Ту-16 – первенец отечественного тяжёлого реактивного самолётостроения

Советский тяжёлый многоцелевой бомбардировщик Ту-16 стоял на вооружении СССР и стран СНГ на протяжении почти полувека. В России он эксплуатировался до начала 1990-х годов, став одним из самых долгоживущих боевых самолётов в истории. Египет, Ирак и Индонезия закупали его для своих военно-воздушных сил. В Китае Ту-16 производился под названием H-6 и до сих пор остается «в строю». Многие мировые эксперты в области авиации называют Ту-16 одним из лучших бомбардировщиков холодной войны.

Результат творческого подъёма

Во второй половине 1940-х годов перед авиационной промышленностью основных авиационных держав мира, в том числе и перед советской, стояла задача создания дальних бомбардировщиков. Их планировалось оснащать турбореактивными и турбовинтовыми двигателями, рассчитанными на крейсерские полёты со скоростью близкой к звуковой.

При этом требовалось сохранение характеристик по грузоподъемности и дальности на уровне, достигнутом на самолётах типа B-29 и его советской копии – Ту-4.

Необходимость создания подобных самолётов-бомбардировщиков диктовалась не только общим направлением технического прогресса. Благодаря появлению турбореактивных двигателей существенно возросла мощь истребительной авиации. В войсках ПВО появились радиолокационные системы с большой дальностью обнаружения. Кроме того, было создано новое мощное средство поражения — атомная бомба, делавшая прорыв к целям сравнительно небольшого количества авиационных носителей катастрофическим для обороняющейся стороны.

Первыми к созданию дальнего бомбардировщика с турбореактивным двигателем приступили США. Результатом этих работ стал самолёт B-47 Stratojet, совершивший первый полёт в 1947 году. Вслед за американцами в Великобритании была создана триада средних стратегических бомбардировщиков с турбореактивным двигателем – серия V (Valiant, Vulcan и Victor). Она стала на долгие годы основной компонентой британской ядерной силы сдерживания в холодной войне.

Для СССР создание дальнего бомбардировщика с турбореактивным двигателем, способного эффективно поражать цели в радиусе до 3000 км, было жизненно важной программой. Самолёт такого класса должен был стать эффективным средством сдерживания. Его планировалось использовать для ведения активной борьбы с соединениями кораблей флотов США и Великобритании, в частности с авианосными соединениями, представлявшими для СССР стратегическую угрозу. Кроме того, такой самолёт должен был обеспечить срыв океанских перевозок США на европейский континент, без которых любые длительные боевые действия западных союзников против СССР были весьма проблематичны.

kjutrv9

Проектирование «самолёта 88», как был назван проект в ОКБ Туполева, началось в 1949 году. Руководителем программы создания новой машины стал коллега Туполева ещё по работе в «шарашке» – специальном конструкторском бюро НКВД, – Дмитрий Марков. К началу работ над новым проектом он был заместителем главного конструктора и занимался внедрением в серию тяжёлых самолётов Ту-4.

В реактивном многоцелевом Ту-16 было так много нововведений, что на первых этапах проектирования даже у Туполева появились сомнения. Противоречия разрешились в результате совместной работы над проектом ОКБ, ЦАГИ, ЦИАМ и других организаций отрасли.

В конструкторском бюро планировали увеличить массу и размер машины по сравнению с предыдущими проектами, а также в 1,5-2 раза поднять тягу двигателей. Для этого в ЦАГИ разработали предварительную схему самолёта со стреловидным крылом, спроектировали модель и испытали её в аэродинамических трубах. Специалисты ОКБ проверили реализуемость такой компоновки на экспериментальном проекте «82», получив на нём скорость 934 км/ч. В итоге схема, предложенная ЦАГИ совместно с конструкторским бюро, показала хорошие аэродинамические и прочностные результаты.

Другая задача при конструировании Ту-16 – размещение на нём мощных, а вместе с тем и очень крупных двигателей для дозвуковых скоростей полёта – АМ-3. После консультации со специалистами ЦАГИ решено было «утопить» мотогондолы в фюзеляж, тем самым снизив аэродинамическое сопротивление.

Далее предстояло ответить на вопрос: как разместить большой бомбовый отсек, подходящий в том числе для ядерного вооружения. Ему нашли место близко к центру масс самолёта. Это обеспечило небольшие изменения центровок при сбросе бомб или ракет. В то же время сам отсек не нарушал силовой схемы крыла, а прочность и жёсткость фюзеляжа в этом районе обеспечивались применением мощных продольных балок-бимсов. В варианте носителя ядерного оружия бомбоотсек делали термостабилизированным, аналогично самолёту Ту-4А.

