Владимир Ильин - Бомбардировщики. том II

Самолету «80» был свойственен крупный недостаток. По сравнению с Ту-4 его центровка сместилась вперед, а плечи органов управления остались примерно теми же. В качестве компенсации увеличили рулевые поверхности. Но этого оказалось недостаточно, поэтому самолет летал с грузом в 900 кг, размещенным в хвосте фюзеляжа.

Схема самолета «80»

Были также замечания по оборудованию и бомбовому вооружению. «80» закончил свою историю на полигоне, где его использовали в качестве мишени. Перед перегонкой на полигон, кто- то, видимо с целью экономии, снял центровочный груз, и летчики чуть не попали в аварию. Работа по самолету «80» не стала пустой тратой времени, она органично перешла в работу по новому бомбардировщику «85» с дальностью 11 000-13 000 км, постановление о создании которого вышло 16 сентября 1949 г. Фактически же работы по нему начались уже в августе, и данные, записанные в постановлении, отражали уже сделанные в ОКБ прикидки. На заводские испытания «85» должен был выйти в декабре 1950 г.

К концу 1949 г. закончили эскизный проект. Параллельно к этому времени ВВС окончательно сформировали свои требования к машине. Используя общую компоновку «80», ОКБ тем не менее практически создало новый самолет.

Для достижения необходимой дальности конструкторы внедрили новое крыло и новую силовую установку. Работы по крылу велись совместно с ЦАГИ. В новом крыле большого удлинения (при размахе 56 м оно имело удлинение 11,2) применили ламинизированные профили ЦАГИ-С-3 и ЦАГИ-С-5. Полученные результаты ставили крыло самолета «85» по аэродинамическому качеству в первый ряд среди машин с прямым крылом.

Была создана новая конструкция закрылков с прямым рельсом. Особенностью их был большой прирост подъемной силы на малых углах отклонения, что позволило значительно улучшить взлетные характеристики бомбардировщика.

В то время реактивные двигатели значительно проигрывали по экономичности поршневым, поэтому для дальнего бомбардировщика сочли, подобно американцам, более выгодным использовать турбопоршневые моторы. Для «85» требовались двигатели со взлетной мощностью порядка 4300-4500 л. с. и удельным расходом топлива 160-180 г/л. с. ч. Только в этом случае удалось бы обеспечить заявленные данные самолета.

Конструкторы могли выбирать из двух типов, имевшихся в СССР: АШ-2К и ВД-4К. Первый создали в КБ А.Д. Швецова на базе мотора воздушного охлаждения АШ-2ТК. Он был 28- цилиндровым, звездообразным, четырехрядным и являлся тогда самым мощным в нашей стране – 4700 л. с. Однако не- доведенность этих моторов привела к тому, что после нескольких первых полетов их заменили на менее мощные, но более надежные ВД-4К жидкостного охлаждения.

История двигателя ВД-4К не совсем обычна, поэтому хотелось бы рассказать о ней подробнее. Дело в том, что создавать его начали не в КБ, а на одной из кафедр Московского авиационного института. В декабре 1938 г. тогдашний нарком авиапромышленности М.М. Каганович предложил заведующему кафедрой «Конструкция двигателей» Г.С. Скубачевскому заняться проектированием нового мотора. Основные параметры, которые обычно выбираются на основании длительного анализа тенденций развития самолетостроения, состояния техники за рубежом, не очень грамотный Каганович задал, попросту умножив на два данные мотора М-105. Отсюда получилось, что новый двигатель должен был развивать 2100-2300 л. с. на высоте 8000 м.

Скубачевский с группой студентов и аспирантов проработал три варианта компановки 24-цилиндрового двигателя: Х-образный, Н-образный и своебразную четырехрядную звезду с шестью цилиндрами в каждом ряду. Последний получился самым удачным: диаметр составлял всего 1065 мм, как у М-11. Предполагалось, что для повышения высотности будет использован трехскоростной центробежный нагнетатель, а КПД силовой установки поднимут винты противовращения.

В июле 1939 г. появилось постановление правительства о проектировании двигателя, получившего название М-250. При МАИ из студентов, аспирантов и сотрудников ЦИАМ создали специальное КБ-2. Привлекли и преподавателей с различных кафедр института. КБ-2 руководил сперва В.И. Тарасов, затем Г.С. Скубачевский. Проект был готов в срок – к 1 апреля 1940 г. Принимала его Государственная комиссия во главе с начальником НИИ ВВС А.И. Филиным, которая решила изготовить опытный образец на заводе № 16 в Воронеже. Из-за загрузки завода серийным производством мотор собрали только в июне 1941 г. Первый запуск провели 22 июня, сразу же после известной речи Молотова. Испытания прошли успешно. М-250 развивал взлетную мощность 2500 л. с.

Однако с началом войны КБ-2 расформировали, а доводку нового двигателя поручили заводу № 16, затем из-за приближения фронта – Уфимскому заводу и, наконец, в 1942 г. – Рыбинскому, где главным конструктором назначили В.А. Добрынина. В 1944-45 гг. изготовили опытную партию М-250. Сложная кинематическая схема привела к проблемам с балансировкой подвижных частей: возникали сильные крутильные колебания.

ХАРАКТЕРИСТИКИ БОМБАРДИРОВЩИКОВ «80» И «85»

Тип самолета «80» «85»

Год выпуска 1949 1951

Экипаж, чел. 11 12

Размах крыла, м 43,45 56,00

Длина самолета, м 34,32 39,31

Площадь крыла, м 2 167,00 273,90

Масса пустого, кг – 54 711

Нормальная взлетная масса, кг – 76 000

Максимальная взлетная масса, кг 51 500 107 292

Масса топлива и масла, кг – 48 600

Тип двигателя АШ-73ТКФН ВД4К

Мощность двигателя, л. е.:

максимальная 4 х 2000 4 х 3800

взлетная 4 х 2400 4x4300

Максимальная скорость, км/ч:

у земли 428 545

на высоте 10 000 м 545 638

Посадочная скорость, км/ч – 185

Практический потолок, м – 11 700

Практическая дальность, км 7000 12 000

Длина разбега, м 1200 1640

Длина пробега, м 505 1500

В 1946 г. Добрынин получил задание на проектирование двигателя со взлетной мощностью 3500 л. с. В нем он использовал схему и ряд агрегатов М-250, устранив многие недостатки последнего. Кроме приводного нагнетателя, новый мотор, названный ВД-ЗТК, теперь имел два турбокомпрессора, существенно поднявших высотные характеристики. В октябре 1948 г. ВД-ЗТК прошел государственные стендовые испытания, а в 1950 г. – летные на Ty-4JIJI. Однако серийно ВД-ЗТК не строился, так как к этому времени и его мощность сочли недостаточной.

В сентябре 1949 г. было выдано задание уже на мотор со взлетной мощностью 4300 л. с. и удельным расходом топлива 165 г/л. с. ч., то есть как раз под параметры самолета «85». Для достижения этой цели конструкторам пришлось выжать все резервы: между рядами цилиндров поставили три импульсных турбины, турбокомпрессоры оснастили регулируемыми соплами. Мотор форсировали по наддуву и оборотам, смонтировали систему впрыска водоспиртовой смеси, разработали сложнейшую схему регулирования всех агрегатов силовой установки. Первый образец ВД-4К изготовили в январе 1950 г., а в середине 1951 г. он успешно прошел государственные испытания.