Стратегический двухрежимный самолет-ракетоносец М-20 ОКБ В.М. Мясищева
На основании Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 28 ноября 1967 г. за № 1098-378 и приказа министра авиационной промышленности в ОКБ приступили к проектированию двухрежимного бомбардировщика М-20 с дальностью полета 16000-18000 км и возможным его использованием для целей разведки и борьбы с подводными лодками. Выход подобного постановления вызван тем, что в те годы в СССР и в США в течение ряда лет велись поиски путей создания стратегических межконтинентальных самолетов, которые могли бы придти на смену устаревшим самолетам типа Ту-95, М-4, ЗМ (в СССР) и В-52 (в США), эксплуатирующимся с 1955-60 гг. При подготовке аванпроекта М-20 были проведены предварительные исследования по выбору облика будущего самолета, двигателей и состава его оборудования. В частности, были рассмотрены компоновки схемы самолетов в диапазоне взлетных весов 150-300 т, в том числе несколько схем с изменяемой стреловидностью крыла, схема с изменяемымым размахом крыла и схема с управлением ламинарным обтеканием. Результаты проведенных испытаний показали, что удовлетворить тактико-техническому заданию ВВС на стратегический самолет по летно-техническим характеристикам с учетом перспектив развития техники на 1975-80 гг. может самолет с изменяемой стреловидностью крыла, имеющий максимальную крейсерскую скорость полета, соответствующую М=3. При принятии для стратегического самолета систем оборудования и вооружения, отвечающих задачам по ТТЗ ВВС и находящихся в разработке, общий вес оборудования, вооружения и нагрузки должен был составить 24-25 т. Этой нагрузке, при максимальном удовлетворении требований по дальности полета, соответствует максимальный взлетный вес самолета равный 300 т. На основании полученных данных в конструкторском бюро В.М. Мясищева создали аваипроект самолета М-20. Машина была спроектирована по схеме «утка» с изменяемой геометрией крыла и «пакетным» размещением двигателей. Этот вариант компоновки был представлен на конкурс наряду с самолетами Т-4МС ОКБ П.О. Сухого и «160» ОКБ А.Н. Туполева.
Сверхзвуковой стратегический бомбардировщик ОКБ А.Н. Туполева-«160М»
Работы по сверхзвуковому многорежимному стратегическому бомбардировщику начались в ОКБ А.Н. Туполева еще в середине 60-х гг., и к 1969 г. А.Н. Туполеву был представлен проект самолета с индексом «160», имевший также индекс («ИС»), с изменяемой геометрией крыла. Андрей Николаевич отклонил новый и сложный проект и предложил проработать компоновку на базе пассажирского сверхзвукового самолета Ту-144, получившего название «160М». В ОКБ прорабатывалось несколько модификаций базового самолета Ту-144 в вариантах военного применения: разведчик, самолет радиоэлектронного противодействия и противолодочный самолет, которые также не получили дальнейшего развития. Облик проекта «160М» очень похож на Ту-144, но на нем предполагалось установить оживальное крыло с изломом. Имея общую с ним схему «160М» отличался неубирающимся носом с выступающим фонарем, как у ХВ-70, а также разнесенными спаренными мотогондолами двигателей, между которыми в фюзеляжном бомбоотсеке размещалось вооружение бомбардировщика. В мотогондолах размещалось четыре двигателя НК-25 или НК-32 (4 х 25000 кгс). Вооружение соответствовало заявленному в ТТЗ. Самолет предполагалось производить из алюминиевых сплавов, поэтому он имел максимальную скорость 2500 км/ч.
Сведения о проектах самолетов, последовавших за Т-4МС
Такое ревностное отношение к одной концепции говорит о том, что ОКБ А.Н. Туполева хотело создать ударную стратегическую систему максимально совместимую с пассажирским вариантом самолета и с минимальными финансовыми затратами. Последний пункт предопределил судьбу «160М», то есть все «болезни» гражданского Ту-144 и скорость ниже заявленной в ТТЗ были основными причинами, приведшими к поражению этого проекта.
Стратегический ударный комплекс ТУ-160
Уже на этапе проектирования «160М» выяснилось, что построить многорежимный самолет с большой дальностью на базе Ту-144 не удастся. Поэтому в дальнейшем конструкторское бюро А.Н. Туполева кардинально пересмотрело концепцию самолета и приступило к созданию самолета с изменяемой геометрией крыла. Ранее отвергнутая компоновка «160ИС» была взята за основу нового самолета, и к 1972 г. разработаны две компоновки проекта, которые имели свои плюсы и минусы. В итоге была выбрана компоновка, которая наиболее близко напоминает очертания современного стратегического бомбардировщика Ту-160. В 1974 г. проект изделия «70» был представлен на НТС вместе с проектом М-18 ОКБ В.М. Мясищева и выбран, как победитель. После этого, уже под официальным индексом Ту-160 на туполевской фирме начались полномасштабные работы по самолету. 18 декабря 1981 г. самолет «70-01» совершил свои первый полет.
