Скоростной реактивный бомбардировщик, создававшийся одновременно с турбовинтовым «стратегом» Ту-95.
В конце 1940-х годов советской авиапромышленности поставили непростое задание: создать скоростной и высотный реактивный самолет, способный доставить ядерное оружие до территории США.
Под создание такого самолета было сформировано целое конструкторское бюро — ОКБ-23 на базе московского авиазавода № 23 (сейчас ОКБ-23 — это КБ «Салют», а завод № 23 — это «Государственный космический научно-производственный центр имени М.В.Хруничева », производитель ракет «Протон»). Возглавил ОКБ-23 Владимир Мясищев — один из выдающихся конструкторов, выросших в 1930-е годы в команде .
Основной проблемой М-4 стала недостаточная дальность: всего 9500 км при установленных по техническому заданию 12000 км. Поэтому на его базе был разработан самолет 3 М, который достиг дальности в 11800 км. Одновременно с этим, поскольку до США лететь все равно было как-то надо, была разработана система дозаправки в воздухе, увеличившая практическую дальность полета М-4 .
М-4 оснащался четырьмя двигателями АМ-3А тягой по 8750 кгс. 3 М для увеличения дальности получил двигатели ВД-7 тягой по 11000 кгс, однако из-за невысокого ресурса было выпущено еще несколько модификаций 3 М (3МС и 3МД) с двигателями меньшей тяги, но и меньшей дальности.
Мясищев 3МД/ЗМЕ, Монино, музей ВВС. Фото: Игорь Колоколов/russianplanes.net
Максимальная бомбовая нагрузка М-4 составляла 24 тонны (самолетов типа 3М — 18 тонн), типовая (в варианте «с бомбой до Америки») — 5 тонн.
До начала массового поступления в ВВС самолетов-ракетоносцев, именно М-4 (3М) считались основной силой дальней авиации, способной нанести ядерный удар по территории США. Всего было выпущено 32 серийных М-4 и около 90 самолетов 3 М всех типов.
Система дозаправки, разработанная для М-4 , повлияла на его судьбу. Дело в том, что «летающие танкеры» для бомбардировщиков М-4 делались на базе точно таких же самолетов (обозначались М-4-II).
Поэтому М-4 , снятые с производства в пользу 3 М, переделывались в заправщики с 1958 года. А уже с 1962 года началось переоборудование и самолетов 3 М. К 1970-м годам эти машины в основном уже использовались как заправщики, хотя некоторые из них сохраняли возможность обратной конверсии в бомбардировщик.
Мясищев 3 М, Рязань. Фото: Виктор/russianplanes.net
На вооружении оставались и «чистые» бомбардировщики 3 М, однако неспособность нести ракетное вооружение сильно ограничивало их боевую ценность. Так что в истории советской авиации эти машины остались двояко: сначала как носители ядерного оружия, потом — как летающие танкеры.
К 1985 году большая часть этих самолетов была снята с вооружения и уничтожена, осталось лишь несколько экземпляров самолетов типа 3 МС-2 и 3 МН-2 . Последние танкеры на базе 3 М были утилизированы в 1998 году, и еще в начале 1990-х они не отстаивались на стоянках, а использовались для дозаправки самолетов фронтовой авиации и авиации ПВО.
— Станислав Гавриилович, как и когда принималось решение о создании дальнего бомбардировщика М-4?
— В 1946 году завод №482, директором и главным конструктором которого был Владимир Мясищев, передали ильюшинцам. Целиком, с коллективом. Конструкторских бюро стало много, но за что Мясищева изгнали из авиационной промышленности, до сих пор не знаю.
Недругов и завистников, стремившихся получить этот завод, у него всегда хватало.
Мясищева направили преподавателем в МАИ. Мужик был красивый, иногда заносчивый, и преподавательский состав к нему относился неприязненно. Да и лекции он читал не так, как другие, потому студенты с других факультетов ходили к нему. «Самолет — это не один только планер. Создавать нужно все вместе», — как-то сказал он. А в МАИ тогда считали по-другому.
Со своими студентами и несколькими сотрудниками, которые позднее стали преподавателями МАИ, он придумал «Изделие 25» — дальний бомбардировщик с турбореактивными двигателями (ТРД) и стреловидным крылом. В ЦАГИ, в том числе великий Георгий Бюшгенс, поддержали его, проведя эксперименты. А застрельщиком всего оказался Андрей Туполев.
Как он сам вспоминал, его вызвал Сталин, который спросил: «Почему вы, товарищ Туполев, не хотите сделать так нужный стране самолет (межконтинентальный реактивный бомбардировщик)?». «Мы внимательно просчитали и считаем, что такой самолет с турбореактивными двигателями при существующих расходах топлива не достигнет территории предполагаемого противника», — ответил Туполев.
Сталин походил и сказал, что есть другой конструктор, который берется это сделать, и надо ему дать возможности «не хуже, чем у вас». Туполев сразу догадался, кто был этот другой. Благодаря этому разговору Мясищев получил карт-бланш на создание коллектива. 24 марта 1951 года вышло постановление ЦК ВКП(б) и Совмина о создании нового самолета и назначении Мясищева главным конструктором на завод №23 в Филях. Но одновременно Сталин поручил Туполеву создать и турбовинтовой самолет — Ту-95. Я полагаю, что Сталин понимал необходимость этого самолета, и хотя он не был в техническом отношении подготовлен, дал сразу два задания.
Ведь в тот момент, когда на нас все вокруг наезжали, у нас и атомной бомбы-то толком не было, он и решил вмешаться.
— Какие у Мясищева вообще были отношения с Туполевым, учитывая, что тот тоже был довольно сложным человеком?
— Туполев всегда был против Мясищева, это логично — он соперник по большим самолетам... Нормальная конкурентная борьба. Туполев все время писал в ЦК бумаги, оспаривая те характристики самолетов, которые выдвигал Мясищев. Всегда. Мясищев в своих письмах в ЦК только оправдывался.
— Какие требования предъявлялись к этому самолету?
— Дальность 12 тыс. км — долететь до США, дозвуковая предельная скорость. Через 22 месяца самолет должен был совершить первый полет. Самолет получился, конечно, сырой. 20 января 1953 года состоялся первый полет.
Его поднимал экипаж Федора Опадчего, который работал с Мясищевым еще в Омске, куда их перевезли в качестве зеков.
О первом полете было известно, и в ЛИИ приехали все конструктора со своими замами, но к Мясищеву не подъехали — стояли кучкой отдельно. Когда самолет успешно приземлился, они развернулись, к Мясищеву не подошли — уехали с аэродрома.
— В чем самолет оказался новаторским?
— Это был первый самолет с ТРД, который намного опередил свое время. Двигатели были размещены в крыле, что уменьшило сопротивление — правда, это было сделано не впервые. Стреловидное крыло, большое участие в изготовлении которых принял будущий академик Струминский. Было применено велосипедное шасси, ранее тоже применявшееся, но для такого большого самолета это было необычным — оно позволило самолету взлетать при любом боковом ветре, а ведь он садился в тундре на замерзшие площадки — например в Мурмансе и на Чукотке, откуда достать Америку проще.
Чистое крыло позволило довести аэродинамическое качество самолета до 18 единиц. Первые самолеты из Филей привозили в Жуковский по Москве-реке.
У самолета было мощное электрическое управление. Размах крыла 50 метров. На концах крыльев стойки с колесами в обтекателях, которые тоже повысили аэродинамическое качество. Самолет в том числе мог садиться на грунтовые аэродромы, поэтому размах крыла и схема шасси не были критическим.
— Удалось ли достичь требуемых характеристик?
— С точки зрения техников самолет был сырой, в полете он вел себя блестяще. Самолет не доставал Америку без дозаправки в воздухе, дальности в 12 тыс. не получалось. Опыты с дозаправкой первыми начали туполевцы, а потом мясищевцы. Но туполевцы заправлялись с крыла на крыло, что вызывало очень неустойчивый режим полета конуса на шланге, а у Мясищева конус выпускался из фюзеляжа.
Это работало лучше, и в конце концов дозаправка позволила достигать территории США. Но, что греха таить,
мы могли в этих полетах достать Америку, но обратно бы ни туполевские самолеты, ни мы не возвращались.
Планировалось, что самолет, отбомбившись ядерными бомбами, должен добраться до побережья и экипаж покинуть самолет на парашютах, и тут наши подводники их собирают.
1 мая 1954 года самолет в сопровождении истребителей пролетел над Красной площадью. Американские журналисты, находившиеся там, писали, что это было удивительно. Они увидели снизу зловещий люк и,
потрясенные видом этих самолетов, назвали статью - «США - второразрядная держава?».
Американцы оценили бомбовую грузоподъемность самолета от 5 до 10 тонн, что примерно соответствовало действительности. А через год на Кремлем пролетело уже 18 этих самолетов, причем, как тонко подметили американцы, некоторые не имели опознавательных знаков, значит — они только вышли из цехов и к войсковым частям еще не были приписаны.
В начале потерь самолетов не было, позднее в войсковых частях стали терять самолеты, и достаточно часто — из-за разгильдяйства. Один самолет потеряли, отправив его в полет и не сняв струбцины с рулей высоты. М-4 пошел в серию, планировалось делать по 25 штук в год, но всего было создано порядка 30 штук. У самолета была масса недостатков, поэтому последующие серии выпускались по два-три самолета и резко отличались от предыдущих.
