. Довольно сложно оказалось решить проблему силового взаимодействия кессона стреловидной консоли с прямым кессоном центроплана. Для более точного изучения распределения нагрузок такой конструкции прочнисты также применили метод натурного моделирования.

Опытный сверхзвуковой бомбардировщик "98"

В ходе работ на базе экспериментальных данных ЦАГИ составили сеть проектных характеристик самолета "98" (скорости, высоты и дальности полета) в зависимости от геометрии крыла, взлетной массы и т.д. Это позволило оптимизировать ряд параметров аэродинамической компоновки. Впоследствии эти материалы неоднократно использовались в других разработках ОКБ.

В ходе отработки технологии изготовления панелей крыла и фюзеляжа конструкторы, прочнисты и технологи ОКБ столкнулись с большими трудностями. Из-за малой относительной толщины крыла панели были необычно высоко нагружены, что впервые потребовало применения обшивки толщиной до 8-10 мм. Моделирование и расчеты, проведенные в ОКБ, показали, что для крепления к такой обшивке стрингеров без существенного перетяжеления нужны заклепки, каких промышленность не выпускала. Поэтому в ОКБ пошли по новому пути и предложили прессовать панель целиком - обшивку вместе со стрингерами. Технологически это оказалось возможным, если панель прессовать в виде трубы, а потом разворачивать. Одним из достоинств такой конструкции было снижение трудоемкости сборочных операций, т.к. исключался большой объем клепальных работ. Чтобы при разворачивании трубы стрингеры не отрывались, решили их крепить с внешней стороны грубы. Когда стало ясно, что столь необычная технология не снижает прочности панели, ее приняли и внедрили в производство самолета "98", а позднее - Ту-22.

На "девяносто восьмой" впервые в практике ОКБ-156 во все каналы управления ввели необратимые гидроусилители (до этого Туполев весьма настороженно относился к еще "сырым" бустерам). Одновременно появились пружинные загружатели и различного типа рулевые демпферы, позволившие получить приемлемое управление. Силовая установка бомбардировщика состояла из двух двигателей АЛ-7Ф ОКБ А.М.Люльки со статической тягой 6500 кгс (9500 кгс - на форсаже), расположенных в хвостовой части фюзеляжа. Воздух к ним поступал через удлиненные воздухозаборники, начинавшиеся за кабиной. Основные стойки шасси крепились к бимсам бомбоотсека и убирались назад в специальные ниши под двигателями. Четырехколесная тележка при этом поворачивалась на 90‘ и занимала вместе со стойкой горизонтальное положение. Такое решение позволило получить аэродинамически чистое крыло, но ухудшало устойчивость машины при движении по ВПП, особенно скользкой. Специально для бомбардировщика "98" под руководством А.В.Надашкевича и И.И.Торопова была разработана кормовая дистанционная стрелковая установка с двумя пушками АМ-23, наведение которой осуществлялось с помощью радиолокационного прицела ПРС-1 "Аргон".

Ведущим конструктором по самолету "98" назначили Д.С.Маркова, ведущим инженером по производству - А.Залесского. Постройка опытной машины закончилась в июле 1955 г. Самолет перевезли га летно-испытательную и доводочную базу (Л ИиДБ) в Жуковском, где до февраля 1956 г. он стоял без двигателей, пока ОКБ А.М.Люльки не предоставило два АЛ-7Ф из первой, еще не совсем доведенной партии. До июня велись наземные отработки систем, двигателей, вооружения, а также доукомплектовывалось оборудование. 7 июля начались заводские испытания. В первый полет машину подняли летчик-испытатель В.Ковалев и штурман-испытатель К.Малхасян.

Испытания опытного бомбардировщика проходили до 1959 г. Была достигнута максимальная скорость 1238 км/ч (по эскизному проекту она равнялась 1365 км/ч). Дальность полета с нормальной боевой нагрузкой составила 2440 км. Длина разбега при взлетном весе 39 т на форсаже -1160 м, а пробега (с тормозным парашютом) - 865 м. Взлетно-посадочные характеристики позволяли эксплуатировать самолет с аэродромов, на которых базировались Ил-28. Несмотря на неплохие данные, "девяносто восьмой" в серию запускать не стали. Машина разделила судьбу бомбардировщика ОКБ С.В.Ильюшина Ил-54. С середины 50-х гг. функции фронтовой ударной авиации начали передавать новому классу самолетов - истребителям- бомбардировщикам, кроме того, Ил-28 еще неплохо справлялся со своими задачами. 28 февраля 1958 г. вышло постановление Совмина №1013/482, которое снимало вопрос о серийном производстве бомбардировщика.

Самолет "98" в 1956 г. представили в Кубинке американскому генералу А.Туайлингу. Самолет по коду НАТО получил название Backfin. На Западе предположили, что бомбардировщик создан в ОКБ Яковлева и обозначили его как Як-42. Неправильно определили и состав силовой установки (западные эксперты считали, что она состоит из двух двигателей АМ-3). Но приводимые в печати тактико-технические характеристики были достаточно близки к истинным. В 1957 г. бомбардировщик "98" участвовал в подготовке несостоявшегося авиационного парада в Тушино. На репетиции он прошел над полем Тушинского аэродрома в сопровождении двух истребителей ОКБ Микояна Е-5.