Многорежимный ударный самолет ОКБ В.М. Мясищева М-18
Разработка проекта самолета М-18 выполнялась согласно планам исследований по прогнозированию перспектив развития комплексов стратегической, дальней авиации и авиации ВМФ на 1976-85 гг., утвержденным заместителем министра авиационной промышленности и главнокомандующим ВВС в 1972 г. При разработке использовались результаты исследований, экспериментальных работ и предварительного проектирования по стратегическому многоцелевому самолету М-20, выполненных согласно Постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 28.11.1967 г. В течение 1971-1973 гг. были проведены проектные изыскания и расчеты, направленные на уточнение концепции и состава многоцелевого комплекса, а также на улучшение летно-технических характеристик самолета. В частности, была уменьшена взлетная масса самолета с 230 т до 210 т, для обеспечения возможности базирования самолета на аэродромах I класса с бетонным покрытием. Были также расширены функции автоматической бортовой системы управления. Также как и при создании аванпроекта самолета М-20, главное внимание разработчиков было направлено на выполнение основных требований, определяющих военную полезность и выживаемость стратегической авиации в условиях войны. Именно эти требования и обусловили принятие весьма важных ограничений, отразившихся на выборе схемы, общей размерности, параметров компоновки, режимов полета при преодолении ПВО, снижения эффективной поверхности рассеяния и теплового излучения самолета, его энергетики и взлетной массы. На основании всестороннего изучения проблемы преодоления ПВО вероятного противника был сделан вывод, что первый М-18 должен обладать такими высотно-скоростными характеристиками, которые несколько превышали бы возможности системы ПВО западных стран, с тем, чтобы вынудить их вкладывать крупные средства в ее развитие. Таким образом самолет стратегического авиационного комплекса М-18 должен был обладать возможностью летать со скоростью, соответствующей М=2,7-3,0 на высотах 18-24 км в зонах с сильной системой ПВО. В результате проектных изысканий, для самолета М-18 была выбрана аэродинамическая схема с изменяемой стреловидностью крыла и небольшой удельной нагрузкой на крыло. На основе ударного самолета предполагалось создание модификаций: разведывательного, самолета обеспечения и противолодочного. Материал из отчета о проведении первого этапа заводских летных испытаний самолета Т-4. Рулежки самолета В процессе испытаний самолета «101» было выполнено восемь рулежек, два прерванных взлета и один подлет. Рулежки проводились с целью оценки качества управления самолетом по курсу в процессе выруливания и руления ни скорости от 20 км/ч до 290 км/ч, качественной оценки управления по тангажу при подъеме носа на угол тангажа до 9о и удержания этого угла, а также оценки эффективности тормозной системы и тормозного парашюта. Управление самолетом по курсу осуществлялось посредством:
- торможения основных колес, переднее колесо находилось в режиме самоориентирования;
- поворота переднего колеса от системы управления стойкой в режиме работы «Взлет-посадка» и «Рулежка».
Оценка качества управления самолетом проводилась при включенной системе дистанционного или механического управления. При включенном стартовом торможении самолет удерживался от движения при увеличении оборотов двух двигателей до максимальных бесфорсажных и двух до 90%. Вес самолета при этом был 78,3 т.
Наземные испытания самолета «101»
После окончания доработок и выполнения отработки основных систем было проведено взвешивание самолета. Взвешивание пустого самолета производилось в трех положениях, а затем было выполнено контрольное взвешивание с заправленными топливными баками 2Ф и 2МГ (в конфигурации 1-го полета) в стояночном положении самолета. Вес пустого самолета с центровочным грузом равным 1340 кг, составил 57717 кг, а центровка пустого самолета 22,9%. Наземные испытания для проверки работы и доводки систем самолета проводились по специальным рабочим программам, составленным в соответствии с программой заводских испытаний самолета Т-4, утвержденной генеральным конструктором П.О. Сухим и согласованным с начальником ЛИИ В.В. Уткиным.
ПОЛЕТЫ САМОЛЕТА «101»
Полет № 1
1. Полет №1 состоялся 22 августа 1972 г.
2. Взлетная масса самолета 77,3 т.
3. Угол установки ПГО на взлете и посадке +4°.
4. Продолжительность полета - 40 мин.
5. Максимальная приборная скорость в полете не более V = 600 км/час.
6. Заправка самолета топливом составляла 20 т.
7. Управление самолетом на взлете и посадке обеспечивалось СДУ-4.
8. Замечание летчика: наблюдалась вибрация левой плоскости ГО.
9. При заходе на посадку производилось включение автомата управления тягой.
10. Стабилизация самолета по курсу в процессе разбега и пробега проводилась поворотом переднего колеса посредством системы СУС-7А.
