Der Weg zum Überschall-Frontbomber. Teil drei. Ungewöhnliches "Di"

2024 Autor: Matthew Elmers | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-11 06:07

Die offizielle Grundlage für die Gründung von A. N. Der Tupolew-Frontbomber "98" (Tu-98) wurde zu den bereits erwähnten Dezember-Regierungsdekreten von 1952. Gemäß der Leistungsbeschreibung musste ein Hochgeschwindigkeits-Frontbomber folgende Daten haben: eine Höchstgeschwindigkeit von 1300 … 1400 km / h in einer Höhe von 10000 … 11000 m; eine praktische Reichweite von mindestens 2300 km mit 3 Tonnen Bomben; praktische Decke 13000 … 13500 m Im Dezember 1955 wurde die OKB A. N. Tupolev sollte das Auto für staatliche Tests einreichen.

Man kann mit Sicherheit sagen, dass zu Beginn der Arbeiten an einem Überschall-Frontbomber A. N. Tupolev war viel besser vorbereitet als andere. Seit Ende 1949 ist die A. N. Tupolev führte zusammen mit TsAGI eine ganze Reihe theoretischer und angewandter Arbeiten durch, um die Existenz und Auswahl der Hauptparameter vielversprechender schwerer Flugzeuge zu belegen, die für hohe Transson- und Überschallfluggeschwindigkeiten ausgelegt sind. Die Arbeit an der Gestaltung des Erscheinungsbildes des neuen Frontbombers stützte sich hauptsächlich auf die TsAGI-Forschung von 1948-1952 an den Flügeln mit einem großen Pfeilungswinkel. Im Rahmen von Vorstudien zum Thema wurden auf der Suche nach der optimalsten Lösung für das Flugzeug Optionen mit einem Flügel von 35° bis 55° in Betracht gezogen. Schließlich wurde für das Projekt des Überschall-Erstgeborenen ein gepfeilter Flügel mit einem Pfeilungswinkel entlang der Sehnenviertellinie von 55-57 ° gewählt. Ausschlaggebend für die Wahl eines solchen Flügels war, dass die Theorie eines solchen Flügels zu diesem Zeitpunkt bei TsAGI weitgehend ausgearbeitet war. Als Ergebnis haben sich die Layouter und Statiker des Design Bureau unter dem Druck der Aerodynamik von TsAGI für einen solchen Flügel entschieden. Obwohl viele führende Experten des Konstruktionsbüros, insbesondere der "Chef"-Stärkespezialist Tupolevtsev A. M. Cheremukhin (und viele Kraftspezialisten bei TsAGI) wussten in erster Näherung, dass die Wahl eines solchen Flügels eine Vielzahl von Konstruktions- und Betriebsproblemen mit sich bringen würde. Auch in der TsAGI selbst gab es keine vollständige Einigkeit in dieser Frage: Welcher Flügel, dreieckig oder gepfeilt, ist aus aerodynamischer und konstruktiver Sicht für Überschallmaschinen optimaler. Bei TsAGI kollidierten zwei Richtungen: eine Gruppe von V. V. Struminsky, für den Deltaflügel - eine Gruppe unter der Leitung von P. P. Krasilytsikov und R. I. Steinberg. In dieser Phase waren die Argumente, der Bestand an theoretischen Grundlagen und vor allem die Autorität von V. V. Struminsky, waren stärker, die entsprechenden Empfehlungen von TsAGI erschienen und die ersten Überschallmaschinen, die im Tupolev Design Bureau ("98" und "105") entworfen und gebaut wurden, erhielten gepfeilte Flügel mit einer Pfeilung von 55-57 °, einem relativ großen Seitenverhältnis. Der Flügel erwies sich für die Konstrukteure als ziemlich schwierig und zeigte seine schwierige Veranlagung im Betrieb: Probleme mit der Steifigkeit, beim Fliegen mit hohen Geschwindigkeiten, Flattern usw. In Zukunft wurde diese Wahl durch die Katastrophen des amerikanischen Überschallbombers B-58 rückwirkend gerechtfertigt. Der Betrieb schwerer Flugzeuge mit großen gepfeilten Tragflächen erforderte umfangreiche Forschung. Die relative Dicke des Flügelprofils musste reduziert werden, um den Luftwiderstand beim Fliegen mit Überschallgeschwindigkeit zu reduzieren, aber ein solcher Flügel war entweder zu schwer oder nicht steif genug. Um eine hohe aerodynamische Qualität des Flügels im Überschallmodus zu gewährleisten, verzichteten die Entwickler auf die Position des Hauptfahrwerks im Flügel und platzierten es vollständig in den Rumpffächern. Gleichzeitig wurde nach der rationellsten Platzierung von Motoren, Lufteinlässen sowie der Wahl des Motorentyps gesucht. Als alternative Optionen für das Kraftwerk gab es zwei "Zwillingsmotoren" Mikulin AM-11 oder zwei Klimov VK-9-Motoren. Als Ergebnis haben wir uns für zwei AL-7-Motoren entschieden. Im hinteren Rumpf befanden sich zwei AL-7-Triebwerke (später AL-7F ohne Nachbrennerschub 6500 kgf und Nachbrennerschub 9500 kgf), und die Lufteinlässe befanden sich an den Seiten des Rumpfes vor dem Flügel. Die Forderung nach Überschallgeschwindigkeit machte auch den Verzicht auf allerlei Zusatzaufbauten am Rumpf notwendig: Auf die Turm-Rumpf-Kanonen-Installationen wurde komplett verzichtet, nur die Heck-Installation blieb übrig, die Abmessungen der Cockpitbeleuchtung wurden dem Zeitgeist entsprechend minimiert so viel wie möglich.