— И так появился самолет 3М?
— Да, это была глубокая модернизация самолета, он взлетел в 1956 году. На этом самолете большинство недостатков было устранено. Если на М-4 было V-образное хвостовое оперение, то на 3-М оно было прямым, что повысило его эффективность. И, конечно, были поставлены новые двигатели — тяга возросла с 9 тонн до 11.
Катастроф было много, я работал в аварийных комиссиях, и мы всегда старались обвинить технику, а сейчас сразу винят человеческий фактор. М-4 превратили позднее в танкеры, а из 3М сделали ракетоносцы, всего их было сделано чуть больше ста самолетов. Основные дивизии были в Украинке, Энгельсе и Шауляе.
Самолеты 3М сбрасывали ядерные бомбы на Новой Земле в 1961 году, летали и «за угол».
— Ту-95 или бомбардировщики Мясищева играли более важную роль в обеспечении советского ядерного щита?
— Во-первых, М-4 опередили туполевский Ту-95. Ту-95 не повезло с двигателем, поэтому когда М-4 уже пошел в серию, Ту-95 еще проходил испытания, поэтому первые полки Дальней авиации состояли из М-4.
На самолетах 3М уже была достигнута дальность в 12 тыс. км. Хотя на полет обратно этого все равно не хватало. Но к этому времени дозаправка по принципу Мясищева была освоена уже и туполевцами.
Политика против авиации
— Американцы втиснули самолеты Мясищева в ОСВ-2 (Договор о сокращении наступательных вооружений 1979 г), а туполевские оставили. И это не просто так — ведь у 3М были лучшие характеристики, они имели большую дальность. Тут сыграло роль недомыслие нашего руководства.
— То есть по этой причине Ту-95 остались служить и летают до сих пор, а 3М отправились на свалку истории?
— Да. Американцы - умные люди. Они впихнули лучший самолет в ОСВ-2, а наши дипломаты все это прохлопали. Сначала нас заставили зашить бомболюки — на Ту-95 этого не делали. Как и на Ту-95, которые позднее прошли модернизацию, на 3М можно было поставить новые двигатели, поскольку Мясищев сделал очень изящные гондолы двигателей и потому они легко заменялись в полевых условиях.
— Самолет 3М — один из немногих, у которых дело так и не дошло до боевого применения?
— Да. Но летал он над всеми континентами, тогда все это было просто, летал и над Индийским океаном, обо всем этом мне рассказывали летчики в Энгельсе. А вот в Карибском кризисе он участия не принимал.
— На основе 3М пытались сделать пассажирский вариант и самолет с ядерной силовой установкой?
Да, был проект бомбардировщика М-60 с ядерным двигателем, эти работы велись, и американцев это сильно встревожило. Но в 1960 году проект закрыли - сделать ядерный самолет очень сложно. Такой самолет, М-19, мы пытались сделать, когда я уже работал у Мясищева в 1974 году.
Он должен был стартовать горизонтально, выходить в космос, после чего совершать горизонтальную посадку.
— Однако поработать на космос мясищевским бомбардировщикам все-таки довелось... Как вообще пришла в голову идея возить «Буран» на спине военного самолета?
— Эта идея пришла в голову только Мясищеву. Он всю жизнь любил и не расставался со своими самолетами. Нас заставили работать, мы поработали и сказали: «полетит». А в противном случае нужно было завод строить на Байконуре, чтобы не возить «Буран» и «Энергию» из Москвы и Куйбышева.
Чтобы обеспечить путевую устойчивость, на концах горизонтального оперения сделали две шайбы. Пришлось удлинить всю хвостовую часть,
Диаметр фюзеляжа меньше диаметра груза в три раза! Никто не верил, что это возможно. Но это была колоссальная экономия.
И когда мы на этот самолет позднее поставили отсеки ракеты «Энергия», академик Бюшгенс сказал: «Вот делали же самолеты! Мы его портим, а его аэродинамическое качество остается». С «Бураном» на спине у самолета от 18 единиц качества оставалось еще 12, и этого хватало.
Я был начальником сектора аэродинамики на ЭМЗ, и у меня жарким летом 1978 года был доклад в ЦАГИ по ВМ-Т вместе с Мясищевым, и это было его последнее посещение института. В ЦАГИ тогда говорили: «Владимир Михайлович, ведь любая неудача в космосе будет свалена на вас. Вы везете ракету голой!».
А мы эту ракету (водородный бак) наддували и делали шарнирные опоры, чтобы деформации фюзеляжа не передавались на блоки ракеты.
Всего было произведено порядка 180 полетов с грузами на спине. Было сделано три таких самолета.
— И сейчас сохранились два самолета?
— Да. Один в Жуковском и еще один — в Музее Дальней авиации в Рязани (Дягилево). Он принадлежит нам, мы его туда на ремонт отправили, а потом начались 90-е годы, и вернуть его не удалось. Но директор там молодец — содержит его. Вроде готов продать его, но его никто не покупает, да и как его вывезти оттуда, непонятно.
— Вы наблюдали закат эпохи бомбардировщиков 3М. Как это происходило?
— По ОСВ-2 бомболюки на них были уже зашиты, и они перестали быть бомбардировщиками и могли быть только танкерами. В 1983 году, когда я делал фильм о Мясищеве, приехал в Энгельс, эти самолеты там называли «наш кормилец», ведь тогда еще не было Ту-160.
Последние самолеты там приземлились с минимальным запасом топлива, их отвезли на дальнюю площадку, и там они стояли, как ветераны в траве. Начальство дало добро местным колхозникам, и те заправляли с этих самолетов свои тракторы. А последний самолет поднялся в воздух в 1994 году, и вел его летчик В. Гур - он перегнал самолет из Дягилево в Энгельс...
МОСКВА, 20 янв — РИА Новости, Андрей Коц. Взлететь с домашнего аэродрома, на большой скорости пересечь океан, сбросить пятитонную бомбу на цель и вернуться обратно — с началом холодной войны и ядерного противостояния СССР и США обе сверхдержавы приложили большие усилия для создания авиационного средства доставки оружия массового поражения на территорию противника. Эту гонку с небольшим отрывом выиграл Советский Союз. Ровно 65 лет назад, 20 января 1953 года, свой первый полет совершил реактивный стратегический бомбардировщик М-4 — 80-тонная махина, прозванная аналитиками НАТО "Бизоном". Спустя два года его направили в строевые части. М-4 стал первым в мире серийным межконтинентальным носителем ядерной бомбы, на несколько месяцев опередив своего главного конкурента — американский B-52. О непростой судьбе этого самолета — в материале РИА Новости.
Велосипедная схема
Советский Союз вступил в ядерную гонку, проигрывая США не только по количеству бомб, но и по составу дальней авиации. К 1951-му у американцев уже были бомбардировщики B-47 Stratojet, способные с аэродромов Западной Европы наносить удары по важнейшим советским объектам. Перед СССР стояла сложная задача: создать самолет с дальностью полета без дозаправки 10-12 тысяч километров и с боевой нагрузкой не менее пяти тонн — именно столько весила первая советская атомная бомба РДС-1 мощностью 22 килотонны. Кроме того, машина должна быть быстрой, способной уходить от истребителей ПВО. Потолок скорости задали по тем временам довольно высокий — 900-950 километров в час. Еще одно важное требование — комфортный для экипажа и машины крейсерский полет на высотах 12-13 тысяч метров.
Руководство страны обратилось к Андрею Туполеву, однако тот отказался. Он считал, что на данном этапе технического прогресса такую машину создать невозможно. По его мнению, прожорливые турбореактивные двигатели сокращали боевой радиус действия бомбардировщика, а турбовинтовые не давали нужной скорости и высоты. В итоге Туполеву поручили разработку турбовинтового бомбардировщика, который со временем трансформировался в Ту-95 и до сих пор служит России. А его реактивным собратом в 1951-м занялся конструктор Владимир Мясищев.
Через два года самолет был готов: восьмиместный свободнонесущий цельнометаллический среднеплан с четырьмя двигателями и убираемым шасси велосипедного типа. Впервые в воздух его поднял знаменитый летчик-испытатель, ветеран Великой Отечественной войны Федор Опадчий, "обкатавший" к тому моменту более десятка бомбардировщиков. О новой машине ас отозвался однозначно: на таком "звере" летать ему еще не доводилось. Прототип быстро развивал скорость и набирал высоту, однако был сложен в управлении.
Своими летными качествами М-4 во многом обязан уникальным технологиям, причем некоторые из них ранее в авиастроении не применялись. В частности, Мясищев первым внедрил в конструкцию бомбардировщика алюминиевые сплавы B-65 м B-95 — очень прочные и не утяжеляющие машину. Другая существенная инновация — велосипедная схема шасси из двух главных четырехколесных тележек и двухколесных свободно-ориентирующихся крыльевых опор. Весила такая конструкция меньше, чем классическая трехопорная, однако требовала от пилота несравненно большего мастерства на взлете и посадке.
