Авиация и космонавтика 2006 01

– увеличение веса боевой нагрузки и вследствие этого – полетного веса самолета;

– увеличение тяговооруженности минимум в 1,5-1,7 раза из-за требования по взлету с грунтовых аэродромов 1-го класса;

– увеличение крейсерской скорости до 3000-3200 км/ч.

Проект М-20 с интегральным фюзеляжем и поворотными консолями крыла, имеющими небольшие размеры

Вариант самолета М-20 с поворотными консолями большого размаха

Все это, с точки зрения Мясищева и специалистов ЭМЗ, приводило к уменьшению дальности полета на 28-30%. Генеральный конструктор также проинформировал присутствовавших, что по теме многорежимного CMC на ЭМЗ был проведен огромный объем теоретических и практических исследований, в том числе:

– параметрические исследования характеристик различных компоновок самолета М-20 с помощью ЭВМ (до 1200 часов), динамики и управляемости на различных режимах полета; много экспериментальных исследований было проделано совместно с ЦАГИ;

– исследование оптимизации геометрических и весовых характеристик различных схем самолета при различных полетных весах (от 150 до 300 т) и размерах самолета;

– исследование коэффициентов теплопередачи и теплоотдача на моделях самолета в трубе Т-33 ЦАГИ;

– исследование характеристик прочности и жесткости и оптимизация основных расчетных режимов для различных схем и различных материалов, в том числе исследования в трубах СибНИА и ЦАГИ;

– исследования и выбор схем, функционирования и весов основных систем (управления, оборудования, шасси, вооружения, силовых установок и т.д.);

– проектные работы на основных узлах конструкции самолета (крыла, фюзеляжа, шасси, силовых установок).

В итоге большого объема исследований сотрудники ОКБ пришли к убеждению, что многорежимный стратегический самолет должен иметь крыло с изменяемой стреловидностью. Это заключение выкристализовалось еще на этапе проработки проекта М-20 и укрепилось в ходе работ по М-18. Поэтому наработки по М-20 органично перешли в проект М-18. К моменту начала работ по М-18, оценив все за и против, В.М.Мясищев, вслед за А.Н. Туполевым, стал сторонником ограничения максимальной крейсерской скорости самолета-носителя, с тем чтобы максимально использовать в конструкции алюминиевые сплавы и освоенные в нашем самолетостроении технологии, с одновременным снижением стоимости самолета. Кстати, если вернуться к В-1, американцы также шли по этому пути.

Варианты многорежимного CMC разрабатывались под непосредственным руководством Генерального конструктора В.М.Мясищева при участии многих ведущих специалистов воссозданного ОКБ: заместителя главного конструктора Г.И.Архангельского, и.о.заместителя главного конструктора М.В.Гусарова, и.о.заместителя главного конструктора В.А.Федотова, начальника отдела аэродинамики А.Д.Тохунца и многих других. Ведущим конструктором по CMC был назначен К.П.Лютиков.

Проект М-18 по своим компоновочным решениям во многом соответствовал компоновке американского бомбардировщика В-1 и, вполне возможно, с оглядкой на американцев, был принят в ходе «конкурса проектов» и руководством МАП и руководством ВВС, как более перспективный для дальнейшего развития.

Проект самолета М-20 с пакетным расположением двигателей

Проект М-20 с отдельными двигательными гондолами

Вскоре началось рабочее проектирование узлов самолета. Опережающими темпами разрабатывался наиболее важный и ответственный элемент конструкции многорежимного самолета с изменяемой стреловидностью крыла ~ оригинальный шарнирный узел для поворота консоли (его модель проходила прочностные и динамические исследования в ЦАГИ). В ходе этих работ были задействованы девять стендов и две летающие лаборатории. В результате проведенных работ проектный взлетный вес самолета удалось уменьшить на 10%, во многом за счет оптимизации конструкции этого узла и связанных с ним элементов конструкции самолета.

В своем окончательном варианте самолет проекта М-18 предназначался для нанесения ударов по важным военно-промышленным центрам, авианосным ударным группировкам, ведения стратегической разведки, борьбы с подводными лодками, а также для нарушения стратегических военно-транс- портных воздушных перевозок. Основными базовыми вариантами являлись ударный и противолодочный.

Самолет проекта М-18 представлял собой цельнометаллический моноплан с крылом изменяемой стреловидности. Первоначальные варианты проработки проекта (М-20) рассчитывались на крейсерский полет со скоростью, соответствующей М=3, в связи с чем конструкция планера была выполнена в основном из титановых сплавов. Для М-18 крейсерское число М было ограничено на уровне М=2,2 с возможностью кратковременного выхода на скорости, соответствующие М=2,7, что позволило использовать в конструкции в основном алюминиевые сплавы. Мясищевцы, в ходе работ над проектом многрежимного стратегического самолета, вышли на те же принципиальные выводы, которые по данному вопросу «исповедовали» туполевцы, начиная с проекта «135».

Важной особенностью самолета являлось объединение неподвижной части крыла с фюзеляжем (ярко выраженная «интегральная» схема), при значительных строительных размерах этой части. Это позволило увеличить объемы, занимаемые центропланом, где можно было с минимальными издержками разместить шарнирные узлы поворотных консолей крыла, отсеки шасси, грузотсеки под боевую нагрузку, топливные баки-отсеки и ниши для по- вортных частей крыла, обеспечив сравнительно простое сочленение поворотных частей с неподвижной частью, с минимальными аэродинамическими потерями при различных положениях поворотных консолей.

Силовая схема поворотных частей крыла – кессонная с трехслойными панелями с гофровым наполнителем, обеспечивавшим высокую жесткость.

Модель самолета М-20 по схему 'утка' с пакетным расположением двигателей

Модель самолета М-18 в конфигурации со сложенным и разложенным крылом Хорошо видна общая азродинамическая компоновко, схожая с компоновкой будущего бомбардировщика Ту-160