Попутно с заменой шасси были произведены следующие доработки:
1. Подключение топливной системы и системы НГ в полном объеме.
2. Доработка ОЧК и ПЧК по новой теории, при этом для уменьшения пх самолета выполнен главный переход стреловидности передней кромки от угла 75° на ПЧК и 60° на ОЧК. Установлен демпфер на вал ПГО для демпфирования колебаний левой консоли переднего горизонтального оперения.
3. Замена мягкого топливного бака на бак с усиленными фланцами для устранения просачивания топлива в местах деформации фланцев.
Перед вторым полетом самолета была выполнена скоростная рулежка.
Полет № 2
1. Полет № 2 состоялся 4 января 1973 г. (почти через 4,5 месяца после первого полета).
2. Взлетная масса самолета 78,7 т.
3. Продолжительность полета - 41 мин.
4. По замечаниям летчика наблюдалась вибрация левой консоли ПГО.
5. Режимы работы двигателя, как в полете № 1.
6. Угол установки ПГО на взлете и посадке +4°.
7. Торможение самолета на пробеге также как и в 1 -ом полете выполнялось основной тормозной системой и парашютом.
8. Высота полета 5000 м.
9. Максимальная приборная скорость не более 630 км/час.
10. Во время полета при V = 550 км/час поднята ОНЧФ, после этого скорость увеличена до У = 630 км/час. Перед посадкой ОНЧФ опущена.
Полет № 3
1. Полет № 3 выполнен 14 февраля 1973 г.
2. Взлетная масса самолета - 78,7 т.
3. В полете при V = 450 км/час была произведена попытка уборки шасси..
4. На V = 500 км/час выполнены подъем и опускание носовой части фюзеляжа (ОНЧФ).
5. Высота полета до Н=5000 м.
6. Максимальная приборная скорость V = 560 км/час.
7. Продолжительность полета 34 мин.
8. Режим работы двигателей, как в предыдущих полетах.
9. Угол отклонения ПГО на взлете и посадке, как в предыдущих полетах.
10. В полете проводилась оценка устойчивости и управляемости самолета, работы силовой установки и систем самолета.
11. Замечания летчика:
- не убралась левая основная опора шасси;
- при подъеме носовой части фюзеляжа вибрации ПГО уменьшаются в 4-5 раз.
12. При заходе на посадку проверялась работа
автомата управления тягой.
Испытания были приостановлены для устранения неисправности и доводки схемы гидросистемы.
После проведенных в гидросистеме доработок были выполнены наземные испытания гидросистемы по специальной программе.
Полет № 4.
1. Выполнен 13 апреля 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 78,7 т.
3. После взлета шасси убралось нормально.
4. В полете производилась оценка устойчивости самолета, работы силовой установки и систем самолета.
5. После подъема носовой части фюзеляжа был
выполнен разгон до скорости 640 км/час. На этой скорости была произведена запись полей и пульсаций воздуха на входе в двигатели.
6. На высоте 3000 м при работе двигателей на 80% был включен аварийный слив топлива на 3 сек.
7. На снижении проверялась работа системы АУТ.
8. Режимы работы двигателя как в предыдущих полетах.
9. Угол отклонения ПГО на взлете и посадке, как в предыдущих полетах.
10. Замечания летчика:
- наблюдалась вибрация левой консоли ПГО;
- на разгоне самолет имеет небольшую тенденцию к развороту и валежке вправо.
11. Продолжительность полета 53 мин.
12. Остаток топлива на посадке не более 4 т.
Полет № 5
1. Выполнен 19 апреля 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 101,7 т.
3. Шасси после взлета не убирались (специально).
4. В полете на высотах 3000 м и 5000 м производилась оценка надежности включения форсажного режима каждого двигателя и попарно.
5. В полете на высоте 5000 м проверялся запуск последовательно всех двигателей, а затем на скорости 500 км/час была произведена балансировка самолета посредством ПГО.
6. При задействовании системы аварийного слива было слито 3 т топлива.
7. Замечания летчика:
- наблюдалась вибрация левой консоли ПГО;
- не включался форсаж одного из двигателей;
- запуск одного из двигателей произошел со второй попытки.
8. Отклонение ГО. на взлете и посадке до + 6 .
9. Остаток топлива на посадке не более 4 т.
Испытания приостановлены для доработки гидросистемы, уборки и выпуска шасси и отработки надежного включения форсажного режима двигателей.
Полет № 6
1. Состоялся 24 мая 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 78,7 т.
3. Шасси после взлета самолета убрались нормально.
4. В полете проверены запуск отказного двигателя на режиме форсажа и надежность запуска.
5. В полете на высоте 5000 м с V = 600 км/час выполнялись горизонтальные площадки с поднятой ОНЧФ при отклонении ПГО на 0°, 2°, 6° и 8°, а затем выполнялся разгон до скорости 650 км/час с записью на той скорости полей на входе в воздухозаборник. После этого при скорости 500 км/час произведена оценка управляемости самолета при управлении механической системой управления.