Самолет в целом соответствовал заданным характеристикам. Он развивал максимальную скорость около 950 километров в час, без дозаправки преодолевал до 10 тысяч километров и поднимался на 11 тысяч метров. Максимальная боевая нагрузка — 24 тонны. Помимо ядерного вооружения, самолет мог нести обычные бомбы, морские мины, торпеды, управляемые бомбы УАБ-2000Ф. Кроме того, М-4 был оснащен мощным оборонительным вооружением: девять 23-миллиметровых пушек НР-23 или шесть 23-миллиметровых пушек АМ-23 в трех двуствольных башенных установках с дистанционным управлением.
Эпоха ракетоносцев
Всего авиапром изготовил два опытных и 32 серийных стратегических бомбардировщика М-4. К сожалению, войсковая эксплуатация самолета сопровождалась многочисленными авариями и летными происшествиями. Сказывалась технологическая сложность: серийные самолеты были весьма своенравными. Особые трудности возникли с системой управления, которая периодически отказывала. Взлет и посадка были сложными и часто сопровождались поломками. Слишком тугой штурвал требовал от пилотов серьезных физических усилий.
Модернизированный М-4, получивший обозначение ЗМ и впервые поднявшийся в воздух 27 марта 1956 года, конструкторы избавили от многих недостатков. Планер и системы бомбардировщика полностью перепроектировали. Самолету дали новое крыло большего размаха, без излома по задней кромке. В носовой части разместили негерметичный отсек РЛС, закрытый радиопрозрачным обтекателем. Переделали переднюю кабину, расположив рабочее место штурмана-бомбардира под летчиками со смещением влево и установив снизу фонарь. Экипажа сократился на одного человека — до семи. Улучшили шасси, систему управления, повысили мощность двигателей.
В целом экипажи высоко оценивали ЗМ и его модификации. Те, кому удавалось укротить необычную машину, называли ее очень летучей и приятной в пилотировании. Однако за самолетом уже закрепилась репутация аварийного. Из 116 М-4, ЗМ и их вариантов, находившихся в эксплуатации, в авариях и катастрофах погибли 27 машин. Еще не менее трех разбились до поступления в части. Таким образом, потери составили четверть всего парка. Еще один существенный недостаток этих бомбардировщиков — отсутствие ракетного вооружения.
Эпоха "эмок" как оружия ядерного сдерживания подошла к концу в 1980-х, с переходом советской авиации на модернизированные ракетоносцы Ту-95МС и Ту-160. Тем не менее бомбардировщики Мясищева служили Родине долгих 40 лет, вплоть до 1994 года — сначала стратегическими бомбардировщиками, потом воздушными топливозаправщиками. Эти машины со сложной судьбой значительно опережали свое время, примененные на них технологии используются до сих пор, в том числе при проектировании перспективных самолетов.
М-4 – советский стратегический реактивный бомбардировщик (по классификации НАТО – Бизон), является первым в мире, поступившим в войска. Работы по его созданию велись одновременно с Ту-95, при этом стратег М-4 отличался от него более высокой скоростью полета, но меньшим радиусом действия. Всего было построено 34 самолета, включая 2 опытных образца. На основе бомбардировщика М-4 был создан бомбардировщик 3М, который обладал увеличенной дальностью полета, внешние отличия между двумя этими самолетами были минимальны.
Поводом для начала работ по бомбардировщику М-4 стал тот факт, что в самом начале ядерного противостоянии 2-х сверхдержав обстоятельства явно складывались не в пользу СССР. Разработав свою ядерную бомбу через 4 года после американцев, СССР не только уступал в размерах имеющегося ядерного арсенала, но и не имел средств доставки «оружия возмездия» на территорию противника. Для этого срочно необходимо было создать флот стратегических бомбардировщиков, которые были в состоянии решить данную задачу.
Поскольку самолет должен был доставить многотонную бомбу на территорию вероятного противника, основу техзадания по новому самолету составляли дальность полета – на уровне 12 000 км. и максимальная боевая нагрузка, которая составляла бы не менее 5000 кг, именно столько весил самый первый советский спецбоеприпас РДС-1. Учитывая, что основу ПВО на то время составляли истребители, новый самолет должен был разгоняться до 900-950 км/ч и совершать полет на высоте в 12-13 км., что позволяло бы машине уйти от преследования. Конечно, вероятность перехвата бомбардировщика полностью не исключалась, поэтому еще одним пунктом техзадание было оснащение самолета достаточно мощным оборонительным вооружением. Предполагалось, что самолет можно будет использовать в любое время суток и в любую погоду с прицельным бомбометанием выше кромки облаков. Специально для него собирались строить новые аэродромы с бетонными ВПП длиной в 3-5 км. и шириной в 50-100 м.
Именно так и появился на свет восьмиместный свободнонесущий цельнометаллический среднеплан, оснащенный 4-мя двигателями и убираемым шасси велосипедного типа. Стратегический бомбардировщик был разработан в ОКБ-23 под руководством В. М. Мясищева. Его прототип впервые поднялся в воздух 20 января 1953 года, экипажем самолета руководил летчик-испытатель В. Опадчий. Постройка опытных образцов и серийный выпуск самолета производился с 1954 по 1963 года на заводе №23 в Филях, где было изготовлено 93 самолета М-4 и 3М разных модификаций.
Бомбардировщик М-4 был цельнометаллическим монопланом классической схемы. Фюзеляж типа полумонокок имел круглое сечение диаметром 3,5 м. и длиной 45,6 м. и технологически делился на 3 части: носовую часть с передней гермокабиной, срединную часть, которая включала в себя центроплан крыла, а также хвостовую часть с кормовой кабиной. В передней гермокабине был расположен экипаж, установлены приборы управления вооружением, основное илотажно-навигационное оборудование. В средней части фюзеляжа находились: ниши уборки основных опор шасси, бомбовый отсек, нижняя и верхняя стрелковые установки, кислородное, противопожарное и другое оборудование, а также контейнер спасательных лодок. В отсеках шасси, в центроплане и под ним находилось 14 мягких топливных баков, при этом еще 2 бака можно было дополнительно подвесить в бомбоотсеке. В хвостовой части находилось еще 6 топливных баков, а также фотооборудование, снарядные ящики кормовой пушечной установки, отсек сигнальных средств, аппаратура постановки помех и тормозной парашют. В кормовой гермокабине размещался кормовой стрелок, который управлял хвостовой пушечной установкой.
Планеры всех самолетов серии изготавливались из алюминиевых сплавов. Угол стреловидности крыла бомбардировщика составлял 35,5 градуса. Экипаж самолета находился в двух гермокабинах: носовой (2 летчика, штурман, 2 стрелка, стрелок-радист, на М-4 еще и оператор РЛС) и кормовой кабине (хвостовой стрелок). Все члены экипажа самолета находились в катапультных креслах, которые позволяли аварийно покидать самолет через 5 фюзеляжных люков. Все 8 членов экипажа в случае возникновения аварийных ситуаций катапультировались вниз. В разное время на стратегическом бомбардировщике М-4 применялись ТРД АМ-3А тягой 8700 кгс., АМ-3Д – 8750 кгс., РД-3М-500 – 9500 кгс., или же РД-3М-500А – 10 500 кгс. Бомбардировщики были оснащены системой дозаправки топливом в воздухе.
В конструкции М-4 впервые для самолетов данного класса был применен ряд новых материалов, речь, прежде всего, идет о высокопрочных алюминиевых сплавах В-95 и В-65. При том же удельном весе, что и Д16Т, они имели повышенную прочность, но при этом большую жесткость и, как следствие, худшие усталостные характеристики материала. Во время совершения типового полета продолжительностью 15 часов бомбардировщик мог накопить более 2,5 тысяч «махов» крыла – циклов нагружения. На ряде самолетов, которые были спроектированы с применением данных видов сплавов, усталостное разрушение узлов конструкции явилось причиной многих тяжелых катастроф, но Мясищеву удалось создать самолет с достаточным ресурсом, что впоследствии было подтверждено практикой.
Достаточно сложной проблемой стало проектирование узлов шасси бомбардировщика М-4. После проработки ряда вариантов, выбор остановили на малоизученной по тем временам «велосипедной» схеме с двумя основными опорами, которые оснащались четырехколесными тележками. Для обеспечения устойчивости во время движения по аэродрому применялись специальные небольшие поддерживающие опоры, установленные на законцовках крыла бомбардировщика. Главной причиной выбора данной конструкции являлся значительный выигрыш в весе по сравнению с традиционным трехопорным шасси и компоновочные соображения.
Ранее в Советском Союзе такая схема применялась только на опытном истребителе И-211 конструкции Алексеева. Данная машина успешно летала, но ее испытания подтвердили, что самолету трудно поднять свой нос во время выполнения взлета. Выход из ситуации был найден достаточно оригинальным решением. Бомбардировщик М-4 начинал разбег со стояночным углом, по мере роста скорости машины подъемная сила крыла постепенно компенсировала вес самолета, а давление в специальном гидроцилиндре носовой стойки шасси выжимало шток, который поворачивал тележку таким образом, что она касалась земли лишь задней парой колес (механизм «вздыбливания»). В результате этого нос М-4 приподнимался, создавая необходимый взлетный угол, и самолет отрывался от полосы, почти без участия со стороны летчика.