Die Unterbringung leistungsstarker Turbojet-Triebwerke mit Nachbrennern im hinteren Rumpf erforderte eine Luftversorgung durch lange Luftkanäle, die Einführung von Lufteinlässen mit festen Zentralkörpern in Form kleiner Halbkegel am Einlass und die Verwendung eines Grenzschichtablaufs System in Form einer Lücke zwischen den Lufteinlässen und dem Rumpf. Im Allgemeinen war das neue Schema mehr als innovativ, insbesondere für einen so konservativen Designer wie A. N. Tupolew. Um den Wellenwiderstand in der transsonischen Zone zu reduzieren, sorgte die aerodynamische Anordnung des "98"-Flugzeugs für eine leichte Kompression des Rumpfes im Bereich seiner Gelenkverbindung mit dem Flügel, was der damaligen "Flächenregel" entsprach Teil der Praxis des weltweiten Flugzeugbaus. Es sei darauf hingewiesen, dass in westlichen Veröffentlichungen die Entdeckung dieses Gesetzes im Jahr 1954 den Amerikanern zugeschrieben wird, obwohl diese Regel bei der Gestaltung verschiedener Elemente des A. N. Tupolev seit den 40er Jahren mit der Tu-2, wobei sie die größte Wirkung auf die Tu-16 hatte. Dies ist sogar auf Fotos deutlich zu erkennen. (Ein weiterer Mythos über die Priorität der USA.)