6. В полете с поднятой носовой частью фюзеляжа был выпущен перископ для обеспечения обзора летчику вперед.
7. Замечания летчика:
- наблюдалась вибрация левой консоли ПГО.
8. При осмотре двигателей после полета обнаружены забоины на лопатках входных направляющих аппаратов и первой ступени компрессора двух из четырех двигателей.
Двигатели были отправлены на завод в г. Рыбинск на исследования и переборку. На самолет установлены один отремонтированный и один новый двигатель.
9. Продолжительность полета - 50 мин.
Полет № 7
1. Состоялся 15 июня 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 97,7 т.
3. Шасси после взлета убрались нормально.
4. В полете на высоте 5000 м проверялась управляемость двигателей и поочередный запуск 2, 3 и 4-го двигателей.
5. Выполнялись разгоны самолета:
- с опущенной ОНЧФ и углом ПГО равным + 4° до V = 600 км/час;
- с поднятой ОНЧФ и углом ПГО равным + 4° до V= 700 км/час;
- в поднятой ОНЧФ и углом ПГО равным +10° до V = 650 км/час
6. Для определения интенсивности нагрева хвостовой части фюзеляжа выхлопной струей двигателей был выполнен 30-минутный полет на высоте 10000 м при скорости М = 0,82.
7. Продолжительность полета - 115 мин.
Полет № 8
1. Состоялся 26 июня 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 88,7 т.
3. Шасси после взлета убиралось без замечаний.
4. В полете на высоте 1000 м при V = 500 км/час проверялась управляемость двигателей. Затем при скорости полета М=0,9 выполнялось маневрирование по трем каналам с включенными демпферами.
5. На высоте 5000 м при V = 500 км/час выполнены режимы установившегося скольжения с углом крена +5°, +10°.
6. На высоте 8000 м при V = 450 и 500 км/час произведена проверка раздельного включения форсажного режима.
7. Продолжительность полета составляла - 76 минут.
Полет № 9
1. Состоялся 6 июля 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 88,7 т.
3. Шасси после взлета убрались нормально.
4. В полете производилась оценка устойчивости и управляемости самолета, работы силовой установки и систем самолета в процессе разгона с набором высоты с 10000 м до 12000 м и числа М с М = 0,9 до М = 1 , 3 и торможения.
5. На высоте 10000 м произведена перекачка топлива из бака 1Ц в бак 4Ц, включен «Высотный режим» системы кондиционирования и выполнен разгон. В процессе разгона самолет балансировался посредством ПГО. При этом, выполняя небольшие отклонения ручки управления, оценивалась управляемость самолета. После достижения скорости М=1,28 было выполнено торможение поочередным дросселированием двигателей. В процессе торможения выполнена перекачка топлива из бака 4Ц в бак 1Ц.
6. На высоте 10000 м при V = 500 км/час проверялась управляемость двигателей.
7. На высоте 3000 м выполнены разгоны с поднятой ОНЧФ до скорости 650 км/час и при опущенной ОНЧФ до V = 550 км/час для определения аэродинамических поправок ПВД.
По плану первого этапа летных испытаний самолета «101» намечалось 10 полетов, практически было проведено 9. 10-й полет был перенесен на второй этап испытаний. По заданию на полет № 10 самолет должен был произвести взлет с запасом топлива во внутренних баках, равным 44 т, без центровочного груза. Планировалось на высоте 1000 м включить форсажный режим двигателя и убрать шасси. Затем набрать высоту 1000 м, поднять ОНЧФ и на скорости М = 0,8 сбалансировать самолет с помощью ПГО. После этого, включив форсажный режим двигателей выполнить разгон до М = 1 , 3 с набором высоты 2000 м. При достижении М = 1 , 3 , выдержав режим в течение 2-3 минут, произвести торможение до М = 0,8. Посадку произвести с остатком топлива не более 4 т. Продолжительность полета должна была составить 90 мин.
Хронология летных испытаний самолета
30.12.71. самолет перебазирован на летно-испытательную станцию в г. Жуковском. До 20.06.72. шли доработки самолета на ЛИСе, а также велась цеховая отработка систем. 20.06.72. самолет принят экипажем на испытания. До 22.08.72. экипажем проводилась наземная проверка систем и сделано 6 рулежек. Программа заводских летных испытаний была разбита на 3 этапа. Первый этап включал выход самолета на сверхзвуковую скорость до М = 1,3. Второй этап не пошел дальше одного полета, после чего программа была закрыта. 10-й полет состоялся 22 января 1974 г. общей продолжительностью 1 ч 01 мин. с заправкой топливом 30 т. В общей сложности самолет «101» совершил 10 полетов и провел в воздухе 10 ч 20 мин.