Особенностью стратегического бомбардировщика М-4 была крупнопанельная сборка, направленная на уменьшение веса и так называемое «аэродинамически-чистое» крыло (на нем отсутствовали двигатели и гондолы для шасси). Следствием использования такой компоновки и явилось «велосипедной шасси», которое сделало посадку самолета необыкновенно трудной. Помимо этого данная схема сделал невозможным использование внешней подвески и модернизацию бомбоотсеков. Так, заряд «царь-бомбы» был сброшен с бомбардировщика Ту-95 по причине невозможности его доставки самолетом М-4.
Заботясь об экономии веса самолета, конструкторы не поскупились на достаточно мощное вооружение. Номенклатура наступательного вооружения, помимо ядерных боеприпасов, включала в себя обыкновенные свободнопадающие бомбы калибром от 500 до 9000 кг., торпеды, морские мины, управляемы бомбы УАБ-2000Ф. Максимальная боевая нагрузка М-18 составляла 24 тонны. Оборонительное вооружение самолета включало в свой состав 3 двуствольных 23-мм дистанционно управляемых пушечных установки, которые обладали сферическим обстрелом. В то же время на бомбардировщике Ту-95 существовала мертвая зона в нижней части передней полусферы. Американский же бомбардировщик В-52 вообще обходился только одной пулеметной установкой, расположенной в корме, так как предполагалось, что вероятность совершения атаки скоростного бомбардировщика в переднюю полусферу близка к 0.
Тактика использования М-4 предусматривала его полет по маршруту строем в составе эскадрильи или полка на высотах 8-11 км. Самолеты должны были отражать атаки истребителей противника в тесном взаимодействии. Предполагалось, что система пушечного вооружения бомбардировщика позволит достаточно эффективно противостоять самолетам-перехватчикам, вооруженным 12,7-мм пулеметами и НАР с дальностью пуска до 1 км. Маршрут на цель прокладывался в обход аэродромов ПВО противника. Непосредственно в районе цели бомбардировщики разрушали строй, и каждый самолет выполнял атаку на свой объект. Возвращение на базу производилось по самому короткому пути, так как предполагалось, что после использования ядерного оружия управление войск ПВО противника будет нарушено, что позволит самолетам преодолеть наиболее опасные районы с минимальными потерями.
В том случае, если цель находилась за пределами радиуса действия самолетов (а данных объектов было огромное количество) рассматривался вариант, при котором М-4 не возвращался на свою базу, а выходил в заданный район океана, где экипаж бомбардировщика покидал самолет и дожидался на надувных лодках того момента, пока его заберет советская подлодка. Предполагалось, что даже 1 сброшенная атомная бомба оправдает данный «расходный» метод.
Летно-технические характеристики М-4:
Размеры: размах крыла – 50,53 м., длина – 47,67 м., высота – 14,1 м.
Площадь крыла – 326,53 кв. м.
Масса самолета нормальная взлетная – 138 500 кг., максимальная взлетная – 181 500 кг.
Силовая установка – 4 ТРД АМ-3, тяга – 4 х 8750 кгс.
Максимальная скорость – 947 км/ч.
Практическая дальность полета – 8 100 км.
Практический потолок – 11 000 м.
Экипаж – 8 человек.
Вооружение: 3 двуствольных 23-мм пушечных установки АМ-23 в нижней, верхней и кормовой частях фюзеляжа.
Боевая нагрузка: нормальная 5 000 кг, максимальная 24 000 кг.
Источники информации:
-http://www.airwar.ru/enc/bomber/m4.html
-http://www.dogswar.ru/voennaia-aviaciia/samolety/5319-strategicheskii-bomb.html
-http://www.airbase.ru/hangar/planes/russia/m/3m
-http://ru.wikipedia.org/wiki
Начало ядерного противостояния двух сверхдержав складывалось явно не в пользу Страны Советов, если СССР напрягал все силы и ресурсы для борьбы с фашизмом, то США без особых угрызений совести исключительно зарабатывали на войне и чужой крови. Создав через четыре года после американцев собственную атомную бомбу, СССР не только проигрывал в размерах ядерного арсенала, но и не мог доставить «оружие возмездия» на территорию США. Требовалось срочно построить флот стратегических бомбардировщиков, способных решить эту задачу.
Само слово «стратегический» у нас обычно не использовалось (применялся термин «дальний бомбардировщик»), но новые задачи действительно были стратегическими. То есть ограниченное число таких самолетов могло решить исход войны путем уничтожения структур государственного и военного управления, больших групп войск, нанесения промышленности и населению противника такого ущерба, который сделал бы дальнейшее продолжение военных действий невозможным. Оружием для такого удара являлась атомная бомба, и основным пунктом Технического задания (ТЗ) была доставка ее до основных целей на территории вероятного противника. Масса нормальной боевой нагрузки определялась в 5000 кг, именно столько весил первый советский спецбоеприпас РДС-1, а дальность полета — 12000 км.
Основу ПВО тех лет составляли истребители. Исходя из их характеристик, новый самолет должен был иметь скорость полета 900-950 км/ч на высоте 12-13 км, что позволяло ему уйти от преследования. Конечно, исключить возможность перехвата в принципе было нельзя, и еще одним пунктом ТЗ стало наличие у бомбардировщика мощного оборонительного вооружения, а также возможность использования самолета ночью и в любую погоду с прицельным бомбометанием выше кромки облаков. Для него планировалось построить новые аэродромы с бетонными ВПП длиной 3000-5000 м и шириной 50-100 м.
Новое задание решили поручить А.Н.Туполеву . Сталин вызвал его, однако тот отказался, утверждая, что на данном этапе выполнить все требования ТЗ невозможно: турбореактивные двигатели из-за слишком большого расхода топлива не позволяли достичь требуемой дальности, а турбовинтовые не обеспечивали заданной скорости и высоты полета. Туполев был глубоко убежден в своей правоте и в итоге получил задание на создание межконтинентального бомбардировщика с ТВД (будущего Ту-95), ведь для того, чтобы достичь Америки, требовалось прежде всего обеспечить большую дальность полета.
Однако был конструктор, готовый взяться за создание реактивного супербомбардировщика. Владимир Михайлович Мясищев , ученик Туполева, возглавлял в годы войны ОКБ-482 и по совместительству серийный конструкторский отдел казанского авиазавода № 22. Но после Победы его КБ, так и не запустившее в серию ни одного собственного самолета, было закрыто, а сам Мясищев направлен на преподавательскую работу в МАИ. На новом месте у него произошел конфликт с местной парторганизацией, но вместо ожидаемых очередных репрессий против «врага народа» (Мясищев в свое время был осужден и все еще не реабилитирован), он получил предложение возглавить новое ОКБ, которому и предстояло спроектировать межконтинентальный реактивный бомбардировщик.
Во время работы в МАИ Мясищев провел исследования, в ходе которых моделировалась ситуация, когда маршрут бомбардировщика проходил в 200-300 км от аэродрома ПВО (как это обычно было в годы второй мировой войны в Европе), на котором базировались реактивные перехватчики Р-80. При этом были определены параметры реактивного бомбардировщика, которые давали шанс преодолеть заслон ПВО. Оформив результаты исследований, Мясищев подал техническое предложение в Министерство авиационной промышленности.
Постановление правительства № 949-469 о проектировании и строительстве нового самолета было подписано 24 марта 1951 года, в качестве производственной базы выделялся московский завод № 23, определялись сроки и финансирование, намечалась кооперация с другими предприятиями. Новое ОКБ комплектовалось кадрами, обеспечивалось содействие со стороны центральных организаций МАП и других ведомств. Эти ресурсы, естественно, не брались из воздуха, а перераспределялись, т.е. отбирались у руководителей других коллективов. Так, конструкторы, прочнисты и аэродинамики переводились от Яковлева , Челомея и других КБ вместе со столами и чертежными принадлежностями. «Отдавать свое» без сопротивления хотели не многие, но тогда в дело вступали всесильные кураторы нового проекта: Председатель Совета Министров Маленков, его первый заместитель и Министр обороны Булганин, а также Председатель специального Комитета по атомной энергии Берия. Полномочия этих людей были поистине безграничными, а связь с ними — прямой. Например, на проходной завода висел спецтелефон, и каждый мог позвонить в приемную Берии и сообщить о выявленных случаях «саботажа и вредительства». Так что формирование нового ОКБ шло быстро, и оно получило крепкие кадры. Многие ведущие специалисты уже работали с Мясищевым раньше, среди них первый заместитель главного конструктора и начальник КБ проектов (бригады общих видов) Л.Л.Селяков, Я.Б.Нодельман и Г.Г.Матвеев (бригада крыла), К.И.Попов (фюзеляж), Г.И.Архангельский (шасси) и др.
Новому КБ досталась приличная производственная база. Завод № 23 вошел в авиапромышленность СССР в декабре 1922 года как концессия фирмы «Юнкерс» и стал пионером отечественного цельнометаллического самолетостроения. В 1948 году на предприятии начали строить тяжелые поршневые бомбардировщики Ту-4 , а затем заложили головную серию реактивных Ту-14 . Завод был укомплектован опытными кадрами и неплохо оснащен, в т.ч. получил большую партию оборудования, вывезенного из Германии.
