Авиация и космонавтика 2005 02

В одном из полетов ведущему летчику-испытателю самолета Ту-22 с 1 960 по 1 968 гг. В. П. Борисову была поставлена задача определить достаточность мощности гидроусилителя в канале управления стабилизатором на больших скоростях полета. Ему предписывалось на высоте 4500 м при приборной скорости 1050 км/ч (М=0, 89) резко отклонить цельноповоротное горизонтальное оперение на 3 град, и вернуть его в исходное положение с максимальной скоростью перекладки.

При выполнении этой операции самолет успел достигнуть 80% разрушающей перегрузки, что было в эксплуатации крайне опасно. Для предотвращения возможности выхода самолета на подобные режимы системщики ОКБ-156 решили догружать штурвал летчика усилием в 25-27 кг, установив автомат дополнительных усилий (АДУ), включавшийся в работу при определенных перемещениях штурвала.

Разработчики системы управления полагали, что подключать этот автомат на виражах и разворотах не целесообразно, так как расходы штурвала на этих режимах значительно больше, чем в прямолинейном полете. В. П. Борисов высказал сомнение в этом и настоял на проведении контрольного полета. На скорости 880 км/ч он энергично ввел самолет в вираж с креном 60 град. При этом резко (до плюс 2, 8 д) возросла вертикальная перегрузка. Для предотвращения ее дальнейшего роста летчик отдал штурвал от себя Перегрузка мгновенно стала отрицательной, дойдя до минус 1, 7д. Штурвал вновь был взят на себя, и перегрузка вновь стала положительной и равной плюс 4д!

Уже на земле, по данным КЗА, выяснилось, что в системе имеется запаздывание по исполнению на действия летчика на 0, 3 с после отклонения им штурвала на изменение знака перегрузки. Налицо была прогрессирующая раскачка, и при ее развитии самолет в доли секунды мог разрушиться.

В. П. Борисов нашел единственный правильный выход, установив штурвал в нейтральное положение. Раскачка быстро прекратилась, экипаж и самолет остались целыми.

В дальнейшем, на основании этого испытательного полета, система была доработана, и полетные пружинные загружатели уже не отключались при выполнении виражей и разворотов. Дальнейшие эксперименты с системой управления Ту- 22, поток информации, не всегда положительной, приходивший из строевых частей по поведению системы на различных режимах полета, потребовал ввести в канал продольного управления гидравлический ограничитель.

Штанга и конус (документ из архива музея ОАО «Туполев»)

Доработки по системе управления закончились установкой 3-х канального демпфера тангажа (в серии с 1966 г. с самолета №4501) и двухканального демпфера сухого трения (в серии с 1 968 г. с самолета №5903).

Еще с одной проблемой, связанной с работой системы управления самолета Ту-22, столкнулись летчики-испытатели и строевые летчики при полетах на сверхзвуковых скоростях.

На этих режимах из-за неравномерного нагрева обшивки фюзеляж деформировался, что приводило к самопроизвольному перемещению тяг управления гидроусилителями. В результате рулевые поверхности отклонялись, вызывая большие кренящие и разворачивающие моменты, которые необходимо было парировать летчику на этих режимах.

Весь комплекс проблем, связанных с системой управления Ту-22, стал прекрасной школой для специалистов ОКБ А. Н. Туполева и позволил в дальнейшем более безболезненно проектировать и доводить системы управления последующих тяжелых сверхзвуковых самолетов как военного, так и гражданского назначения.

Большая работа при создании Ту-22 была проведена по внедрению на самолет системы дозаправки топливом в полете. Подобная доработка требовалась для увеличения реальной дальности полета, особенно это было актуально для самолетов ракетоносцев с их более низким значением аэродинамического качества, особенно с подвешенной ракетой.

Кроме того, начиная с самолетов 29-ой серии, с Ту-22 был снят фюзеляжный бак №1, соответственно общее количество топлива сократилось. Все это потребовало экстренных мер по увеличению дальности полета самолета Ту-22. Для самолета была выбрана система дозаправки «Конус». В качестве самолетов-заправщиков предназначались самолеты 3МН, 3МС и Ту- 16Н. При использовании в качестве самолета-заправщика Ту- 16Н, самолеты Ту-22 с системой дозаправки имели следующие расчетные данные:

дальность полета

с одной попутной дозаправкой 7200 км

с двумя попутными дозаправками 8000 км

с двумя дозаправками, одна попутная, одна встречная 8500 км

приборная скорость при дозаправке 600 км/ч

высота полета при дозаправке 8000 м производительность системы 1 600-1 800 л/мин

максимальное количество перекачиваемого топлива 15800 кг

На самолетах с системой дозаправки топливом в полете устанавливалась в носовой части фюзеляжа штанга с топливоприемником, который был связан с топливной системой самолета. При заправке в полете топливоприемник выстреливался с помощью пневматической системы, расцеп осуществлялся механически.

Все самолеты с этой системой получили в обозначении дополнительный индекс «Д» («дальний»), иногда пользовались обозначением аналогичным с заправляемыми Ту- 16 – «ЗА» («заправляемый»).

Первыми под заправку в 1962 г. были переоборудованы самолеты Ту-22Р №№801 и 901, а затем Ту-22Р №№2004, 2005 и 2805. В течение нескольких лет система отрабатывалась и доводилась в ходе летных испытаний, включавших многократные контакты с самолетами-заправщиками.

С 1965 г. (начиная с самолета Ту-22РД № 3001) все серийные самолеты пошли в эксплуатацию с системой дозаправки. К концу срока активной эксплуатации (вторая половина 80-х) годов со многих Ту-22 заправочные штанги с топливоприемниками были сняты, так как основное количество самолетов-заправщиков для Ту-22 было снято с эксплуатации по выработке ресурса.

Всего за годы серийного производства было выпущено 176 самолетов Ту-22 с системой дозаправки топливом в полете. По модификациям этот выпуск распределялся следующим образом:

Тип самолета Ту-22РД Ту-22КД Ту-22ПД Ту-22УД

с дозаправкой 31 72 40 33

общий выпуск 127 76 47 46

Одновременно с системой дозаправки топливом в полете все серийные Ту-22 стали оснащаться системой централизованной заправки топливом на земле.

Старая система заправки через заправочные горловины с помощью раздаточных пистолетов от топливозаправщика была достаточно сложна и продолжительна, что значительно увеличивало время подготовки к вылету и вызывало серьезные нарекания технического состава ВВС. Необходимо было с помощью раздаточных пистолетов за одну заправку залить в Ту-22 более 40 тонн топлива.

С 1 964 г. на всех серийных машинах начала устанавливаться закрытая система заправки под давлением с заправочной горловиной централизованной заправки. Ту-22 стал первым отечественным тяжелым самолетом с такой системой, которая имела значительно лучшие эксплуатационные характеристики, кроме того, подобная система была куда более пожаробезопасной.