На основании Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 28 ноября 1967 г. за № 1098-378 и приказа министра авиационной промышленности в ОКБ приступили к проектированию двухрежимного бомбардировщика М-20 с дальностью полета 16000-18000 км и возможным его использованием для целей разведки и борьбы с подводными лодками. Выход подобного постановления вызван тем, что в те годы в СССР и в США в течение ряда лет велись поиски путей создания стратегических межконтинентальных самолетов, которые могли бы придти на смену устаревшим самолетам типа Ту-95, М-4, ЗМ (в СССР) и В-52 (в США), эксплуатирующимся с 1955-60 гг. При подготовке аванпроекта М-20 были проведены предварительные исследования по выбору облика будущего самолета, двигателей и состава его оборудования. В частности, были рассмотрены компоновки схемы самолетов в диапазоне взлетных весов 150-300 т, в том числе несколько схем с изменяемой стреловидностью крыла, схема с изменяемымым размахом крыла и схема с управлением ламинарным обтеканием. Результаты проведенных испытаний показали, что удовлетворить тактико-техническому заданию ВВС на стратегический самолет по летно-техническим характеристикам с учетом перспектив развития техники на 1975-80 гг. может самолет с изменяемой стреловидностью крыла, имеющий максимальную крейсерскую скорость полета, соответствующую М=3. При принятии для стратегического самолета систем оборудования и вооружения, отвечающих задачам по ТТЗ ВВС и находящихся в разработке, общий вес оборудования, вооружения и нагрузки должен был составить 24-25 т. Этой нагрузке, при максимальном удовлетворении требований по дальности полета, соответствует максимальный взлетный вес самолета равный 300 т. На основании полученных данных в конструкторском бюро В.М. Мясищева создали аваипроект самолета М-20. Машина была спроектирована по схеме «утка» с изменяемой геометрией крыла и «пакетным» размещением двигателей. Этот вариант компоновки был представлен на конкурс наряду с самолетами Т-4МС ОКБ П.О. Сухого и «160» ОКБ А.Н. Туполева.
Сверхзвуковой стратегический бомбардировщик ОКБ А.Н. Туполева-«160М»
Работы по сверхзвуковому многорежимному стратегическому бомбардировщику начались в ОКБ А.Н. Туполева еще в середине 60-х гг., и к 1969 г. А.Н. Туполеву был представлен проект самолета с индексом «160», имевший также индекс («ИС»), с изменяемой геометрией крыла. Андрей Николаевич отклонил новый и сложный проект и предложил проработать компоновку на базе пассажирского сверхзвукового самолета Ту-144, получившего название «160М». В ОКБ прорабатывалось несколько модификаций базового самолета Ту-144 в вариантах военного применения: разведчик, самолет радиоэлектронного противодействия и противолодочный самолет, которые также не получили дальнейшего развития. Облик проекта «160М» очень похож на Ту-144, но на нем предполагалось установить оживальное крыло с изломом. Имея общую с ним схему «160М» отличался неубирающимся носом с выступающим фонарем, как у ХВ-70, а также разнесенными спаренными мотогондолами двигателей, между которыми в фюзеляжном бомбоотсеке размещалось вооружение бомбардировщика. В мотогондолах размещалось четыре двигателя НК-25 или НК-32 (4 х 25000 кгс). Вооружение соответствовало заявленному в ТТЗ. Самолет предполагалось производить из алюминиевых сплавов, поэтому он имел максимальную скорость 2500 км/ч.
Сведения о проектах самолетов, последовавших за Т-4МС
Такое ревностное отношение к одной концепции говорит о том, что ОКБ А.Н. Туполева хотело создать ударную стратегическую систему максимально совместимую с пассажирским вариантом самолета и с минимальными финансовыми затратами. Последний пункт предопределил судьбу «160М», то есть все «болезни» гражданского Ту-144 и скорость ниже заявленной в ТТЗ были основными причинами, приведшими к поражению этого проекта.
Стратегический ударный комплекс ТУ-160
Уже на этапе проектирования «160М» выяснилось, что построить многорежимный самолет с большой дальностью на базе Ту-144 не удастся. Поэтому в дальнейшем конструкторское бюро А.Н. Туполева кардинально пересмотрело концепцию самолета и приступило к созданию самолета с изменяемой геометрией крыла. Ранее отвергнутая компоновка «160ИС» была взята за основу нового самолета, и к 1972 г. разработаны две компоновки проекта, которые имели свои плюсы и минусы. В итоге была выбрана компоновка, которая наиболее близко напоминает очертания современного стратегического бомбардировщика Ту-160. В 1974 г. проект изделия «70» был представлен на НТС вместе с проектом М-18 ОКБ В.М. Мясищева и выбран, как победитель. После этого, уже под официальным индексом Ту-160 на туполевской фирме начались полномасштабные работы по самолету. 18 декабря 1981 г. самолет «70-01» совершил свои первый полет.