Erstmals in der Praxis von A. N. Tupolev stimmte der Einführung irreversibler Booster in seinem Flugzeug in allen Kontrollkanälen zu (die Booster wurden unter der Leitung von Chefdesigner T. M. Basht in einem spezialisierten Designbüro entwickelt). Die gesamte Luftfahrtindustrie kannte das "große" Diktum von Andrei Nikolaevich: "Der beste Booster ist der, der auf dem Boden steht. Der Booster ist gut für eine Dampflok", sehr geringe Zuverlässigkeit, und außerdem wussten die Manager noch nichts wie man Flugzeugsteuerungssysteme mit irreversiblen hydraulischen Boostern kompetent baut). Gleichzeitig mit der Umstellung auf irreversible Booster wurden Federspeicher und Lenkungsdämpfer in die Steuerung eingebaut. Die Besatzung des Flugzeugs, die aus drei Personen bestand, wurde mit Schleudersitzen ausgestattet. Zum ersten Mal in der Praxis verwendete das OKB auf einem Tu-98-Flugzeug eine Heckkanonenanlage mit zwei AM-23-Kanonen, die von einem Richtschützen aus dem Cockpit ferngesteuert wurden. Ein PRS-1 "Argon" Radarvisier wurde verwendet, um die Fässer der Heckverteidigungsanlage zu führen. Vor dem Rumpf war eine weitere AM-23-Kanone montiert, aus der der Pilot feuerte. Unter dem Cockpit befand sich in einer funktransparenten Verkleidung eine Antenne eines Rundsichtradars vom Typ "Initiative". Alle Schlagwaffen befanden sich in einem ziemlich geräumigen Bombenschacht und an externen Aufhängungen. Das Bombenbewaffnungssystem sah folgende Lademöglichkeiten vor: 24 FAB-100 Bomben, davon 8 auf der Außenschlinge, oder 16 FAB-250, davon 4 auf der Außenschlinge, oder 10 FAB-500, davon 2 waren externe Schlinge. Das Raketensystem sah die Platzierung von ungelenkten Raketen im Bombenschacht und an externen Aufhängungen in folgenden Kombinationen vor: bis zu 300 NURS-Typ ARS-85 oder bis zu 61 TRS-132 oder bis zu 18 TRS-212. NURS sollte in speziellen Installationen des Typs platziert werden, der in einem erfahrenen Kampfflugzeug verwendet wird - Sturzkampfbomber "91". In der Variante des Einsatzes im maritimen Einsatzgebiet sollte das Flugzeug "98" mit PAT-52-, MAN-, MAV- und TAN-53-Torpedos sowie mit AMD-500- und AMD-1000-Minen bewaffnet werden. Das Zielen während der Bombardierung wurde mit einem optischen Visier OPB-16 durchgeführt, das synchron mit dem Radar der Initiative verbunden war.

Der Bau eines Prototyp-Flugzeugs im Werk Nr. 156 war bis Juli 1955 abgeschlossen, aber bis Februar 1956 wartete das Auto auf das AL-7F-Turbojet-Triebwerk. Zu beachten ist, dass dieser Motor im angegebenen Zeitraum absolut "roh" war, nicht serienreif. Das Werk Nr. 45, das den Auftrag für seine Entwicklung erhielt, konnte bis Ende des Jahres mehrere Dutzend Produkte herstellen, aber aufgrund wiederholter Zerstörungen der Turbinenschaufeln wurden alle AL-7F mit Strafen an den Hersteller zurückgegeben. Die Frage, den AL-7F in der Produktion durch V. Ya. Klimov, aber auch ihre Zuverlässigkeit ließ zu wünschen übrig. Die Fertigstellung der AL-7F wurde in zwei Werken fortgesetzt (Versuchsnummer 165 des Konstruktionsbüros AM Lyulka und Serie Nr. 45), und das Serienkonstruktionsbüro erhielt weitreichende Befugnisse, um Änderungen vorzunehmen. Es war eine Geste der Verzweiflung.

