Авиация и космонавтика 2004 09 - [11]
На основании проведенного глубокого анализа в бригаде был сделан вывод о целесообразности постройки тяжелого сверхзвукового бомбардировщика по схеме с треугольным крылом, как с горизонтальным оперением, так и без него. В плане работ по тематике сверхзвуковых тяжелых самолетов ОКБ вышло в ЦАГИ с данной схемой. К этому времени стреловидные крылья с углами стреловидности в 35 градусов были освоены в нашей авиации, с ним летали серийные истребители и бомбардировщики. В конце 40-х – начале 50-х годов уверенно вошло в эксплуатацию 45-градусное стреловидное крыло, в частности с ним летали серийные МиГ-17. В начале 50-х на первых сверхзвуковых советских истребителях применили крылья стреловидностью более 50 градусов (прототипы МиГ-19).
Модель самолета «106» с двигателями НК-6 (первоначальный вариант)
Помимо крыльев большой стреловидности, в ЦАГИ прорабатывались ромбовидные и треугольные крылья малого удлинения. Ход работ в ЦАГИ по перспективным крыльям для сверхзвуковой авиации привел к образованию двух творческих направлений применительно к оптимальному выбору аэродинамической компоновки для тяжелых самолетов: на использование стреловидных крыльев большой стреловидности и сравнительно большого удлинения, и на применение треугольных крыльев малого удлинения. За первым направлением стоял В.В.Сруминский, за вторым – П.П. Красильщиков и Р.Штейнберг. На начало 50-х годов доводы В.В.Струминского, полеты первых сверхзвуковых истребителей с подобным крылом, а главное – его авторитет, оказались более весомыми в этом споре. И, поскольку последнее слово было за ЦАГИ, первые туполевские «сверхзвуковики» получили 55 градусные стреловидные крылья сравнительно большого удлинения, весьма проблематичные для конструкторов и прочнистов ОКБ. Туполевские опытные самолеты «98» и «105», получив такое крыло, стали, пожалуй, единственными в мире тяжелыми самолетами с такими крыльями.
Испытательные полеты Ту-98 (начало испытаний в 1 956 году), а затем и испытания «105» и первых Ту-22, подтвердили многие опасения, которые возникали на начальных этапах проектирования. Чисто академические споры в ЦАГИ на тему «треугольник» или «стрела» вылились в проблемы при освоении Ту-22. Потребовались серьезные доработки по крылу, по системе управления и т.д., прежде чем эти машины стали приемлемыми для летной эксплуатации в строевых частях ВВС.
К ноябрю 1954 года было подготовлено несколько вариантов аэродинамических компоновок нового самолета. В их основе лежали попытки использовать удачную отработанную схему Ту-16, с коррективами на сверхзвуковые режимы полета самолета «105». По предложению ОКБ и в соответствии с рекомендациям ЦАГИ, компоновка самолета была изменена: двигатели были перемещены в хвостовую часть фюзеляжа и установлены над ним. Основной причиной столь неординарного решения было желание получить сравнительно простые воздухозаборники и возможность более простого перехода к самолету «106» с более мощными и крупными двигателями. Сказались сложности с компоновкой и организацией нормальной работы двигателей на Ту-98 с длинными каналами воздухозаборников, и с проблемами по их входным устройствам.
Проблемы были не только на этапе проектирования Ту-98. Самое неприятное, что проблемы с обеспечением нормальной работы ТРД на всех режимах полета, в том числе и на сверхзвуковом, полностью проявились и на заводских испытаниях, став одной из причин того, почему этот первенец тяжелой сверхзвуковой авиации не удалось в первоначальном варианте довести до серии и до эксплуатации (в дальнейшем, после устранения всех «детских болезней» Ту-98 в переработанном варианте стал базой для серийного сверхзвукового барражирующего истребителя-перехватчика Ту-128).
Решение по силовой установке Ту-105, казалось бы такое простое и компромиссное, которое удовлетворяло всех: и ОКБ, и ЦАГИ, и МАП, и ВВС (можно простой модернизацией по двигателям в пределах отработанного и освоенного типа получить новую машину с такими скоростными характеристиками, которые не уступали бы американскому В-58), впоследствии подверглось жесточайшей критике на испытаниях и в эксплуатации. Многое, казавшееся очевидным и разумным, пришлось пересмотреть и от многого отказаться. Перехода на более мощные двигатели не произошло. Идея унификации «умерла», а проблемы с нормальной организацией работы ТРД во всем диапазоне режимов полета самолета остались. Возникло влияние изменения режимов работы ТРД на характеристики управляемости и устойчивости. И, когда ОКБ А.Н.Туполева в середине 60-х годов вышло с первыми проектами модернизации Ту-22 в новый многорежимный Ту-145 (Ту-22М) с сохранением верхней «простой» схемы размещения двигателей, ЦАГИ выступило категорически против. В результате, туполевцем пришлось пойти на переход к схеме размещения двигателей в хвостовой части фюзеляжа с применением длинных боковых воздухозаборников.
Первые изыскания по новой теме в ОКБ-156 начались еще летом 1954 г. Они как раз и легли в основу Постановления СМ СССР по самолету «105». К ноябрю того же года было подготовлено несколько вариантов аэродинамических компоновок нового самолета. Как отмечалось выше, в их основе лежали попытки использовать отработанную схему самолета Ту-16, но с учетом сверхзвуковых режимов полета самолета «105». «Чистое» без шассийных обтекателей крыло с углом стреловидности порядка 50-55 град, по линии хорд сравнительно большого удлинения, рекомендованное ЦАГИ для первого поколения советских сверхзвуковых тяжелых машин. Двигатели с форсажными камерами, расположенными по бортам фюзеляжа, заостренная носовая часть фюзеляжа. Нерегулируемые боковые воздухозаборники и длинные воздушные каналы двигателей над центропланом (по типу самолета «98») или встроенные в корневую часть крыла (по типу Ту-16). Схемы расположения крыла относительно фюзеляжа в различных вариантах проекта охватывали практически все комбинации: низкоплан, среднеплан и высокоплан. Были попытки компоновать самолет в соответствии с входившим тогда в практику «правилом площадей». В одном из вариантов проекта предусматривалось небольшое обжатие, согласно правила площадей, внешнего контура мотогондол на участке сопряжения «крыло-фюзеляж».