Создаваемый самолет получил заводское обозначение «изделие М» (тема № 25, в переписке также встречалось обозначение «СДБ» — скоростной дальний бомбардировщик). Время на эскизное проектирование было отпущено минимальное, что не позволяло заниматься длительной проработкой альтернативных вариантов компоновки, а задачу предстояло решить чрезвычайно сложную. Следует признать, что сразу справиться с ней Мясищеву (впрочем, как и Туполеву, и фирме «Боинг», которая как раз в то время занималась В-52) не удалось. И все же при создании первого варианта машины был сделан целый ряд принципиальных шагов, весьма смелых и неординарных, без которых этот проект вообще бы не состоялся. Попробуем проанализировать важнейшие.
Просмотрев различные варианты силовой установки, Мясищев пришел к выводу, что единственно приемлемыми являются двигатели АМ-3 конструкции Микулина тягой по 8700 кгс. Они были большими и тяжелыми, со значительным расходом топлива, однако обеспечивали тягу, достаточную для использования лишь четырех мотоустановок, и избавляли от перехода к чрезмерно сложной многомоторной компоновке по типу В-36 или В-52. Но и этих двигателей поначалу казалось мало, поэтому для самолета стали проектировать стартовые ракетные ускорители и даже гигантское рельсовое катапультное устройство, оставшиеся невостребованными.
Теперь об аэродинамике. Наиболее перспективным тогда считалось использование крыла стреловидностью 35°. Магическая цифра «35», встречавшаяся на большинстве машин того периода, имела довольно банальное объяснение — она была выведена в процессе кропотливой отработки самолетов МиГ-15 и Ту-16 . Для этого пришлось затратить большое количество «трубочасов» во время экспериментов в аэродинамических трубах ЦАГИ, что стало очень дорогим удовольствием. Но расчеты показали: сопротивление такого крыла слишком велико и не позволяет получить заданную скорость. Тогда Мясищев принял весьма нелегкое решение: увеличить стреловидность, рискуя проиграть во взлетно-посадочных качествах.
Для уменьшения массы конструкции предпочтительной считалась силовая установка с двигателями на крыле, удаленными от фюзеляжа так, чтобы их вес, действуя против подъемной силы, «разгружал» крыло, которое можно сделать легче. Но тогда мотогондолы увеличили бы лобовое сопротивление, а возросшая площадь омываемой поверхности вызывала рост сопротивления трения. Учитывая это, на новом самолете двигатели вписали в толстые «корни» крыла, и они почти не выступали за обвод. Мало того, реактивные струи ускоряли течение потока за крылом вблизи фюзеляжа и играли роль зализов, улучшая обтекание самолета в этом сложном месте.
Стреловидное крыло имеет плохие срывные характеристики. С этой проблемой можно бороться различными методами, в том числе устанавливая аэродинамические гребни, применяя на крыле разные профили. Крыло самолета «М», кроме этих решений, получило значительную геометрическую крутку. Его концевые зоны имели гораздо меньший угол установки, чем корневые, и при выходе на большие углы атаки продолжали «нести», когда у корня уже начинался срыв. В результате самолет должен был переходить на меньший угол, а также не терять управляемости по крену, т.к. элероны продолжали нормально работать.
В середине 1940-х годов в США впервые в мировой практике на тяжелом самолете В-47 была применена безопасно деформируемая конструкция крыла. Оно стало гораздо более легким, сохранив при этом прочность. Удачный опыт получил применение и на межконтинентальном В-52. Из зарубежных авиационных журналов это было известно, и, несмотря на острую критику со стороны некоторых видных специалистов ЦАГИ и ВИАМ, Мясищев пошел по тому же пути. Расчеты показали, что в полете концы крыла будут колебаться с амплитудой до 2 м, а позже, на статических испытаниях, их отклонили от нейтрали на целых 5 м!
В конструкции самолета впервые на тяжелом бомбардировщике был применен ряд новых материалов, и прежде всего, высокопрочные алюминиевые сплавы В-65 и В-95. Они при том же удельном весе, что и Д16Т, имели повышенную прочность, но большую жесткость и как следствие, худшие усталостные характеристики. За типовой полет продолжительностью 15 часов самолет мог накопить более 2500 циклов нагружения («махов» крыла). На некоторых самолетах, созданных с применением этих сплавов, усталостное разрушение узлов стало причиной тяжелейших катастроф, Мясищеву же удалось сделать машину с достаточным ресурсом, что было в дальнейшем подтверждено практикой.
Весьма сложной проблемой оказалось создание шасси самолета «М». После проработки нескольких вариантов выбор был сделан в пользу малоизученной в то время велосипедной схемы с двумя основными опорами, оснащенными четырехколесными тележками. Для обеспечения устойчивости при движении по аэродрому использовались небольшие поддерживающие опоры на законцовках крыла. Главной причиной такого решения стали компоновочные соображения, а также существенный выигрыш в весе по сравнению с традиционным терхопорным шасси. Ранее в СССР такая схема использовалась на опытном истребителе Алексеева И-211 , который успешно летал, но испытания показали, что самолету трудно поднять нос во время взлета. Можно было сразу задать взлетный угол, применив стойки разной высоты, но при этом увеличивалась длина разбега из-за роста сопротивления. Выход нашли в оригинальном решении. Самолет начинал разбег со стояночным углом, при нарастании скорости подъемная сила крыла постепенно компенсировала вес, давление в специальном гидроцилиндре носовой опоры выжимало шток, который поворачивал тележку так, что земли касалась только задняя пара колес (так называемый механизм «вздыбливания»). Нос самолета приподнимался, создавался взлетный угол, и машина отрывалась от полосы практически без вмешательства летчика.
Соблюдая строжайшую экономию веса, конструкторы не поскупились на мощное вооружение. Номенклатура наступательного, кроме ядерных боеприпасов, включала обычные бомбы калибром от 500 до 9000 кг, морские мины, торпеды и управляемые бомбы УАБ-2000Ф. Максимальная бомбовая нагрузка составила 24 т, что в 2 раза превышало возможности Ту-95. Оборонительное вооружение, состоявшее из трех двуствольных дистанционно управляемых пушечных установок, имело сферический обстрел, в то время как у Ту-95 была мертвая зона в нижней части передней полусферы. Следует отметить, что американцы оснастили В-52 вообще одной кормовой пулеметной установкой, т.к. считали, что вероятность успешной атаки скоростного бомбардировщика в переднюю полусферу близка к нулю.
На расчетных скоростях нагрузки на органы управления «эмки» уже превышали физические возможности человека. В те времена не было единого мнения по поводу методов решения этой проблемы. Туполев видел выход в улучшении традиционной механической системы управления путем снижения сопротивления трения и оптимизации кинематических параметров. В результате получилась относительно легкая, простая, дешевая и надежная система, которая нашла применение на Ту-16. Ноу него максимальные скорости, а значит и нагрузки на рулевые поверхности были меньше, чем у реактивного бомбардировщика Мясищева, для которого следовало создать систему другого типа.
В Германии в годы войны была разработана система управления, включавшая гидромоторы, которую применили на построенном немецкими специалистами в СССР самолете «150» . Мясищев тщательно изучил ее, но счел слишком сложной, недостаточно надежной и трудной в доводке. Оставалось сделать выбор в пользу гидравлического бустера. При его использовании летчик управлял золотниками бустера посредством легких тяг, а нагрузки на штурвале и педалях имитировались пружинными механизмами.
Для бомбардировщика «М» были предусмотрены катапультные кресла всех членов экипажа. В то время проектирование таких кресел возлагалось на разработчика самолета, создало свое кресло и ОКБ-23. Все члены экипажа катапультировались вниз.
В ходе создания самолета были построены полноразмерные макеты передней и кормовой кабин, бомбардировщика в целом, а также множество стендов, в т.ч. гидросистемы и шасси, силовой установки, системы управления. Для отработки самых сложных решений использовались летающие лаборатории, в которые переоборудовали три Ту-4: Ту-4ШР — для испытаний шасси, Ту-4ДР — для испытаний двигателя АМ-3, Ту-4УР — для системы управления и катапультных кресел. Отработка агрегатов силовой установки, а также элементов вооружения, в т.ч. бомбардировочных радиолокационного и оптического прицелов, средств навигации и связи, проводилась на нескольких самолетах-лабораториях в специализированных организациях. В ЦАГИ шли прочностные испытания отдельных панелей и агрегатов самолета, а также статэкземпляра машины (заводской № 4100002).
Первый опытный самолет «М» (зав. № 4300001) был заложен 15 мая 1952 года и при работе в три смены закончен уже осенью. В Филях полоса заводского аэродрома была небольшой, поэтому его разобрали на агрегаты, перевезли на аэродром ЛИИ в Жуковском, где снова собрали. На машине не были установлены тормозной парашют, большая часть вооружения, отсутствовал механизм «вздыбливания». После цикла наземных испытаний самолет подготовили к первому полету, который состоялся 20 января 1953 года. Опытным бомбардировщиком управлял экипаж летчика-испытателя Ф.Ф.Опадчего (второй пилот А.Н.Грацианский , штурман А.И.Помазунов, радист И.И.Рыхлов, бортинженер Г.А.Нефедов, ведущие инженеры И.Н.Квитко и А.И.Никонов). Конкурировавшая с самолетом «М» туполевская машина «95-1» к тому времени уже проходила свой путь испытаний, поднявшись в воздух 12 ноября 1952 года.