Erst Ende des Frühjahrs 1956 erhielt der Versuchsbetrieb Tu-98 Motoren der Versuchsanlage Nr. 165. Nach Abschluss des Einbaus des Strahltriebwerks und Durchführung der entsprechenden Kontrollen wurde der Wagen zum Flugplatz LII transportiert. 7. September 1956 Pilot V. F. Kovalev und Navigator K. I. Malkhasyan führte den Erstflug auf Tu-98 durch. Flugtests waren ziemlich schwierig. Es wurden Schwierigkeiten mit dem A-Säulen-Steuerungssystem festgestellt. Das Fahrwerk des Flugzeugs wurde nach einem Drei-Stützen-Schema mit einem Bugrad hergestellt. Die Bugstrebe mit zwei gepaarten Rädern wurde in das Fach unter dem Cockpit wieder stromaufwärts eingezogen. Die Hauptfahrwerksstreben wurden an den mächtigen Trägern des Bombenschachts befestigt und in die Rumpffächer zurückgezogen, während die vierrädrigen Fahrwerksdrehgestelle zusammen mit den Streben in diesen Fächern eine horizontale Position eingenommen hatten. Diese innovative Konstruktionslösung ermöglichte es, einen aerodynamisch sauberen Flügel ohne Fahrwerkseinheiten zu erhalten. Das Chassis dieser Konstruktion hatte jedoch eine kleine Spur und war für den Flugbetrieb in der Air Force sehr schwierig, vor allem aufgrund erheblicher Seitenwindbeschränkungen und der Notwendigkeit, hochqualifizierte Piloten auszubilden (der Standardsatz aller Werksflugtestberichte ist "verfügbar". an Zwischenpiloten" für dieses Flugzeug passte offensichtlich nicht mehr). Als technische Lösung war ein solches Fahrwerksdesign originell und interessant, und später, als das zweite Flugzeug für statistische Tests zu TsAGI kam, weckte das Chassis-Design der 98er Flugzeuge großes Interesse bei Fachleuten anderer inländischer Flugzeugkonstruktionsbüros, aber es gab war keine direkte Wiederholung dieses Designs. Darüber hinaus machte die Anordnung des Schmalspurfahrwerks das Flugzeug auf rutschigen Start- und Landebahnen praktisch unkontrollierbar. Insgesamt konnten bis Ende 1957 30 Flüge absolviert werden. In einem von ihnen erreichte die Tu-98, die die Schallmauer durchbrach, in einer Höhe von 12000 m eine Geschwindigkeit von 1238 km / h.

Unterdessen formulierte der Generalstab im Dezember 1956 neue Vorschläge für das Erscheinen eines vielversprechenden Frontbombers. Es wurde eine Meinung über die Zweckmäßigkeit geäußert, zwei Arten von Fahrzeugen im Einsatz zu haben: einen Hochgeschwindigkeits-Frontbomber in großer Höhe mit einer Höchstgeschwindigkeit von etwa 2500 km / h, einer Arbeitsobergrenze von 25000 … Geschwindigkeit 1100… 1200 km/h und Flugreichweite bis 2000 km. Es war geplant, es mit einem Luft-Boden-K-12-Geschoss mit einer Startreichweite von 100 … 150 km und einer Geschwindigkeit von bis zu 3000 km / h zu bewaffnen.

Wie Sie sehen können, hat das Tupolev-Projekt in den vier Jahren, die seit Beginn der Entwicklung der Tu-98 vergangen sind, aufgehört, dem Kunden zu gefallen (dasselbe geschah mit der Il-54). Damit die Maschine den Anforderungen der Luftwaffe zumindest teilweise gerecht wird, war es notwendig, ihre Fluggeschwindigkeit stark zu erhöhen und das Schlagwaffensystem zu modernisieren. Neue, noch stärkere Motoren waren nirgendwo zu finden. Die einzige wirkliche Möglichkeit, die Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs zu erhöhen, war mit einer radikalen Reduzierung der Flugmasse und damit einer unvermeidlichen Verringerung der Reichweite und Kampflast verbunden. Im Juli 1957 begannen Spezialisten des Tupolev Design Bureau mit der Entwicklung einer leichteren und schnelleren Version des "98A" (Tu-24). Sie planten, das Design der Flugzeugzelle zu überarbeiten, die Kanonenbewaffnung zu entfernen und die Besatzung auf zwei Personen zu reduzieren. Das Abfluggewicht hätte um ca. 30% reduziert werden sollen. Bei der Arbeit an der Tu-24 versuchten die Designer, viele der Mängel der Basismaschine zu beseitigen. Also wurden die Hauptstreben in die Flügelverkleidungen eingezogen, so dass die Spur breiter wurde und die Stabilität des Autos in den Phasen des Starts und des Laufs deutlich erhöht werden sollte. Die aerodynamischen Formen des Bombers sind perfekter geworden.

