Владимир Егер - Неизвестный Туполев
С освоением мотористами мощных двигателей оказалось возможным остаться в привычной 2-двигательной схеме. Предложенный КБ Климова двигатель 8К-1 развивал тягу 2740 кг и позволил разработать в бригаде Отдела общих видов новый проект — Ту-81. Опытный самолет был построен в 1948 году. Он прошел государственные испытания и строился серийно под наименованием Ту-14Т.
Самолет Ту-14Т
Ведущим инженером по нему от Отдела общих видов был Г. И. Зальцман. Сергей Михайлович вел самолет до стадии испытаний. Доводку самолета А. Н. Туполев поручил П. О. Сухому. Конструкторское бюро Сухого осенью 1949 года было ликвидировано, отделы расформированы. Часть конструкторов вместе с Павлом Осиповичем перевели в КБ Туполева. Туполев сохранил группу Сухого с его ближайшими помощниками Н. Г. Зыриным, Е. С. Фельснером, Н. Каштановым и направил на Иркутский завод для организации производства самолета Ту-14Т.
Интерес представляет и самолет Ту-82, как дальнейшее развитие Ту-14 (Ту-81) в плане наращивания скоростей, приближаясь к скорости звука Это был первый бомбардировщик в ОКБ Туполева со стреловидным крылом.
Общий вид самолета Ту-82
Решались вопросы прочности, аэродинамики, флаттера стреловидного крыла. Был построен экспериментальный образец и позволил увеличить скорость полета до 934 км/ч по сравнению с 860 км/ч на Ту-14 с прямым крылом, при этом дальность полета почти не изменилась. От Отдела бригады общих видов ведущим инженером был И.А Старков.
Согласно поручению А. Н. Туполева отец провел эти самолеты по всем этапам создания реального самолета от проекта до серии, прочувствовал «нутром», грубо говоря, «на собственной шкуре», комплексность, взаимозависимость принимаемых на ранних стадиях проектирования новых технических решений, их влияние на конечный результат.
Коротко суммируя деятельность ОКБ в этот период, на 70-летнем юбилее А. Н. Туполева Сергей Михайлович говорил:
«Начиная работу над новым реактивным бомбардировщиком Ту-73. Андрей Николаевич решил проверить влияние реактивного двигателя на характеристики уже известного самолета. В 1947 году была создана модификация самолета Ту-2 с двумя РД-45. Это был первый в мире реактивный бомбардировщик Ту-77, имевший скорость 785 км/ч, хорошую устойчивость и хорошие взлетно-посадочные характеристики. Сейчас поздно об этом говорить, но Андрей Николаевич в то время искренне сожалел, что из-за желания получить лучшее, ВВС на два-три года задержали поступление в свои части реактивных бомбардировщиков.
Опыт создания Ту- 77 лег в основу создания нашим КБ бомбардировщика Ту-14, а в КБ Ильюшина — бомбардировщика Ил-28.
Так шла последовательная цепь Ту-2 — Ту-77 — Ту-14, в которой последующие звенья базировались на опыте предыдущих».
Может возникнуть вопрос, не является ли столь длительная цепочка проектов и разработок распылением сил, задержкой в решительном переходе к реактивной авиации, в перестраховке отцом принятия ответственных решений.
Здесь следует еще раз обратиться к тому объему исследований, которые предстояло провести в этот переломный для судеб авиации момент.
Реактивные двигатели привели с собой массу новых проблем:
1. Появилось новое топливо — керосин, который в отличие от бензина улетучивался медленно и, растекаясь, увеличивал опасность пожара.
2. Расходы топлива реактивных двигателей на первых образцах примерно в 5 раз превышали расходы поршневых, что значительно увеличивало объемы топлива, усложняя его размещение, причем учитывая, что во время полета с расходом топлива центровка не должна нарушаться.
3 Прежние электроинерционные стартеры для медленно раскручивающихся реактивных двигателей оказались непригодными.
4. Вырывающиеся из сопла реактивных двигателей струи горячих газов могли повредить обшивку или хвостовое оперение. Требовалась теплоизоляция внутри гондолы двигателя, защита от тепла резины колес.
5. Эти же струи у самолета с хвостовым колесом, ударяя в землю, размывали ее, поднимая пыль, засасываемую в двигатель. Надо было переходить к новому типу шасси с носовым колесом, ставить самолет горизонтально и решать вопрос как поднимать нос самолета на разбеге.
6. Приемистость реактивных двигателей оказалась хуже поршневых. Это могло осложнить задачи пилотирования.
7. Не было ясно, оказывает ли на пилотирование гироскопический эффект больших вращающихся масс реактивного двигателя.
Не меньше, если не больше, принесла проблем аэродинамика увеличивающихся скоростей и преодоления звукового барьера.
ЦАГИ рекомендовало переход на стреловидные крылья небольшого сужения.
В этом случае:
1. Аэродинамическая подъемная сила стреловидного крыла закручивает его относительно заделки на фюзеляже. Потребовались новые методики расчета прочности, увеличение толщины силовых элементов и веса крыла.
2. Закрутка крыла уменьшает углы атаки концевых сечений, снижая подъемную силу.
3. Набегающий поток воздуха скользит вдоль стреловидного крыла, увеличивая пограничный слой на конце крыла, и приводит к срыву потока. Срыв, как правило, несимметричный и заставляет самолет крутиться вокруг своей оси.
4. С возникновением скачка уплотнения на крыле меняется картина обтекания, уменьшается подъемная сила, сдвигается центр давления, что приводит к изменению устойчивости и ухудшению управляемости.
5. Стреловидные крылья существенно больше подвержены флаттеру.
6. Желание получить большие скорости полета и появление сверхзвуковых участков обтекания на крыле поставило задачу разработки новых типов высокоскоростных профилей.
Это только основные проблемы.
Свидетельством тому, что столь большой объем исследований был необходим для конструкторов, служит и анализ работы других самолетостроительных ОКБ.
Так, ОКБ А. И. Микояна и М. И. Гуревича в период с 1946 года по 1950 год разработало и построило 20 типов самолетов, к ним относятся все предшествующие разработки самолетов МиГ-9; МиГ-15; МиГ-17 и их последующие модификации, а также опытные машины И-270, И-300, И-310, И-320 ОКБ А. С. Яковлева построило 9 типов самолетов, ОКБ П О. Сухого — 8 и т. д. ОКБ А. Н. Туполева построило 6 типов фронтовых самолетов, остальные были проектами, оставшимися на бумаге.
Так что на поставленный ранее вопрос можно ответить, что Сергей Михайлович и, конечно, прежде всего Андрей Николаевич организовали рациональный и успешный поиск новых технических решений в условиях перехода к высокоскоростной реактивной бомбардировочной авиации.
