Е.В.Арсеньев - История конструкций самолетов в СССР в 1951-1965 гг

Расчетные и экспериментальные исследования, проведенные в ОКБ и ЦАГИ, позволили найти наиболее рациональное сочетание геометрических размеров, массы и потребной тяги двигателей самолета Ил-54, которое полностью обеспечивало выполнение всех предъявляемых к самолету тактико-технических требований. На основе выбранных основных параметров были разработаны две компоновочные схемы самолета Ил-54.

Первая схема, утвержденная С.В. Ильюшиным в конце марта 1953 г., предусматривала создание самолета по схеме среднеплана с двумя двигателями ТРД-И, установленными в корневых частях крыла, и с горизонтальным оперением на верхней части киля (рис. 54). На этом самолете главные опоры обычного трехопорного шасси с носовым колесом убирались вперед (по направлению полета) с поворотом колес в процессе уборки на 90* в межлонжеронное пространство силового кессона крыла. При дальнейшей проработке компоновочной схемы от такой конструкции шасси отказались из-за большого интерференционного сопротивления на расчетной скорости полета гондол двигателей, установленных рядом с фюзеляжем, необходимости делать большие отсеки для уборки шасси в силовом кессоне крыла, что усложняло силовую схему крыла и увеличивало его массу.

В ноябре 1953 г. была утверждена вторая компоновочная схема самолета Ил-54 - высокоплан с обычным, низким расположением горизонтального оперения, двумя двигателями АЛ-7, созданными под руководством А.М. Люлька, которые имели взлетную тягу по 5000 кгс, а на форсированном режиме - по 8600 кгс. Проанализировав результаты испытаний в аэродинамических трубах, двигатели на этом варианте самолета решили устанавливать в гондолах на пилонах под крылом. Такое размещение двигателей уменьшило их сопротивление на больших околозвуковых скоростях полета. Благодаря высокопланной схеме самолета, а также применению велосипедной схемы шасси, воздухозаборники двигателей оказались высоко над взлетно-посадочной полосой и при работе на земле не засасывали с ее поверхности Посторонние предметы (рис. 55).

Рис. 54. Первая схема самолета Ил-54 - среднеплан с двумя двигателями ТРД-И

Применение на Ил-54 велосипедной схемы шасси с далеко отстоящими друг от друга главными опорами со сдвоенными колесами на каждой опоре было обусловлено трудностями размещения больших колес в тонком крыле и в предельно обжатых По своим размерам гондолах двигателей самолета. Передняя опора была управляемой, задняя располагалась сразу за бомбоотсеком на значительном удалении от центра масс самолета. Вследствие этого на переднюю опору действовала большая сила, затруднявшая ее отрыв от земли при взлете и выдерживание посадочного угла при пробеге после посадки, что увеличивало длину разбега и пробега самолета. Для облегчения отрыва передней опоры от земли в конструкцию задней опоры включили специальный механизм, укорачивающий заднюю опору во время разбега. Самолет "приседал" на заднюю опору - угол атаки крыла увеличивался почти в два раза, и это позволяло значительно сократить длину разбега самолета при взлете. Поперечную устойчивость Ил-54 при движении по земле обеспечивали вспомогательные боковые опоры, установленные на концах крыла, убиравшиеся в обтекаемые гондолы.

Вырезы в нижней части фюзеляжа самолета Ил-54 под радиолокационную антенну, бомбовый отсек и отсеки шасси, а Также большие нагрузки, передававшиеся на фюзеляж от опор велосипедного шасси во время посадки, сильно усложнили конструкцию фюзеляжа, что потребовало провести большой объем расчетных и экспериментальных исследований на натурных образцах для обеспечения его прочности.

Крыло Ил-54 с силовым кессоном, состоящим из толстой обшивки и частого стрингерного набора, имело, как и на других реактивных бомбардировщиках ОКБ, технологический разъем вдоль всего размаха. Такой же технологический разъем был предусмотрен в конструкциях киля и стабилизатора самолета.

Экипаж Ил-54 состоял из трех человек: пилота, штурмана и Кормового стрелка-радиста, - размещавшихся в двух (передней И задней) герметических кабинах. Пилот и штурман входили в самолет через небольшую дверь на правом борту фюзеляжа, а стрелок - через нижний люк своей кабины. Между кабинами Штурмана и пилота имелся проход, позволявший им общаться друг с другом в полете. Все рабочие места экипажа имели сильную бронезащиту. При возникновении в полете аварийной ситуации экипаж мог покинуть самолет с помощью катапультируемых кресел. При этом летчик катапультировался вверх, а штурман и стрелок - вниз. В случае аварийной посадки на воду все члены экипажа могли покинуть самолет через верхние люки своих кабин и воспользоваться автоматически выбрасываемой спасательной лодкой ЛАС-5М. Ведущим конструктором по аварийным средствам спасения на заводских испытаниях Ил-54 был Г.В. Новожилов.

Оборонительное вооружение Ил-54 состояло из трех пушек АМ-23 (ТКБ-495А) калибра 23 мм, которые по сравнению с пушками НР-23, используемыми на бомбардировщиках Ил-28 и Ил-46, имели в полтора раза большие скорострельность и мощность секундного залпа. Переднюю полусферу защищала неподвижная пушка с боезапасом 75 снарядов, установленная по левому борту фюзеляжа. Две подвижные пушки с общим боезапасом 450 снарядов располагались в кормовой дистанционно управляемой турели, боевые качества которой были существенно улучшены по сравнению с ранее применявшимися оборонительными установками.

Масса максимального бомбового груза самолета Ил-54 - 5000 кг.

Рис. 55. Вторая схема самолетов Ил-54 - высокоплан с двумя двигателями АЛ-7:

а - фронтовой бомбардировщик; б - учебно-тренировочный самолет; в - торпедоносец

Вооружение и оборудование Ил-54 обеспечивали его эффективное применение во фронтовых условиях против боевой техники, живой силы и транспортных средств противника, позволяли использовать его для разрушения опорных пунктов и инженерных сооружений, расположенных на поле боя и в тактической глубине обороны противника, как в составе соединений, так и одиночно на всех высотах при противодействии истребительной авиации и наземных средств противовоздушной обороны противника, в любых метеорологических условиях днем и ночью.

Были разработаны варианты самолета Ил-54 для использования его в качестве торпедоносца (высотного и низкого торпедометания), фоторазведчика и учебного самолета.

Самолет-торпедоносец Ил-54Т отличался от основного варианта бомбардировщика увеличенной почти на 2 м длиной бомбового отсека, в котором размещались все типы существовавших тогда торпед, и кабиной штурмана, обводы которой обеспечивали штурману хороший обзор вперед при низком торпедометании. На самолете в варианте фоторазведчика мог устанавливаться комплект специального оборудования, необходимого для выполнения поставленных задач. Учебно-тренировочный вариант Ил-54 должен был иметь кабину летчика-инструктора, установленную в носовой части фюзеляжа на месте кабины штурмана.