Многорежимный ударный самолет ОКБ В.М. Мясищева М-18
Разработка проекта самолета М-18 выполнялась согласно планам исследований по прогнозированию перспектив развития комплексов стратегической, дальней авиации и авиации ВМФ на 1976-85 гг., утвержденным заместителем министра авиационной промышленности и главнокомандующим ВВС в 1972 г. При разработке использовались результаты исследований, экспериментальных работ и предварительного проектирования по стратегическому многоцелевому самолету М-20, выполненных согласно Постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 28.11.1967 г. В течение 1971-1973 гг. были проведены проектные изыскания и расчеты, направленные на уточнение концепции и состава многоцелевого комплекса, а также на улучшение летно-технических характеристик самолета. В частности, была уменьшена взлетная масса самолета с 230 т до 210 т, для обеспечения возможности базирования самолета на аэродромах I класса с бетонным покрытием. Были также расширены функции автоматической бортовой системы управления. Также как и при создании аванпроекта самолета М-20, главное внимание разработчиков было направлено на выполнение основных требований, определяющих военную полезность и выживаемость стратегической авиации в условиях войны. Именно эти требования и обусловили принятие весьма важных ограничений, отразившихся на выборе схемы, общей размерности, параметров компоновки, режимов полета при преодолении ПВО, снижения эффективной поверхности рассеяния и теплового излучения самолета, его энергетики и взлетной массы. На основании всестороннего изучения проблемы преодоления ПВО вероятного противника был сделан вывод, что первый М-18 должен обладать такими высотно-скоростными характеристиками, которые несколько превышали бы возможности системы ПВО западных стран, с тем, чтобы вынудить их вкладывать крупные средства в ее развитие. Таким образом самолет стратегического авиационного комплекса М-18 должен был обладать возможностью летать со скоростью, соответствующей М=2,7-3,0 на высотах 18-24 км в зонах с сильной системой ПВО. В результате проектных изысканий, для самолета М-18 была выбрана аэродинамическая схема с изменяемой стреловидностью крыла и небольшой удельной нагрузкой на крыло. На основе ударного самолета предполагалось создание модификаций: разведывательного, самолета обеспечения и противолодочного. Материал из отчета о проведении первого этапа заводских летных испытаний самолета Т-4. Рулежки самолета В процессе испытаний самолета «101» было выполнено восемь рулежек, два прерванных взлета и один подлет. Рулежки проводились с целью оценки качества управления самолетом по курсу в процессе выруливания и руления ни скорости от 20 км/ч до 290 км/ч, качественной оценки управления по тангажу при подъеме носа на угол тангажа до 9о и удержания этого угла, а также оценки эффективности тормозной системы и тормозного парашюта. Управление самолетом по курсу осуществлялось посредством:
- торможения основных колес, переднее колесо находилось в режиме самоориентирования;
- поворота переднего колеса от системы управления стойкой в режиме работы «Взлет-посадка» и «Рулежка».
Оценка качества управления самолетом проводилась при включенной системе дистанционного или механического управления. При включенном стартовом торможении самолет удерживался от движения при увеличении оборотов двух двигателей до максимальных бесфорсажных и двух до 90%. Вес самолета при этом был 78,3 т.
Наземные испытания самолета «101»
После окончания доработок и выполнения отработки основных систем было проведено взвешивание самолета. Взвешивание пустого самолета производилось в трех положениях, а затем было выполнено контрольное взвешивание с заправленными топливными баками 2Ф и 2МГ (в конфигурации 1-го полета) в стояночном положении самолета. Вес пустого самолета с центровочным грузом равным 1340 кг, составил 57717 кг, а центровка пустого самолета 22,9%. Наземные испытания для проверки работы и доводки систем самолета проводились по специальным рабочим программам, составленным в соответствии с программой заводских испытаний самолета Т-4, утвержденной генеральным конструктором П.О. Сухим и согласованным с начальником ЛИИ В.В. Уткиным.
ПОЛЕТЫ САМОЛЕТА «101»
Полет № 1
1. Полет №1 состоялся 22 августа 1972 г.
2. Взлетная масса самолета 77,3 т.
3. Угол установки ПГО на взлете и посадке +4°.
4. Продолжительность полета - 40 мин.
5. Максимальная приборная скорость в полете не более V = 600 км/час.
6. Заправка самолета топливом составляла 20 т.
7. Управление самолетом на взлете и посадке обеспечивалось СДУ-4.
8. Замечание летчика: наблюдалась вибрация левой плоскости ГО.
9. При заходе на посадку производилось включение автомата управления тягой.
10. Стабилизация самолета по курсу в процессе разбега и пробега проводилась поворотом переднего колеса посредством системы СУС-7А.