Mit einem Vorschlag zur Schaffung einer Tu-24 A. N. Tupolew appellierte an die politische Führung des Landes. Unterzeichnet von R. Ya. Malinovsky, K. A. Vershinin, P. V. Dementieva und A. N. Tupolew am 9. Januar 1958 wurde ein Brief an das Zentralkomitee der KPdSU mit folgendem Inhalt geschickt: Wir berichten über Überlegungen über die Notwendigkeit, einen Frontbomber Tu-98A (Leichtgewicht) zur Produktion zu akzeptieren … As ein Frontbomber sowie ein Bomber für die Marinefliegerei, zu dieser Zeit kann das entwickelte Konstruktionsbüro unter der Führung des Genossen Tupolev auf der Grundlage des Tu-98-Flugzeugs Tu-24 (Tu- 98A) Flugzeug mit folgenden Daten: Abfluggewicht 28-30 Tonnen, Höchstgeschwindigkeit 1700-1900 km/h, praktische Flugreichweite mit einer Reisegeschwindigkeit von 950-1000 km/h - 2000 km (2400 km bei Überlast), eine praktische Decke mit Triebwerken 16-17 km, Bombengewicht 2000-3000 kg Das Flugzeug ist für den Abschuss von Granaten und den Einsatz von Atombomben geeignet …

Das Flugzeug verfügt über gute Geländefähigkeiten. Die Leistungsdaten des Flugzeugs in Bezug auf Geschwindigkeit und Höhe übertreffen die von Frontbombern im Dienst der US-amerikanischen und britischen Luftwaffe.

Die Indienststellung mit der Tu-24 wird die Kampfkraft der Front- und Marinefliegerei dramatisch erhöhen …"

Die Tinte auf der Unterschrift des GKAT-Vorsitzenden P. V. hatte keine Zeit zum Trocknen. Dementyev, als er … sich an den stellvertretenden Vorsitzenden des Ministerrats D. F. Ustinov mit einem direkt entgegengesetzten Vorschlag: Ein Prototyp des Frontbombers Tu-98 hat eine Höchstgeschwindigkeit von 1200-1380 km / h, eine Flugreichweite bei einer Geschwindigkeit von 900 km / h in einer Höhe von 14-15 km - 2400 km, ein Fluggewicht von 38 Tonnen.

Um die Flugleistung dieses Flugzeugs zu verbessern, schlug Tupolev vor, das Fluggewicht auf 26-28 Tonnen zu reduzieren, die Höchstgeschwindigkeit auf 1800-2000 km / h zu erhöhen, die Höchstgeschwindigkeit auf 1800-2000 km / h zu erhöhen und das Gewicht der Bomben zu reduzieren 17-18 km und die Reichweite bis 3500 km. Er schlägt vor, den Prototyp des verbesserten Flugzeugs bis Ende 1959 fertigzustellen und dieses Flugzeug, ohne die Ergebnisse der Flugtests abzuwarten, nach den Zeichnungen des OKB in die Serienproduktion zu bringen.

Die Reduzierung des Fluggewichts von 38 Tonnen auf 26-28 Tonnen erfordert praktisch ein neues Flugzeug und wird den größten Teil des OKB für lange Zeit beladen …