В рамках первого этапа заводских испытаний «эмка» выполнила 28 полетов, а после доработок, в ходе которых, в частности, установили механизм «вздыбливания», еще 18. Испытания шли довольно напряженно. Выявились серьезные проблемы с прочностью ряда агрегатов, гидросистемой и бустерами, наблюдалось шимми передней опоры шасси. Несколько раз в воздухе возникали очень опасные ситуации. Например, однажды частично разрушился руль высоты, но Опадчий, проявив высочайшее мастерство, успешно посадил опытный самолет. Однако самым удручающим оказалось то, что требования правительственного задания были существенно недовыполнены, в частности, бомбардировщик не показал расчетной дальности полета. В других условиях это могло бы привести к закрытию программы, но 11 мая 1953 года первый Ту-95 разбился, и сразу после этого был подготовлен проект решения правительства о запуске самолета «М» в серийное производство, причем на двух заводах — № 23 и куйбышевском № 18, на котором собирались строить Ту-95. Подписан этот документ не был, но 19 сентября вышло постановление о выпуске в 1954-1955 годах на заводе № 23 опытной серии из 11 самолетов.
Однако это не означало, что Мясищев мог почивать на лаврах. Ему было поручено срочно привести характеристики самолета «М» в соответствие с заданием, для чего проект требовалось капитально переработать. Главной проблемой был лишний вес. По расчетам, масса конструкции самолета должна была составлять 70 т, а фактически она выросла до 79,7 т, при этом максимальная взлетная достигла 181,5 т, что являлось пределом по условиям взлетной тяговооруженности и прочности.
Учитывая это, при создании второй опытной машины была объявлена премия в 50 рублей за каждый «снятый» килограмм. «Вылизывание» конструкции принесло положительные результаты. Кроме того, путевая устойчивость оказалась излишней, что позволило укоротить фюзеляж на метр, а также снизить массу самолета, получившего обозначение «ДМ» («дублер М») и заводской № 4300003. На нем установили почти весь комплект вооружения и оборудования, механизм «вздыбливания», для улучшения взлетно-посадочных характеристик увеличили площадь и углы отклонения закрылков. Самолет впервые поднялся в воздух в январе 1954 года. под управлением экипажа Б.К.Галицкого.
30 апреля первый опытный самолет «М» передали на Государственные совместные испытания (ГСИ) в ГК НИИ ВВС. Прежде чем начать полеты по их программе, самолет был продемонстрирован на воздушном параде над Красной площадью в честь Первомая. Показ произвел сильное впечатление на отечественную публику и зарубежных дипломатов. Вскоре в НАТО грозному самолету присвоили обозначение «Bison».
5 мая состоялся первый полет в рамках ГСИ. Испытания «единички» проходили форсированными темпами и завершились уже 30 августа. Их главной задачей было исследование ЛТХ, а также устойчивости и управляемости самолета. Большинство заявленных характеристик удалось подтвердить, в частности, была получена максимальная скорость 950 км/ч на высоте 6700 м и потолок 12300 м. Зачетные полеты на дальность проводились на «дублере», который поступил в ГК НИИ ВВС только в марте 1955 года. Их результаты не радовали — вместо указанных в правительственном задании 12000 км самолет показал лишь 9500. (Ту-95 на завершающей стадии ГСИ в октябре 1957 года достиг практической дальности 13000 км). Но прежде всего на «ДМ» испытывалось оборудование и вооружение. Правда, до начала поступления «эмок» в войска успели провести сбросы только обычных бомб. На Госиспытаниях также задействовали один из первых серийных самолетов (сер. № 1114). В общей сложности на трех машинах было выполнено 99 полетов. ГСИ завершились 25 июля 1955 года подписанием Акта, в котором, в частности отмечалось, что самолет пригоден для использования в строевых частях. В тот же период бомбардировщик получил официальное обозначение М-4.
Время не ждало. Еще до первого полета «дублера» в серийную документацию вносились изменения, что требовало непрерывной доработки только готовящейся оснастки. Это был тяжелый и нервный период для завода. Предприятие переживало коренную реконструкцию, что тоже не способствовало ритмичности работы и выполнению плана. И дело было не только в том, что новый самолет был гораздо крупнее Ту-4. Простой пример: на Ту-4 все исполнительные механизмы были электрическими, а на новой машине их сменила гидравлика, причем такой гидросистемы не было еще ни на одной советской машине. Одно лишь основное управление весило около 1500 кг! Для сборки и отработки гидравлики потребовалось создать новые производственные участки и десятки стендов. Резко выросли требования к чистоте в помещениях, точности изготовления деталей, качеству рабочих поверхностей и т.д.
Подготовка производства проходила прямо с эскизов, благодаря чему серийное строительство М-4 началось уже в 1954 году, и в августе был готов головной корабль (сер. № 0104). Но серийный выпуск оказался таковым лишь условно — в каждой серии было по одному изделию, детали для каждого изготавливались по отдельному заказу, что облегчало их доработку и несколько снижало неустранимый брак, но сказывалось на темпах производства, так что месячные планы чаще всего не выполнялись. И хотя страшная тень главного «куратора» Берии уже не нависала над головами, персональная ответственность каждого ничуть не уменьшилась.
За бомбардировщиками опытных серий последовали другие машины. Параллельно строилось несколько самолетов, но часто М-4 с более поздним номером выходил на летно-испытательную станцию раньше, чем несколько предшествующих. Первые машины были весьма сырыми, подолгу задерживались на заводской ЛИС для доработок, что приводило к срыву производственных планов, а Правительство постоянно требовало наращивания темпов выпуска. Наседал заказчик, торопивший с передачей М-4 в войска. Великими трудами были построены 32 серийных самолета, причем три из них погибли едва родившись и похоронили свои экипажи. Одна катастрофа произошла при перегонке в строевую часть из-за попадания в грозу. Другая — во время приемо-сдаточных испытаний из-за пожара, возникшего в результате разрушения прослабленного топливопровода, с которого в борьбе за уменьшение веса сняли «лишние» узлы крепления.
Третья катастрофа случилась также при облете самолета заводским экипажем (командир — Илья Пронин, второй пилот — Валентин Коккинаки, младший брат знаменитых летчиков-испытателей). Самолет оторвался от полосы почти сразу после того, как сработал механизм «вздыбливания». Корабль продолжал интенсивно задирать нос, затем накренился и свалился на крыло. Трагедия произошла на глазах у М.Л.Галлая , который описал ее причины в письме авиаконструктору и исследователю истории авиации Ю.А.Гугле. «Когда случилась катастрофа Пронина-Коккинаки, я, признаться, занял неправильную позицию: подозревал, что «закусили» бустера управления. Поверить в срывной характер явления поначалу не мог, т.к. на машине М-4 было выполнено к тому моменту около 200 полетов, из них без малого 100 Опадчим и несколько десятков мной, и ни разу ничего подобного не наблюдалось. Но оказалось, что мы во всех полетах были где-то на 1-2° от подхвата! И достаточно было чуть большего, чем нужно, взлетного… отклонения руля высоты вверх или случайного порыва ветра, или немного иных характеристик «вздыбливания» шасси, чтобы произошла катастрофа».
В том же письме Марк Лазаревич сообщал: «Некоторое время спустя также подхватило на взлете Опадчего. Но старый конь борозды не испортит! Федор ухватил явление мгновенно и парировал его прежде всего не элеронами, а энергичной отдачей руля высоты. Машина, не уйдя далее 5-7 м от земли, перевалилась на нос, стукнулась передней тележкой о бетон и ушла благополучно в воздух».
Как выяснилось, причина подхвата крылась в аэродинамических особенностях М-4: существовал диапазон углов атаки, в котором при увеличении угла не росла подъемная сила, но и появлялся момент на кабрирование. Для исключения подобного впредь углы отклонения руля высоты ограничили более чем вдвое, а на борту кабины нанесли градуировку, по которой командир контролировал положение штурвала. Разработали новые методики взлета. Теперь командир экипажа рассчитывал угол отклонения РВ, зная вес машины, центровку, ветер, атмосферное давление, температуру воздуха, и должен был неукоснительно выдерживать необходимый режим.
Вызвавший при создании немало проблем М-4 стал первым в мире реактивным тяжелым стратегическим бомбардировщиком, поступившим в строевые части. Он на несколько месяцев опередил заокеанский В-52, судьба которого также складывалась негладко. Первый ХВ-52А в ходе наземной отработки получил тяжелые повреждения при взрыве баллона пневмосистемы, и летные испытания начались только на втором опытном YB-52A. Но тут сменился глава Стратегического авиационного командования (SAC). Новый главком генерал Ле-Мей потребовал кардинальной переделки и повторных испытаний самолета. В итоге В-52А в войска не попал, а перевооружение лидерного 98-го авиакрыла SAC на В-52В началось только 29 июня 1955 года.