Попутно с заменой шасси были произведены следующие доработки:
1. Подключение топливной системы и системы НГ в полном объеме.
2. Доработка ОЧК и ПЧК по новой теории, при этом для уменьшения пх самолета выполнен главный переход стреловидности передней кромки от угла 75° на ПЧК и 60° на ОЧК. Установлен демпфер на вал ПГО для демпфирования колебаний левой консоли переднего горизонтального оперения.
3. Замена мягкого топливного бака на бак с усиленными фланцами для устранения просачивания топлива в местах деформации фланцев.
Перед вторым полетом самолета была выполнена скоростная рулежка.
Полет № 2
1. Полет № 2 состоялся 4 января 1973 г. (почти через 4,5 месяца после первого полета).
2. Взлетная масса самолета 78,7 т.
3. Продолжительность полета - 41 мин.
4. По замечаниям летчика наблюдалась вибрация левой консоли ПГО.
5. Режимы работы двигателя, как в полете № 1.
6. Угол установки ПГО на взлете и посадке +4°.
7. Торможение самолета на пробеге также как и в 1 -ом полете выполнялось основной тормозной системой и парашютом.
8. Высота полета 5000 м.
9. Максимальная приборная скорость не более 630 км/час.
10. Во время полета при V = 550 км/час поднята ОНЧФ, после этого скорость увеличена до У = 630 км/час. Перед посадкой ОНЧФ опущена.
Полет № 3
1. Полет № 3 выполнен 14 февраля 1973 г.
2. Взлетная масса самолета - 78,7 т.
3. В полете при V = 450 км/час была произведена попытка уборки шасси..
4. На V = 500 км/час выполнены подъем и опускание носовой части фюзеляжа (ОНЧФ).
5. Высота полета до Н=5000 м.
6. Максимальная приборная скорость V = 560 км/час.
7. Продолжительность полета 34 мин.
8. Режим работы двигателей, как в предыдущих полетах.
9. Угол отклонения ПГО на взлете и посадке, как в предыдущих полетах.
10. В полете проводилась оценка устойчивости и управляемости самолета, работы силовой установки и систем самолета.
11. Замечания летчика:
- не убралась левая основная опора шасси;
- при подъеме носовой части фюзеляжа вибрации ПГО уменьшаются в 4-5 раз.
12. При заходе на посадку проверялась работа
автомата управления тягой.
Испытания были приостановлены для устранения неисправности и доводки схемы гидросистемы.
После проведенных в гидросистеме доработок были выполнены наземные испытания гидросистемы по специальной программе.
Полет № 4.
1. Выполнен 13 апреля 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 78,7 т.
3. После взлета шасси убралось нормально.
4. В полете производилась оценка устойчивости самолета, работы силовой установки и систем самолета.
5. После подъема носовой части фюзеляжа был
выполнен разгон до скорости 640 км/час. На этой скорости была произведена запись полей и пульсаций воздуха на входе в двигатели.
6. На высоте 3000 м при работе двигателей на 80% был включен аварийный слив топлива на 3 сек.
7. На снижении проверялась работа системы АУТ.
8. Режимы работы двигателя как в предыдущих полетах.
9. Угол отклонения ПГО на взлете и посадке, как в предыдущих полетах.
10. Замечания летчика:
- наблюдалась вибрация левой консоли ПГО;
- на разгоне самолет имеет небольшую тенденцию к развороту и валежке вправо.
11. Продолжительность полета 53 мин.
12. Остаток топлива на посадке не более 4 т.
Полет № 5
1. Выполнен 19 апреля 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 101,7 т.
3. Шасси после взлета не убирались (специально).
4. В полете на высотах 3000 м и 5000 м производилась оценка надежности включения форсажного режима каждого двигателя и попарно.
5. В полете на высоте 5000 м проверялся запуск последовательно всех двигателей, а затем на скорости 500 км/час была произведена балансировка самолета посредством ПГО.
6. При задействовании системы аварийного слива было слито 3 т топлива.
7. Замечания летчика:
- наблюдалась вибрация левой консоли ПГО;
- не включался форсаж одного из двигателей;
- запуск одного из двигателей произошел со второй попытки.
8. Отклонение ГО. на взлете и посадке до + 6 .
9. Остаток топлива на посадке не более 4 т.
Испытания приостановлены для доработки гидросистемы, уборки и выпуска шасси и отработки надежного включения форсажного режима двигателей.
Полет № 6
1. Состоялся 24 мая 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 78,7 т.
3. Шасси после взлета самолета убрались нормально.
4. В полете проверены запуск отказного двигателя на режиме форсажа и надежность запуска.
5. В полете на высоте 5000 м с V = 600 км/час выполнялись горизонтальные площадки с поднятой ОНЧФ при отклонении ПГО на 0°, 2°, 6° и 8°, а затем выполнялся разгон до скорости 650 км/час с записью на той скорости полей на входе в воздухозаборник. После этого при скорости 500 км/час произведена оценка управляемости самолета при управлении механической системой управления.
