Авиация и космонавтика 2000 04

До 1970 года ОКБ А.Н.Туполева присутствовало во всех этих перепитиях с новым "стратегом" лишь как наблюдатель, исправно участвуя во всех обсуждениях и заседаниях по теме. Загруженному текущей работой по большому количеству самолетов (во второй половине 60-х годов ОКБ выпустило на испытания Ту-154, Ту-144, Ту-22М, Ту-142) руководству ОКБ было не до новых заказов, хотя тема явно вписывалась в традиционное генеральное направление работ туполевцев. В 1970 году, оценив реальное положение дел и дальнейшие перспективы с разработкой новой стратегической машины в СССР, взвесив свои возможности и возможности своих конкурентов, ОКБ А.Н. Туполева приступило к работам по новому проекту, основываясь на требованиях выдвинутых в 1967 году. Проектные работы велись в отделении "К" ОКБ под общим руководством А.А. Туполева, в дальнейшем руководство было возложено на Главного конструктора В.И.Близнюка, долгие годы до этого работавшего в команде С.М.Егера, где он участвовал в проектировании системы "135"; затем была работа в отделении "К", где ему пришлось работать над проектами первых туполевских беспилотных сверхзвуковых ЛА (самолеты "121" и "123"), а затем долгие годы работать по СПС-1 Ту-144. Большой вклад в работу над проектом внес нынешний руководитель работ по Ty-144JIJl и СПС-2 Ту-244 А.Л.Пухов.

Новый проект ОКБ первоначально получает шифр "156", просуществовавший не более одной недели. Вскоре условное обозначение по ОКБ меняется на "160" (Ту-160) – самолет "К" или изделие "70". На начальном этапе проектирования работы в ОКБ по теме шли практически в инициативном порядке без особой огласки, и о них знал весьма ограниченный круг людей в самом ОКБ и в МАП. На этом этапе у ОКБ были полностью развязаны руки в выборе возможной аэродинамической схемы и конкретных компоновочных решений будущего самолета. В ОКБ решили сделать ставку на использование огромного уникального опыта, полученного при проектировании СПС, и попытаться на этой базе создать стратегический многорежимный носитель, по своим техническим решениям отличающийся от проектов Т-4МС, М-18 и М-20. Совокупность заданных в постановлении 1967 года летных характеристик самолета- носителя ставило перед ОКБ сложнейшую и во многом практически трудноосуществимую задачу. На первом этапе решили принять за определяющие облик самолета характеристики сверхзвуковой дальности полета и крейсерской скорости полета на этом режиме. Следует отметить, что одновременно с началом проектирования Ту -160 в "отделе" К проводились исследования по поиску дальнейших путей развития СПС-1 Ту-144, давшие старт работам по сверхзвуковому пассажирскому самолету второго поколения СПС-2 Ту- 244.

Естественно, часть наработок по Ту-244 использовалась при выборе аэродинамической компоновки Ту-160. Таким образом, на первом этапе выбор ОКБ остановился на модифицированной схеме "бесхвостка", которая с успехом использовалась для проектов Ту-144 и Ту-244. Наработки ОКБ по проекту Ту- 244 позволяли надеяться на получение на крейсерском сверхзвуковом режиме аэродинамического качества в пределах 7-9, а на дозвуковом режиме до 15, что в сочетании с перспективными экономичными двигателями давало реальную возможность приблизиться к заданным дальностям полета (например, согласно материалам проекта Ту-244 1973 года с ТРД, имеющими на крейсерском сверхзвуковом режиме удельный расход топлива 1,23 кг/кгс час, обеспечивалась расчетная дальность на сверхзвуковом режиме полета 8000 км). Схема "бесхвостка" в сочетании с силовой установкой соответствующей мощности гарантировала наращивание скорости полета, основные проблемы при этом связывались с применением новых конструкционных материалов и технологий, способных обеспечить длительный полет в условиях высоких температур. Стремясь снизить степень технического риска по новому проекту, ОКБ решило все-таки, в отличие от своих конкурентов, ограничить крейсерское число М нового "стратега" на уровне 2,3.

Что касается выбора варианта самолета с крылом изменяемой стреловидности, то его выбор привносил множество преимуществ, но приводил к увеличению массы и к значительному усложнению конструкции за счет введения поворотного узла консолей крыла. Основным требованием, предъявляемым к тяжелому многорежимному самолету, являлось обеспечение большой дальности полета по сложному профилю с преодолением зоны ПВО на большой высоте со сверхзвуковой скоростью или у земли с дозвуковой скоростью полета. При этом основной полет к цели до зоны действия ПВО должен был выполняется на оптимальных высотах с дозвуковой скоростью. К дополнительному требованию можно отнести необходимость обеспечения эксплуатации самолета с ВПП ограниченных размеров (аэродромы 1-го класса). Совмещение указанных свойств в одном самолете представляло сложную техническую задачу. Достичь компромиссного решения между дозвуковыми и сверхзвуковыми характеристиками самолета можно было путем применения крыла изменяемой стреловидности, а также использованием двигателей комбинированной схемы: одноконтурного на сверхзвуке и двухконтурного на дозвуке (последнее, естественно, распространяется и на самолеты с фиксированной стреловидностью крыла). Сравнительные исследования, проведенные в ходе выбора оптимальной конфигурации тяжелых многорежимных самолетов с крылом фиксированной стреловидности и с крылом изменяемой стреловидности выявили следующие основные преимущества и особенности использования такого крыла. При полете с дозвуковой скоростью аэродинамическое качество самолета с крылом изменяемой стреловидности примерно в 1,2-1,5 раза выше, чем у самолета с фиксированной стреловидностью. При полете со сверхзвуковой скоростью аэродинамическое качество самолета с крылом изменяемой стреловидности в сложенном положении практически равно аэродинамическому качеству самолета с крылом фиксированной стреловидности. Существенным недостатком крыла с изменяемой стреловидностью является увеличение массы самолета вследствие наличия шарнира и механизма поворота консолей крыла. Согласно проводившимся расчетам, потеря массы на шарнирном узле, превышающая 4% взлетной массы, полностью дискредитировала идею самолета с крылом изменяемой стреловидности для тяжелого самолета. При использовании однотипных двигателей дальность полета на дозвуковой скорости на средних высотах самолета с крылом изменяемой стреловидности примерно на 30- 35%, а на малой высоте на 10% получалась выше, чем у самолета с крылом фиксированной стреловидности.