Самолет М-4 стал первой серийной машиной Мясищева. Несмотря на многочисленные проблемы и трагические катастрофы, затруднившие освоение самолета в строевых частях, это была несомненная удача ОКБ-23. Она позволила получить достойное финансирование на продолжение работ. Воспользовавшись этим, Мясищев развернул проектирование сразу нескольких типов самолетов, в том числе сверхзвукового дальнего бомбардировщика-ракетоносца М-50 и стратегического самолета-снаряда «Буря». Он считал, что именно за этими системами будущее. Однако в М-4 были вложены колоссальные средства, и требовалось «доводить до ума» и его.
Командование ВВС требовало не только повысить надежность М-4, но и устранить недобор по летным характеристикам, прежде всего по дальности. ОКБ-23 ответило рядом проектов модернизации базового самолета и новых бомбардировщиков. Рассматривались способы повышения запаса топлива на борту М-4, что вело к увеличению взлетной массы и требовало применения силовой установки большей мощности. В частности, прорабатывался вариант с 4-я двигателями ВД-5 конструкции КБ-36 Добрынина с большей по сравнению с АМ-3 взлетной тягой и переход на форсажные двигатели, например, на четыре АМ-3Ф по 13000 кгс на взлете. Форсаж мог использоваться также при прорыве ПВО, позволяя поднять потолок. Был и путь снижения расхода топлива, для чего в наибольшей степени подходили созданные КБ-36 двигатели ВД-7.
По срокам освоения в производстве наиболее привлекательным выглядел АМ-3Ф, но подробный расчет показал и недостатки форсирования силовой установки: росла масса конструкции за счет ее усиления, снижался ресурс, на крейсерском режиме ухудшалась экономичность двигателя. Двигатели Добрынина, хотя и считались перспективными, были еще очень далеки от серии, и единственным ТРД, пригодным для М-4, оставался АМ-3.
Фактически единственным реальным способом увеличения дальности оказалась дозаправка в воздухе. Оснащение самолета такой системой было задано ОКБ-23 правительственным постановлением еще в сентябре 1953 года. В отличие от Ту-16, для «эмки» была выбрана не отечественная система «крыло-крыло», а схема, появившаяся в Англии и доведенная до совершенства в США. Шланг с массивным конусом на конце выпускался с борта танкера. Заправляемый самолет должен был подойти и с расстояния примерно в метр «выстрелить» заправочной штангой в конус. Вытолкнутая сжатым воздухом выдвигаемая часть штанги ударялась в конус-мишень, которая при этом сдвигалась, носок штанги входил в горловину, замок закрывался, и начиналась перекачка топлива. Относительное смещение двух самолетов компенсировалось за счет сматывания или наматывания шланга. Лебедка включалась автоматически по изменению силы натяжения шланга. Заправляемый самолет стали именовать «активным» участником процесса, а танкер — «пассивным». Управляли дозаправкой командир бомбардировщика и бортинженер танкера.
Система дозаправки «Конус» для бомбардировщика М-4 была создана ОКБ-918 С.М.Алексеева. Для ее отработки построили летающие лаборатории на базе самолетов Ил-28 и МиГ-19 . Заводские испытания системы проводились на трех переоборудованных машинах: первом опытном и двух серийных №№ 0104 и 0205. На самолете «М» установили лебедку со шлангом, но он мог лишь имитировать заправщик, т.к. его топливная система осталась без изменений. Первым танкером, способным отдавать топливо, стал М-4 № 0205, который оснастили расходным баком с насосным агрегатом, опытным комплексным агрегатом заправки (КАЗ) и другим необходимым оборудованием. Машина № 0104 получила штангу дозаправки.
Заводские испытания системы проходили трудно. В начале роль танкера выполнял самолет «М», поэтому передача топлива не предполагалась. Однако и сухой контакт оказался непростой задачей. Первыми его попытались осуществить опытные командиры экипажей Галлай, Опадчий, Степанов. При сближении возмущения от носовой части фюзеляжа заставляли конус колебаться, и попасть в него не удавалось. А вот молодой летчик Н.И.Горяйнов нашел подход к решению проблемы. Отработав методику на Ил-28ЛЛ, он выполнил первую «сухую дозаправку» на М-4. После предварительного сближения он некоторое время шел на одной скорости с танкером, затем плавно подвел нос самолета к конусу и «выстрелил». Во втором полете Горяйнов выполнил сразу десять контактирований.
11 июля 1955 года состоялась первая передача топлива в воздухе с участием самолета № 0205. Она прошла неудачно, т.к. после перекачки 400 л топлива в замке появилась течь, а при расцепке конус оборвался. В дальнейшем произошло немало различных нештатных ситуаций, однако система постепенно доводилась, и испытателям удалось выполнить 30 парных полетов, в ходе которых перекачать 120 т топлива.
Полеты по программе Госиспытаний системы начались 27 сентября 1956 года. Для этого были переоборудованы М-4 № 1518 (заправляемый) и № 1619 (танкер, оснащенный серийным КАЗ). Летали на них как заводские летчики, так и экипажи ГК НИИ ВВС. Были отработаны ночные и многократные заправки, часто при этом сливались десятки тонн топлива, и самолет сразу же повторно заправлялся. Апофеозом этих испытаний можно считать полет с двумя дозаправками, проведенный 8 февраля 1957 года. В тот день за 17 часов было пройдено расстояние 14500 км, что вполне удовлетворило заказчика.
ГСИ системы «Конус» продолжались до июня 1958 года и завершились с положительной оценкой. Танкер получил индекс M-4-II (так как на большинстве печатных машинок римских цифр не было, писали обычно М-4-2 или М-4-П). Так как к тому времени вместо М-4 серийно строился более совершенный бомбардировщик 3М , было решено все находившиеся в строю «четверки» переоборудовать в заправщики, что и сделали, начиная с того же 1958 года. В принципе, сохранялась возможность использования этих самолетов по первоначальному предназначению, но для этого требовалось демонтировать из их грузоотсеков КАЗы и дополнительные топливные баки.
В Дальней авиации непосредственным «владельцем» новых стратегических бомбардировщиков стала 201-я ТБАД, которую возглавил Герой Советского Союза генерал-майор С.К.Бирюков. Директива Генштаба о ее формировании вышла 4 сентября 1954 года. Главной базой соединения стал приволжский аэродром Энгельс, специально модернизированный под новый самолет. В дивизию сразу включили 1096-й ТБАП (первый командир Герой Советского Союза п-к А.В.Иванов), а на следующий год добавили 1230-й и 79-й полки. По плану в каждой из этих частей две эскадрильи должны были получить М-4, а еще одна -Ту-16. «Туполевы» предназначались, прежде всего, для тренировок экипажей, т.к. ресурс «стратегов» полагалось экономить, да и полеты их обходились недешево.
Освоение личным составом новой техники началось в 1954 году и включало изучение матчасти прямо на заводе № 23. Первый М-4 перелетел в Энгельс 28 февраля 1955 года, а 2 марта прибыла вторая машина. При первом знакомстве самолет произвел на летчиков дивизии, многие из которых ранее летали на Ту-4, сильное впечатление. Почти все они прошли войну, некоторые помнили неудачное «стратегическое наступление» на Хельсинки, провалившееся, в том числе, и из-за недостаточной эффективности применяемых тогда Ил-4 и Ли-2 . Теперь впервые со времен ТБ-3 «дальники» получали не просто новый, а самый мощный в мире бомбардировщик. Самолет напоминал прирученного огнедышащего дракона из сказки.
Однако более близкое знакомство с творением Мясищева принесло не только приятные эмоции. Каждый экземпляр М-4 имел свои индивидуальные особенности, иногда существенные, что затрудняло обучение. Добиться стабильности работы системы управления оказалось очень сложно — количество узлов, подлежащих регулировке, исчислялось сотнями. Число операций, выполняемых каждым членом экипажа при подготовке к взлету, оказалось непомерно большим.
Машина считалась строгой в пилотировании, особенно на взлете и посадке. Летчики долго не могли привыкнуть к тому, что самолет отрывается от полосы «автоматически», только за счет срабатывания механизма «вздыбливания», и следует лишь педалями удерживать машину на прямой, а при необходимости парировать крен. Многие, руководствуясь своими субъективными ощущениями, пытались «помочь» самолету и брали штурвал на себя, что, как мы помним, было небезопасно. Проведенные после катастрофы Пронина-Коккинаки доработки системы управления дали свой положительный эффект и по имеющимся сведениям, в дальнейшем произошла лишь одна катастрофа из-за сваливания на взлете (в 1971 г. разбился самолет м-ра Бондаренко, который взлетал с закрылками, установленными в недопустимое положение, что спровоцировало подхват и сваливание). Однако проблема малых запасов по углам атаки никуда не делась, что значительно усложняло и посадку. Летчику следовало строго выдерживать посадочный угол, т.к. при его уменьшении всего на несколько градусов огромный корабль «приходил» на переднюю опору и начинал «козлить», а столь же незначительное увеличение могло привести к подхвату и сваливанию самолета на крыло. Проблем добавлял несовершенный пружинный загрузочный механизм первых машин, из-за которого усилия на штурвале были очень большими, и летчикам при выполнении маневров приходилось заниматься тяжелым физическим трудом.