6. В полете с поднятой носовой частью фюзеляжа был выпущен перископ для обеспечения обзора летчику вперед.
7. Замечания летчика:
- наблюдалась вибрация левой консоли ПГО.
8. При осмотре двигателей после полета обнаружены забоины на лопатках входных направляющих аппаратов и первой ступени компрессора двух из четырех двигателей.
Двигатели были отправлены на завод в г. Рыбинск на исследования и переборку. На самолет установлены один отремонтированный и один новый двигатель.
9. Продолжительность полета - 50 мин.
Полет № 7
1. Состоялся 15 июня 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 97,7 т.
3. Шасси после взлета убрались нормально.
4. В полете на высоте 5000 м проверялась управляемость двигателей и поочередный запуск 2, 3 и 4-го двигателей.
5. Выполнялись разгоны самолета:
- с опущенной ОНЧФ и углом ПГО равным + 4° до V = 600 км/час;
- с поднятой ОНЧФ и углом ПГО равным + 4° до V= 700 км/час;
- в поднятой ОНЧФ и углом ПГО равным +10° до V = 650 км/час
6. Для определения интенсивности нагрева хвостовой части фюзеляжа выхлопной струей двигателей был выполнен 30-минутный полет на высоте 10000 м при скорости М = 0,82.
7. Продолжительность полета - 115 мин.
Полет № 8
1. Состоялся 26 июня 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 88,7 т.
3. Шасси после взлета убиралось без замечаний.
4. В полете на высоте 1000 м при V = 500 км/час проверялась управляемость двигателей. Затем при скорости полета М=0,9 выполнялось маневрирование по трем каналам с включенными демпферами.
5. На высоте 5000 м при V = 500 км/час выполнены режимы установившегося скольжения с углом крена +5°, +10°.
6. На высоте 8000 м при V = 450 и 500 км/час произведена проверка раздельного включения форсажного режима.
7. Продолжительность полета составляла - 76 минут.
Полет № 9
1. Состоялся 6 июля 1973 г.
2. Взлетная масса самолета 88,7 т.
3. Шасси после взлета убрались нормально.
4. В полете производилась оценка устойчивости и управляемости самолета, работы силовой установки и систем самолета в процессе разгона с набором высоты с 10000 м до 12000 м и числа М с М = 0,9 до М = 1 , 3 и торможения.
5. На высоте 10000 м произведена перекачка топлива из бака 1Ц в бак 4Ц, включен «Высотный режим» системы кондиционирования и выполнен разгон. В процессе разгона самолет балансировался посредством ПГО. При этом, выполняя небольшие отклонения ручки управления, оценивалась управляемость самолета. После достижения скорости М=1,28 было выполнено торможение поочередным дросселированием двигателей. В процессе торможения выполнена перекачка топлива из бака 4Ц в бак 1Ц.
6. На высоте 10000 м при V = 500 км/час проверялась управляемость двигателей.
7. На высоте 3000 м выполнены разгоны с поднятой ОНЧФ до скорости 650 км/час и при опущенной ОНЧФ до V = 550 км/час для определения аэродинамических поправок ПВД.
По плану первого этапа летных испытаний самолета «101» намечалось 10 полетов, практически было проведено 9. 10-й полет был перенесен на второй этап испытаний. По заданию на полет № 10 самолет должен был произвести взлет с запасом топлива во внутренних баках, равным 44 т, без центровочного груза. Планировалось на высоте 1000 м включить форсажный режим двигателя и убрать шасси. Затем набрать высоту 1000 м, поднять ОНЧФ и на скорости М = 0,8 сбалансировать самолет с помощью ПГО. После этого, включив форсажный режим двигателей выполнить разгон до М = 1 , 3 с набором высоты 2000 м. При достижении М = 1 , 3 , выдержав режим в течение 2-3 минут, произвести торможение до М = 0,8. Посадку произвести с остатком топлива не более 4 т. Продолжительность полета должна была составить 90 мин.
Хронология летных испытаний самолета
30.12.71. самолет перебазирован на летно-испытательную станцию в г. Жуковском. До 20.06.72. шли доработки самолета на ЛИСе, а также велась цеховая отработка систем. 20.06.72. самолет принят экипажем на испытания. До 22.08.72. экипажем проводилась наземная проверка систем и сделано 6 рулежек. Программа заводских летных испытаний была разбита на 3 этапа. Первый этап включал выход самолета на сверхзвуковую скорость до М = 1,3. Второй этап не пошел дальше одного полета, после чего программа была закрыта. 10-й полет состоялся 22 января 1974 г. общей продолжительностью 1 ч 01 мин. с заправкой топливом 30 т. В общей сложности самолет «101» совершил 10 полетов и провел в воздухе 10 ч 20 мин.