Gemäß dem Dekret des Ministerrats der UdSSR vom 28. März 1956 baute Jakowlew einen leichten Frontbomber Yak-129 mit zwei P11-300-Motoren mit einem Gewicht von 13-14 Tonnen und einer Höchstgeschwindigkeit von 1600-1800 km / h, eine praktische Obergrenze von 16-17 km und eine Reichweite von 2400 km bei einer Geschwindigkeit von 900 km / h. Das Flugzeug Yak-129 wird Werkstests unterzogen. Darüber hinaus wurde Jakowlew durch die Resolution des Ministerrats vom 15. August 1956 verpflichtet, einen leichten Höhenüberschallbomber mit einem Fluggewicht von 20-22 Tonnen mit einer Höchstgeschwindigkeit von 2500 km / h und einer praktischen Obergrenze von 20-21 km. Im Entwurf des vorgelegten Versuchsbauplans schlagen wir vor, dieses Flugzeug als Träger von Projektilflugzeugen mit seiner Überführung in staatliche Erprobungen im vierten Quartal 1959 zu bauen.

In Anbetracht des von Jakowlew gebauten Frontbombers und der bestehenden Aufgabe für einen neuen Trägerbomber mit einer Geschwindigkeit von 2500 km / h halte ich es für unangemessen, weitere Arbeiten mit dem Flugzeug Tu-98 durchzuführen. Der Staatsausschuss hält es für zweckmäßiger, alle Mittel und Kräfte des OKB und des Werks Nr. 156 1958 auf die Erfüllung wichtigerer Aufgaben der Regierung zu konzentrieren …"

Nach diesem Schreiben war die Frage der weiteren Arbeiten an der Tu-24 nicht mehr relevant. Was hat Dementyev dazu gebracht, seinen Standpunkt so dramatisch zu ändern? Vielleicht analysierte er wirklich die Arbeitsbelastung des Tupolev Design Bureau und kam zu dem Schluss, dass die Verteilung seiner Bemühungen irrational war. Vielleicht wurde die besondere Beziehung zwischen Dementyev und Yakovlev beeinflusst (sie waren einmal stellvertretende Minister der Luftfahrtindustrie und standen in engem Kontakt)? Wie dem auch sei, die Tu-24 blieb nur im Projekt, aber aufgrund der Studien des OKB A. N. Tupolev baute anschließend den schweren Abfangjäger Tu-128.

Während der Werkstests hat der Kommandant der Luftverteidigung, Marschall E. Ya. Savitsky. Nachdem er ihn besser kennengelernt hatte, kam er zu A. N. Tupolev mit einem Vorschlag, ein Luftverteidigungsflugzeug zu schaffen, das strukturell der "98." Maschine ähnelt, jedoch mit einem völlig anderen Zweck. Die Luftverteidigung benötigte dringend einen Langstrecken-Abfangjäger, der mit schweren Luft-Luft-Raketen bewaffnet und mit einem leistungsstarken Luftradarsystem ausgestattet war, um Luftziele zu erkennen und Luftraketen darauf zu richten. Die Entscheidung, einen weitreichenden Abfangkomplex Tu-28-80 zu schaffen, verlängerte die Lebensdauer der erfahrenen Tu-98 bereits als fliegendes Labor zum Testen des Waffensystems des neuen Abfangjägers. In der Verfügung des Landesausschusses für Flugtechnik vom September 1958 hieß es insbesondere: "… Aufbau eines experimentellen Laborflugzeugs auf Basis der erfahrenen Tu-98 zur Erprobung der Strahlwaffensteuerung im Flug, Beginn der Flugerprobung in der ersten Hälfte des Jahres 1959. Arbeiten an Tu-98, um zu stoppen …"

Technische Eigenschaften:

Besatzung: 3 Personen.

Länge: 32.065 m.

Spannweite: 17. 274 m.

Höchstgeschwindigkeit: 1365 km / h (1,29 m).

Praktische Reichweite: 2440 km.

Servicedecke: 12.750 m.

Rüstung:

Schießen und Kanone:

1 × 23 mm Kanone AM-23 mit 50 Schuss, vorne.

2 × 23 mm Kanone AM-23, in der hinteren Installation DK-18.

Ungelenkte Raketen: 300 × TRS-85, 61 × TRS-132 oder 18 × TRS-212.