Авиация и космонавтика 1996 11-12

Отечественная авиация оказалась вынужденной самостоятельно позаботиться о возможности решения своих стратегических задач на межконтинентальных дальностях. При этом вопрос об авиабазах перед нами просто не стоял - тому была масса причин, включая и политические. Короче говоря, нам нужен был сверхдальний самолет - межконтинентальный. Именно для оценки его возможностей и возможности его создания и была создана СКГ. Создавалась она «под крылышком» Главного управления авиации ВМФ. Не только потому, что нужны были сравнения чисто авиационного решения с авианосным. Но и потому, что от территории СССР до территории США любой маршрут - над океаном. Так или иначе, сверхдальний самолет вырисовывался как гидроплан… Потому-то почти все мои коллеги и были из морской авиации.

Конечно, прежде всего мы занялись исследованием возможностей атомных силовых установок: 50-е годы, как многие помнят, были эпохой расцвета надежд на «мирный атом». Были известны проекты атомных авиадвигателей различных принципиальных схем: и с прямым обдувом ядерных тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) набегающим потоком, и с жидкометаллическим промежуточным теплоносителем, и многие другие… Но вскоре мы поняли: все эти силовые установки обладали двумя принципиальными недостатками. Во-первых, они требовали очень громоздкой и тяжелой биологической зашиты кабины экипажа, иначе после первого же полета экипаж пришлось бы списать вчистую. Второй недостаток состоял в сложности наземного обслуживания атомного самолета: как защитить техников от остаточной радиации двигателя? В этом отношении гидросамолет удобнее сухопутного: после посадки реактор можно вывести из двигателя и подвесить его на тросе глубоко под толщей воды, предохраняющей от радиации… Естественно, тогда еще никто (включая и ЛИПАН) всерьез не задумывался об экологических бедствиях, которые мог принести «мирный атом»…

Но был и третий недостаток, вытекающий из преимуществ атомной силовой установки (не зря же народная мудрость намекает на «продолжение наших достоинств»). На обычном, «химическом», самолете большое количество горючего можно распределить по всей длине корпуса и по крылу, чтобы обеспечить нужную центровку.

В полете центровка поддерживается за счет программного расходования топлива: одновременно из двух баков, лежащих по разные стороны от центра масс, на равном от него удалении. Но вот перед вами две, с точки зрения центровщика, точечные массы: кабина экипажа весом в пятьдесят с лишним тонн и блок двигателей в сотню тонн. Причем кабину, естественно, не сдвинешь к хвосту. А двигатели - их много! - иначе как на крыле не разместишь.

А если при этом у вас не обычный цилиндрический фюзеляж, а сложной формы корпус, который должен быть в достаточной мере пустым (чтобы не утонуть!), иметь снизу редан (чтобы разбегаться по воде), быть водонепроницаемым, обладать еще и нужной вертикальной центровкой: ведь летающая лодка - тот же корабль, значит, должна быть остойчивой на волне, значит (прежде всего!), ее центр масс должен быть не только впереди центра давления, но и ниже метацентра - точки приложения равнодействующей всех гидродинамических сил… На плечи конструктора гидросамолета ложится задача на порядок сложнее, чем лежит перед обычным, «сухопутным» компоновщиком.

Но ведь главное назначение самолета все-таки летать, а не плавать. Однако «гусь никогда не будет летать как орел» - так говорят в народе. А без орлиного полета - какой межконтинентальный самолет? Значит, нужны принципиально новые решения. Прежде всего в компоновке и в выборе силовой установки.