Отмечались случаи складывания шасси или их невыпуска. Один из них произошел с экипажем Ю.П.Заседателева во время ночной посадки на аэродром Семипалатинск. После неудачных попыток выпустить стойки аварийно и «выжать» их перегрузкой с земли поступил приказ покинуть машину. Но командир решил сажать самолет на фюзеляж на неосвещенную запасную грунтовую ВПП. Это ему блестяще удалось. Дорогостоящий самолет отремонтировали и вернули в строй. В том же Семипалатинске пострадал из-за складывания задней опоры шасси еще один М-4. Его тоже восстановили, заменив всю хвостовую часть. Машину сфотографировали, отчет о выполненных работах направили в Москву, но эксплуатировать корабль не рискнули и через какое-то время списали.
Неожиданная проблема возникла зимой. Соскрести снег до бетона на рулежках и стоянках во весь размах огромного крыла оказалось делом практически не реальным. Поэтому когда самолет хвостом вперед начинали буксировать, колеса подкрыльевых опор попадали в заносы, что приводило к поломкам в узлах крепления стоек, которые не были рассчитаны на такие нагрузки.
Еще одна беда самолета — тормоза. На М-4 был установлен автомат торможения, теоретически позволявший избежать на пробеге движения юзом и разрыва пневматика. Он удерживал тормоза на пределе юза, позволяя максимально использовать их эффективность. Такого очень полезного устройства в те времена не было ни на одной иностранной машине. Но на первых порах работал автомат крайне не надежно, разрывы «резины» происходили нередко. Иногда при этом складывались стойки, разрушались фюзеляжные топливные баки, что создавало угрозу пожара. Почти каждый экипаж допускал хотя бы одно выкатывание за пределы ВПП. Как правило, к серьезным повреждениям самолета это не приводило, и строгих оргвыводов не следовало.
Надо сказать, что устранение неисправностей шасси было чрезвычайно трудоемким делом. Даже такая обычная процедура, как замена колеса основной опоры, требовала установки воздушного корабля на шесть огромных подъемников и слива всего топлива.
Система кондиционирования воздуха работала неудовлетворительно. Летать приходилось в меховом обмундировании — на высоте температура в кабинах падала заметно ниже нуля. Хуже всего приходилось летом: за время взлета и набора высоты все успевали пропотеть, и надо было высохнуть до того, как самолет остынет. Для этого бортовой кондиционер переводился на подачу теплого воздуха, а шланги от него засовывали за пазуху и в прочие места. Но несмотря на изобретательность авиаторов, простуда была одним из основных профессиональных заболеваний экипажей «эмок». Опережал ее только нервный стресс, вызванный частыми отказами систем и высокой аварийностью.
Пальму первенства по отказам держала система управления, опережавшая по этому показателю даже радиоэлектронное оборудование. Недостатков у нее оказалось множество. Бывало, что бустерная система внезапно отключалась из-за резкого падения давления в гидросистеме, причем сигнализация не всегда срабатывала вовремя. Постоянные тренажи по действиям при отказе бустеров изматывали и физически и морально.
Отмечались частые отказы и других систем. В частности, зимой характерным явлением было подмерзание тросиков замков открытия щитков, что приводило к поломкам самих щитков. Нередко подводили емкостные топливомеры, из-за попадания воды в топливо. Чтобы восстановить их работоспособность, приходилось освобождать бак от топлива и просушивать обкладки датчиков от конденсата воды. А сколько неприятностей доставили тормозные парашюты, которые отказывались выходить по самым разным причинам!
За первые три года эксплуатации в дивизии произошло множество аварий и не менее шести катастроф. Кончилось тем, что в Энгельсе случился «бабий бунт» — жены летчиков вышли на летное поле, сорвав полеты. Справедливости ради надо заметить, что тяжело давалось освоение не только М-4. Например, в 1954-1958 годах в СССР погибло не менее двадцати пяти Ту-16. И это самолет, который впоследствии стал эталоном надежности!
Главным оружием М-4 была термоядерная бомба — «изделие 37д» мощностью 3 мгт тротилового эквивалента, которая могла уничтожить целый город или промышленный район. В арсенал самолета также входили менее мощные боеприпасы: РДС-1, РДС-1и, РДС-1 м, РДС-3, РДС-4, РДС-5 и РДС-5и мощностью 20-60 кт. Правда, лишь бомбы РДС-4 имелись в десятках экземпляров, а остальные пока оставались штучными изделиями или были выпущены партиями по 5 единиц.
Из Энгельса М-4 могли «накрыть» только цели в центре и на севере Канады. Для того, чтобы достать до территории «оплота империализма» — США, потребовалось модернизировать аэродромы, расположенные недалеко от границы, прежде всего Шяуляй (Прибалтика) и Украинка (Серышево-4, Дальний Восток). Именно оттуда намечалось совершать боевые вылеты в случае начала большой войны. Главными целями должны были стать крупные военные и промышленные объекты. У границы с Канадой находились десятки авиабаз стратегической авиации США: Лорин (штат Мен), Гриффис (Нью-Йорк), Гранд Форкс (Северная Дакота), Фэрчайлд (Вашингтон) и многие другие. Там же располагались важнейшие промышленные объекты — электростанции, машиностроительные, металлургические и химические предприятия, рудники.
Практически сразу после освоения техники пилотирования начались полеты на дальность и строем. С конца 1955 года приступили к отработке боевого применения, которое тоже оказалось, мягко говоря, не простым делом. Основной задачей было бомбометание по локатору, а станции РПБ-4 первых выпусков отказывали очень часто. Точность бомбометания по оптическому прицелу в сравнении с Ту-4 упала в несколько раз, а система оценок за боевую подготовку этого не учитывала. Хотя в целом точность была достаточной для поражения крупных стационарных объектов типа завод или порт, а в хорошую погоду — даже крупного здания. Хуже обстояло дело с подвижными морскими целями, для которых предназначались не только атомные, но и тяжелые фугасные, а также бронебойные бомбы калибром от 3000 до 9000 кг. Применение торпед изучалось лишь теоретически из-за недостаточной дальности их хода. Зато постановкам мин, которые считались важным оборонительным оружием, традиционно уделялось большое внимание. Их планировалось применять в ходе войны, непосредственно перед ее началом и даже в мирное время.
Тактика применения М-4 предусматривала полет по маршруту строем эскадрильи или полка на высоте 8-11 км. Отражать атаки истребителей бомбардировщики должны были в тесном взаимодействии. Считалось, что система пушечного вооружения позволит эффективно бороться с перехватчиками, оснащенными 12,7-мм пулеметами и НАР с дальностью пуска до 1000 м. Маршрут «туда» следовало прокладывать в обход аэродромов ПВО. Непосредственно в зоне целей строй распускался, и каждый самолет атаковал свой объект. Возврат на базу проходил по кратчайшему пути, т.к. предполагалось, что после применения атомного оружия управление ПВО нарушится, и это позволит бомбардировщикам пройти через опасные районы с минимальными потерями.
Если цель лежала за пределами радиуса действия (а таких «интересных» объектов было множество), рассматривался вариант, при котором бомбардировщик не возвращался на базу, а выводился в заданный район океана, где экипаж покидал машину и ждал на надувных лодках, когда его подберет субмарина. Считалось, что даже одна сброшенная атомная бомба оправдает такой «расходный» метод.
В 1958 году строевая эксплуатация всего парка М-4 из-за большого количества отказов и высокой аварийности была остановлена более чем на год. Экипажи летали на Ту-16 или были откомандированы в другие части, многих направили на стажировку в Аэрофлот. За время простоя М-4 не только превратили в танкеры, но и провели большой комплекс доработок, в том числе по шасси и системе управления. В строю осталось чуть более двух десятков машин, из которых сформировали две эскадрильи самолетов-заправщиков, подчинявшиеся непосредственно командованию 201-й ТБАД. Местами их постоянной дислокации стали Шяуляй и Украинка, хотя, выполняя задания, танкеры постоянно путешествовали по аэродромам Дальней авиации. Обе эскадрильи получили неофициальные названия: расположившаяся в Прибалтике — «Нормандия», на Дальнем Востоке — «Летучие мыши».
Прием топлива в воздухе по праву считался высшим пилотажем «дальников». Во время дозаправок было несколько критических ситуаций, но ни одна из них не привела к катастрофе. В США до середины 1970-х годов погибло немало В-36, В-47, В-52, и часто причиной таких происшествий становился удар жесткой «летающей штанги» танкера по фюзеляжу бомбардировщика, что вызывало его разрушение. Однако американская система отличалась меньшим уровнем психофизических нагрузок на экипажи заправляемых самолетов. У них «активным» был танкер, с борта которого всем процессом заправки управлял оператор, а задача экипажа бомбардировщика сводилась к поддержанию скорости, высоты и курса.
Модификации:
М-4 — первая модификация
М-4А — опытный самолет. От М-4 отличался установленной системой дозаправки в воздухе, разработанной в ОКБ С.Алексеева. В НЧФ над кабиной штурмана была установлена «штанга» приема топлива.
М-4-II — топливозаправщик на базе М-4. В бомбовом отсеке размещен дополнительный бак, оборудование для перекачки топлива и лебедка для выпуска системы «Конус».
2М (проект «28») — высотный вариант М-4. На нем предполагалось установить четыре ТРД ВД-5 на разнесенных пилонах под крылом. Проектирование этого самолета было прекращено, так как те же расчетные характеристики удалось получить на бомбардировщике 3М.