А.Н. Туполев относил Ту-16 к «счастливым» машинам, в которых всё удавалось – проектирование, испытания, постройка серии и эксплуатация. «Ту-16 предрекали множество неудач, тут всё вызывало сомнения – новые, недоведённые, да и слишком мощные двигатели, не так, как у людей разместили моторы, шасси зачем-то необычной, экстравагантной схемы. И заметьте, горе-пророки везде просчитались!», – приводит слова конструктора Л.Л. Кербер в книге «Ту – человек и самолёт».

Ведущий конструктор ОКБ, заместитель генерального конструктора, а также зять Андрея Туполева – Владимир Вуль вспоминал: «Во время работы над Ту-16 Андрей Николаевич Туполев находился в состоянии особого творческого подъема. Он любил и уважал своих помощников, в чьих технических способностях, опыте и деловых качествах убедился за долгие годы совместной работы. И они платили ему глубокой преданностью, твёрдо веря в его техническую интуицию, колоссальный опыт и в его человечность, непреложно зная, что в трудную минуту он придёт на помощь, защитит от несправедливых нападок. Он хорошо знал индивидуальные особенности своих помощников, на каждого у него был свой "коэффициент"».

Общее проектирование бомбардировщика было закончено в апреле 1951 года подготовкой эскизного проекта и передачей его в Авиационно-технический комитет ВВС. Заключение по эскизному проекту заказчик подписал 29 мая 1951 года. Сам эскизный проект самолёта с двигателями АМ-3 был окончательно утверждён 5 июля 1951 года.

Поскольку самолёт должен был выйти на большие околозвуковые скорости, на нём было применено крыло с углом стреловидности 35°, а хвостовое оперение – даже с большей стреловидностью. Благодаря этому явления, связанные с «волновым кризисом», развивались на оперении позже чем на крыле. Практически это позволяло сохранить устойчивость и управляемость самолёта до очень больших скоростей полёта.

Кроме того, для Ту-16 было выбрано крыло большого удлинения, выполненное по двухлонжеронной схеме. Причём стенки лонжеронов и верхняя и нижняя панели крыла между лонжеронами образовывали основной силовой элемент – кессон – мощный и жёсткий. Он принципиально отличал конструктивную схему крыла самолёта Ту-16 от конструкции американских дальних реактивных бомбардировщиков Boeing B-47 и B-52. На этих самолётах крыло было сделано гибким, благодаря чему происходило демпфирование встречных вертикальных порывов воздуха за счёт значительных деформаций. Однако при этом на крыле B-47 и B-52 постоянно возникали трещины. Более жёсткое крыло Ту-16 в полёте мало деформировалось за счёт несколько меньшего уровня напряжений. Проблема с трещинами на нём не возникала.

Поскольку Ту-16 должен был стать первым массовым советским носителем ядерного оружия, перед ОКБ Туполева, ЦАГИ и другими организациями, связанными с ядерной программой, была поставлена задача обеспечения безопасности самолётов-носителей при взрывах атомных, а затем термоядерных боеприпасов. Встали вопросы аэродинамики и прочности: как образуются силы ударной волны и не разрушат ли они самолёт, не раздавит ли его перепад давления за фронтом ударной волны, какова устойчивость самолёта, необходимо ли экипажу вмешиваться в управление самолётом.

Особого внимания потребовало изучение теплового удара от светового излучения на достаточно низкостойкие дюралевые сплавы. Участники испытаний ядерного оружия рассказывали, что после комплексного воздействия ядерного взрыва на машину её нижнюю дюралевую обшивку можно было проткнуть пальцем, словно это был тонкий картон. Для решения всех этих вопросов были подключены крупные силы ЦАГИ и других отраслевых предприятий и НИИ, создана экспериментальная база, моделировавшая комплекс воздействующих факторов на самолёт при ядерном взрыве. В результате удалось отработать и внедрить ряд эффективных конструктивных мероприятий защиты новых самолётов при использовании ими ядерных боеприпасов, а также устойчивости самолётов к поражению ядерным оружием в местах их базирования.

Первый опытный самолёт 88/1 совершил свой первый полёт 27 апреля 1952 года. Его поднял в воздух экипаж во главе с лётчиком-испытателем Николаем Рыбко. Полёт длился 12 минут и прошёл успешно.

Заслуженный лётчик-испытатель СССР Анатолий Бессонов вспоминал, что в тот день на аэродром приехало много высоких гостей во главе с первым заместителем министра авиационной промышленности СССР Петром Дементьевым. Было очевидно, что событие предстояло значительное. Машин, подобных Ту-16, в мире не было ни тогда, ни много лет спустя.

Погода долго не позволяла Рыбко выполнить взлёт. Высокий народ слонялся у самолёта, рядом с которой находился и Рыбко с экипажем. Время от времени начальники спрашивали у Туполева: «Когда полетим?». Поначалу Андрей Николаевич отмалчивался, а потом отрезал: «Ну что вы ко мне подходите? Вон к кому подходите!», – и указал на Рыбко. Туполев считал, что лётчик и только лётчик мог в такой ситуации сказать, приемлема ли та или иная погода для столь ответственной работы.

jtf8

В дальнейшем самолёт 88/1 был передан на государственные испытания, которые проводили уже лётчики-испытатели не ОКБ Туполева, а НИИ ВВС. Первый такой полёт состоялся 20 ноября 1952 года, который выполнил экипаж во главе с подполковником Василием Шульгиным.

