Антон Первушин - Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть I)

Для силовой установки «М-56» первоначально были выбраны двигатели типа «НК-10Б», проектировавшиеся в ОКБ Николая Кузнецова, с максимальной взлетной тягой 24 000 килограммов.

Уже к ноябрю 1958 года ОКБ-23 получило первые расчеты по различным вариантам компоновок «М-56». При взлетной массе 210 тонн расчетная практическая дальность без подвесок или контейнеров получалась равной 10 070 километров. Крейсерская скорость полета с подвесками находилась в пределах 2500–2700 км/ч, максимальная — до 3200 км/ч. Для увеличения дальности полета предусматривалась подвеска под самолетом большого аэродинамически вписанного в компоновку машины топливного бака или контейнера под крупный термоядерный боеприпас.

Большое внимание при проектировании «М-56» уделялось аэродинамическому совершенству самолета на всех режимах полета. Как известно, при переходе за скорость звука аэродинамический фокус крыла смещается назад, что приводит к резкому изменению запаса продольной устойчивости. Проблему можно решить выбором аэродинамической компоновки крыла (применение «неплоского» крыла со сложной срединной частью, как это было в дальнейшем выполнено на серийном варианте пассажирского самолета «Ту-144»), это обычно дополняется системой перекачки топлива в полете из одной группы баков в другую, смещая центр масс и добиваясь требуемых балансировок. На «М-56» решено было пойти другим путем — введением в схему «бесхвостой» плавающего горизонтального оперения. На дозвуковом режиме такое оперение работает во флюгерном режиме, не создавая ни компенсирующих сил, ни моментов. На сверхзвуковом режиме оно заклинивается на определенный угол, при этом исходная схема самолета превращается в схему «утка», и в этом случае аэродинамические силы на плавающем оперении смещают фокус самолета вперед, восстанавливая требуемую балансировку.

При этом управление по каналу тангажа ведется с помощью элевонов, но со значительно меньшими расходами рулей, что позволяет получать приемлемые крейсерские значения аэродинамического качества на сверхзвуке.

При проектирование силовой установки «М-56» значительное внимание уделялось совершенствованию аэродинамики силовой установки. Если первоначально проекты «М-56» базировались на использовании подкрыльевых или крыльевых осесимметричных воздухозаборников с центральным регулируемым конусом, то затем перешли к плоским воздухозаборникам с горизонтальным регулируемым клином под центральной частью крыла в едином блоке. В дальнейшем перешли к плоским крыльевым несущим мотогондолам, дававшим некоторую прибавку аэродинамического качества на крейсерском режиме полета.

В 1959 году ОКБ-23 в проекте «М-56» переходит на шесть альтернативных двигателей «ВК-15», проектировавшихся в ОКБ-117 Владимира Климова. Грузоотсек самолета перерабатывается под баллистическую ракету воздушного базирования «45А» с дальностью полета в 2000 километров.

При этом радиус действия системы получался порядка 7000–8000 километров.

Процесс проектирования «М-56» продолжался практически до прекращения работы ОКБ-23 в области авиации. Последние варианты прорабатывались под двигатели типа «РД16-17М» («М16-17М») разработки ОКБ-16 Прокофия Зубца, с максимальной тягой 21 700 килограммов, и «РД17-117Ф» разработки ОКБ-117, с максимальной тягой 12500 килограммов. 1 марта 1960 года Владимир Мясищев подписал эскизный проект по стратегической ударной системе «М-56К» с шестью двигателями. Площадь крыла самолета-носителя определялась в 450 м2, взлетная масса — в 220 тонн, масса пустого самолета — 63,35 тонны, весовая отдача по топливу достигала 68,4 %. Был построен натурный макет нового самолета, а также летающие радиоуправляемые модели бомбардировщика, которые продемонстрировали хорошую устойчивость и управляемость самолета.

На базе «М-56» прорабатывался его пассажирский вариант «М-55». Рассматривались три варианта: «55А», «55Б» и «55В». Первый из них был рассчитан на 40 пассажиров, второй — на 85. «М-55А» имел два двигателя, «М-55Б» — четыре.

Последний из них представлял собой высокоплан с передним горизонтальным оперением. Под треугольным крылом, по бокам фюзеляжа в двух пакетах размещались шесть двигателей «ВК-15М».

Самолет рассчитывался на скорость 2300–2650 км/ч на высотах до 22 километров. В перегрузочном варианте (взлетный вес 245 тонн) он мог эксплуатироваться на маршрутах протяженностью 6000–6500 километров с 5 % запасом топлива.

При этом число пассажиров не превышало 50. Длина разбега составляла 3500 метров, послепосадочного пробега — 1500–1700 метров. С сотней пассажиров на борту дальность сокращалась до 4000 километров.

«М-53» и «М-55» были первыми советскими проектами пассажирских сверхзвуковых самолетов. Низкое аэродинамическое качество планера и высокие удельные расходы топлива не позволяли на рубеже 1950-1960-х годов создать сверхзвуковой лайнер, конкурентоспособный дозвуковым машинам.

Впоследствии материалы по «М-56» были переданы в другие ОКБ, в частности в ОКБ-156 Андрея Туполева, где были использованы при разработке «Ту-135».

Под шифром «М-60» в ОКБ Мясищева разрабатывался самолет с ядерной силовой установкой, которую проектировал коллектив Архипа Люльки.

Мясищев, совместно с конструкторами СКБ-500 и ЦИАМ, пришел к выводу, что на этих машинах должны стоять турбореактивные двигатели с температурой воздуха перед турбиной не менее 1400°К. Основным критерием выбора схемы расположения силовой установки являлось максимальное ее удаление от экипажа. Кроме того, размещение двигателей в фюзеляже значительно облегчало передачу к ним тепла от реактора. Существовал еще один почти невероятный проект — стратегический бомбардировщик в виде летающей лодки «М-70». Этот самолет, приводнившись в заданной точке океана, мог пополнить запас топлива от всплывшей субмарины и продолжить путь.

Все эти проекты не вышли за стадию эскизного проектирования.

В 1958 году в ОКБ-156 Андрея Туполева начались научно-исследовательские работы по созданию перспективного дальнего сверхзвукового ударного самолета, который в будущем должен был заменить «Ту-22».

Ставилась задача создания боевого самолета с дальностью полета на в несколько тысяч километров и максимальной скоростью порядка 2,5–3 Маха. Проект, которым в ОКБ занимался отдел Сергея Егера, получил обозначение самолет «125» («Ту-125»). Предварительные расчеты показали, что для обеспечения высоких летных характеристик необходимо обеспечить высокое значение аэродинамического качества на сверхзвуковом режиме полета. При нормальной взлетной массе самолета порядка 100–125 тонн, требовалась силовая установка с суммарной взлетной тягой не менее 40 000 килограммов и с удельными расходами топлива на сверхзвуковом крейсерском режиме значительно меньшими, чем у двигателей «ВД-7М», использовавшихся на «Ту-22».