Через три месяца работы мы пришли к печальному выводу: в ближайшие 30-50 лет от «мирного атома» для авиации никакого проку не будет. Большой собственный вес двигателя (из-за реактора с его биозащитой - иначе ЯРД не включишь на земле), тяжелая защита кабины (метр парафина, треть метра свинца - толщина ее обшивки для защиты от проникающей радиации, испускаемой реактором) - все это съедает выигрыш в весе топлива. Никаких преимуществ в летных свойствах атомный самолет перед обычным не имеет. Ни скорость полета, ни потолок не получаются большими. Даже продолжительность полета не намного больше: иначе экипаж получит смертельную дозу облучения. Ведь столько свинца навернуть на кабину, чтобы внутрь вообще не проникала радиация, в принципе невозможно. Иначе самолет вообще не взлетит. По тем же причинам нет и существенного выигрыша в дальности полета.

Итак, к середине первого года работы СКГ убедительно показала, что роль межконтинентального самолета лучше всех может сыграть летающая лодка (в отличие от поплавкового гидросамолета плавучесть у лодки обеспечивает сам ее корпус). Это решение было, пожалуй, даже единственно возможным. Ведь от нас до Америки в среднем около 10 ООО км. И это только туда. Если нам надо и обратно, то это все 20 ООО км. На керосине такой самолет, как говорят конструкторы, «не завязывается». На жидком водороде легче. Но только с одной стороны. А с другой, на два порядка усложняется конструкция топливных баков: чтобы сохранить жидкий водород, надо снабдить баки мощной (и тяжелой) теплоизоляцией. Известно же: бесплатный сыр только в мышеловке!

Так что без промежуточной посадки дело не вытанцовывается. А садиться придется посреди океана. На это способна только летающая лодка. Но такой подход дает и огромные преимущества: летающая лодка может заправиться от дежурящей в заданном квадрате подводной лодки. Естественно, эта летающая лодка должна быть сверхзвуковой. Вот вам и стратегико-оперативная концепция межконтинентального самолета!

Параллельно нашим разработкам «сухопутные» конструкторы Мясищева создавали свой дальний самолет. Больше десяти тысяч километров дальности и они выжать не сумели…

Какие окончательные выводы по этому поводу делались «наверху», мы знали только по слухам да по организационным мероприятиям: СКГ с мясищевской базы переместилась на шоссе Энтузиастов в ОКБ С (судостроения) рядом с комбинатом «Моснефтегаз», где небо вечно затянуто парами чего-то органически горючего и без противогаза - плохо.

Но в награду за все новые неудобства в нашей группе появилось новое лицо: Роберт Людвигович Бартини. Формально начальником СКГ остался Рахматул-лин. Но идейное руководство перешло к Бартини. Его любимой поговоркой было: «Надо добиваться улучшения одних параметров самолета за счет… улучшения других!» На первый взгляд, это резко противоречило уравнению существования. Любой авиаконструктор знает: он способен улучшить какое-либо свойство самолета исключительно за счет ухудшения какого-либо другого его свойства. Например, чтобы повысить максимальную скорость, надо увеличить тяговооруженность (отношение тяги двигателей к массе самолета), а значит, увеличить массу силовой установки. Этого можно добиться снижением массы топлива. Но последнее неумолимо приведет к снижению максимальной дальности полета. Можно, конечно, увеличить и за счет уменьшения веса конструкции (что приведет к ограничению маневренности из-за снижения прочности), можно за счет снятия части вооружения и оборудования… Это - закон, если оставаться в рамках прежних концепций и принципов. Именно это и имел в виду Бартини. Нужны новые идеи, новые принципиальные решения, тогда вы сможете повысить скорость и не снижая других боевых характеристик самолета. И он всегда находил новые решения. И новых людей. Так с его подачи в СКГ появился еще один гражданский человек - молодой аэро-динамик из СибНИА по фамилии Щербак. Он был автором двух необычных для того времени новых идей: серповидного крыла и его крутки. Это сегодня многие скоростные самолеты имеют серповидное в плане крыло, а тогда это было как гром с ясного неба… Крутка - уменьшение установочного угла атаки нервюр от корня крыла к его концу - обеспечивала самолету много, преимуществ при сверхзвуковом полете. Прежде всего высокую устойчивость; это снижало требования к «разбросу» центровки и уменьшало общее лобовое сопротивление крыла при заданной подъемной силе.