Испытания прошли успешно – бомбардировщик разгонялся до скорости 1 012 км/ч. И всё же понадобились небольшие доработки: на втором опытном самолёте 88/2 специалисты улучшили защиту пилотов от поражающих факторов ядерного взрыва, снизили вес конструкции и увеличили дальность полёта, самолёт полностью соответствовал тактико-техническим требованиям ВВС. Его испытания начались 6 апреля 1953 года.

28 сентября 1954 года во время заводских испытаний головной машины № 1880001 на заводе № 1 произошёл инцидент, который доказал, что Ту-16 остался прочным, несмотря на все конструктивные облегчения. Заводской экипаж во главе с лётчиком-испытателем Георгием Молчановым получил задание выполнить испытательный полёт на достижение предельной перегрузки. На месте второго пилота находился молодой лётчик-испытатель Александр Казаков. На высоте 9000 м экипаж приступил к выполнению задания. Необходимая перегрузка достигалась при выводе самолёта из пикирования на «горке».

Была достигнута перегрузка 3,2 g, хотя по заданию требовалось получить 3,47 g. Далее машина вышла на закритические углы атаки, затряслась и сорвалась в крутую спираль. Командир корабля отдал приказ на катапультирование и первый покинул машину. Никаких сил оставшемуся на борту Казакову для вывода машины в горизонталь не хватало, слишком была велика нагруженность штурвала при больших скоростях полёта, которую развил самолёт. Были значительно превышены все ограничения по допустимым скоростным напорам, перегрузка достигла величины 4,2 g. Казалось гибель машины и лётчика-испытателя предопределены. Но Александр Казаков «вытащил у Бога счастливый билет»: под действием подобной перегрузки вывалились стойки шасси, и это несколько погасило скорость.

Прикладывая к штурвалу усилие не менее 100 кг, тянув его на себя, Казаков вывел машину в горизонтальный полёт у самой земли. Головная машина была спасена, через месяц Александру Казакову было присвоено звание Героя Советского Союза. Спасённый самолёт, несомненно, представлял большой интерес для прочнистов: одно дело статические испытания, а здесь реальная перегрузка, значительно превысившая допустимую, которую Ту-16 выдержал, не рассыпавшись на составные агрегаты.

С начала 1954 года первые самолёты Ту-16 начали поступать на вооружение соединений Дальней авиации и авиации ВМФ.

Основные летно-технические характеристики самолёта Ту-16А:

  • максимальная взлётная масса: 79 000 кг
  • максимальная скорость: 960 км/ч
  • практический потолок: 12 800 м
  • дальность полёта: 5 800 км
  • оборонительное вооружение: семь авиационных пушек АМ-23 калибра 23 мм
  • масса бомбовой нагрузки: 3 000-9 000 кг
  • экипаж: 6-7 человек (в зависимости от модификации)

Впервые публично машина была представлена 1 мая 1954 года, когда девятка Ту-16 прошла над Красной площадью.

По своим характеристикам самолёт на несколько лет опередил все самолёты аналогичного класса в мире. Он имел современное на тот период оборудование, исключительно мощное и рационально скомпонованное оборонительное вооружение.

Ту-16 впитал в себя все новейшие достижения и технологии отечественного и мирового самолётостроения, к числу которых можно отнести прессованные профили больших сечений, панели и крупногабаритные штамповки, литьё из магниевых сплавов и применение нового высокопрочного сплава В95.

Об объёме работ, который был выполнен по самолёту Ту-16, можно судить по числу различных модификаций, которые подготовило ОКБ по собственным проработкам и требованиям заказчика. Все созданные модификации самолёта Ту-16 можно разделить на несколько групп:

  • бомбардировщики;
  • самолёты-ракетоносцы;
  • самолёты-разведчики и постановщики помех;
  • самолёты — летающие лаборатории.

Ту-16 длительный период составлял основу советской Дальней авиации. Он стал основой для первого отечественного пассажирского лайнера с турбореактивными двигателями – самолёта Ту-104.

Серийное производство Ту-16 началось в 1953 году и продолжалось до 1963 года. Самолёты различных модификаций выпускались на трёх серийных авиационных предприятиях – завод № 22 в Казани, завод № 1 в Куйбышеве и завод № 64 в Воронеже. Эксплуатация бомбардировщика в отечественных ВВС завершилась в 1993 году.


Пресс-служба ОАК, журнал «Горизонты» № 1, 2015 (#5)
Кербер Л.Л. Ту – человек и самолет. М., «Сов. Россия», 1973.


Отвратительно!ПлохоНи о чёмХорошоОтлично! (3 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...