Авиация и время 1995 № 02 (10) - [2]
В начале 1975 г. ОКБ, возглавляемое Алексеем Андреевичем Туполевым, приступило к разработке эскизного проекта самолета. На этой фазе бомбардировщику присвоили шифр «изделие 70» и внутрифирменное обозначение «К». Первый вариант Ту-160 имел аэродинамическую схему «бесхвостка» с плавным сопряжением крыла и фюзеляжа и представлял собой попытку «дешево и сердито» приспособить под новые задачи задел предыдущих проектов: бомбардировщика Ту-135 (нереализованного) и пассажирского Ту-144. Но такой подход вел к созданию однорежимного самолета, то есть оптимизированного под конкретные значения скорости и высоты полета. Это не отвечало требованиям ВВС, оговаривавшим широкий диапазон возможностей будущей машины - от скоростного полетэ у земли при прорыве к цели до продолжительного крейсерского на высоте. Поэтому начались работы над вариантом Ту-160М (позже букву М убрали) с крылом изменяемой геометрии. На этом этапе огромную роль сыграл ЦАГИ, с которым туполевцы имели традиционно тесные связи, и в первую очередь Г.С. Бюш-генс и Г.П. Свищев (в 1975 г. за работы по этой теме они были удостоены Государственной премии СССР). Однако крыло изменяемой геометрии для столь тяжелого самолета весьма сложно в реализации. Его применение на Ту-160 требовало качественных изменений технологии производства. Для этой цели была сформирована специальная Государственная программа новых технологий в металлургии, непосредственно координируемая тогдашним министром авиапромышленности П.В.Дементьевым.
Общую схему и параметры крыло «семидесятки» унаследовало от Ту-22М. Но его конструктивно-технологическое решение для втрое более тяжелой машины, естественно, существенно отличалось: пятилонжеронные консоли Ту-160, собранные из семи монолитных панелей (четырех снизу и трех сверху), подкрепленных только шестью нервюрами, навешивались на шарнирные узлы мощнейшей центропланной балки - цельносварного титанового «хребта», вокруг которого строился весь самолет. В буквальном смысле слова «узким местом» стал узел навески хвостового оперения: в условиях небольшой строительной высоты требовалось разместить шарниры крепления цельноповоротной части киля и стабилизатора, а также мощнейшие гидроприводы (по расчетам, управление многометровыми плоскостями оперения требовало семитонных усилий).
Несмотря на отказ от прямого развития схемы Ту-144, некоторые использованные на нем конструктивно-технологические достижения нашли применение и на Ту-160. К их числу относятся элементы интегральной аэродинамической компоновки, объединившей фюзеляж и наплывную часть крыла в единый агрегат. Такая компоновка решила триединую задачу -обеспечила высокое весовое совершенство, улучшила несущие свойства и позволила, благодаря большим внутренним объемам, разместить значительную массу груза и топлива. В итоге при близких к Ту-95 габаритах Ту-160 на 50% тяжелее.
Модель бомбардировщика М-18
Модель бомбардировщика М-20
Один из прототипов Ту-160 в ЛИИ
Предельное «обжатие» форм Ту-160 достигнуто также благодаря рациональной конструктивной компоновке (для уменьшения миделя фюзеляжа отсек передней стойки шасси размещен за кабиной экипажа, а не под ней, как на В-1, основные стойки при уборке укорачиваются). Снижению аэродинамического сопротивления способствуют большое удлинение фюзеляжа и плавные обводы его носовой части с сильно скошенными лобовыми стеклами (вначале прорабатывалась установка отклоняемого носового обтекателя по типу Ту-144). Эти меры облегчили достижение заданных скорости и дальности полета и… сделали самолет очень изящным.
Ту-160 стал первым отечественным серийным тяжелым самолетом, на котором применена электродистанционная система управления (известная на Западе как «fly by wire» - полет по проводам), позволившая реализовать «электронную устойчивость» с полетной центровкой, близкой к нейтральной. В результате возросла дальность полета, улучшилась управляемость, снизились нагрузки на экипаж в сложных ситуациях. Другим элементом новизны при проектировании планера и силовой установки Ту-160 стало значительное внимание, уделявшееся снижению радиолокационной и инфракрасной заметности самолета (т.н. технология «стеле»).
В 1977 г. находящемуся в Куйбышеве[* Ныне Самара (прим. ред.)] ОКБ Н.Д.Кузнецова специально для Ту-160 были заказаны двигатели («изделие Р», позднее НК-32). При их проектировании «фирма» использовала опыт создания НК-144, НК-22, НК-25, уделив особое внимание снижению ИК-излучения и расхода топлива. В 1980 г. начались испытания НК-32 на летающей лаборатории Ту-142М (двигатели размещались в обтекаемой гондоле под «брюхом» носителя). Серийное производство НК-32 началось одновременно с Ту-160 - в 1986 г.
Компонуя двигатели на Ту-160, конструкторы начали со схемы, принятой на Ту-144 (четыре двигателя в едином пакете под задней частью центроплана, что позволяло использовать возникающие под крылом косые скачки уплотнения для увеличения аэродинамического качества сверхзвукового полета). Однако такая схема приводила к чрезмерным потерям полного давления в длинных воздушных каналах, а индивидуальное регулирование воздухозаборников в некоторых случаях вызывало их негативное взаимовлияние. Невысокой оказалась и надежность «плотной связки» двигателей - авария или пожар одного из них могли вывести из строя остальные. Главной же причиной разноса их по бокам в две двухдвигательные гондолы стала необходимость освобождения места для бомбоотсека, по праву занявшего положение вблизи центра масс. Интересно, что гондолы рассматривались как с горизонтальным, так и с вертикальным (один над другим) расположением двигателей. Был даже построен натурный макет воздухозаборника с двумя каналами, огибавшими балку центроплана сверху и снизу. Такое решение обеспечивало достижение лучших аэродинамических параметров и наибольшее снижение заметности, но технологические трудности и сомнения в уровне боевой живучести вертикальной «связки» двигателей не позволили реализовать этот вариант. Всего в аэродинамических трубах ЦАГИ прошли продувки 14 вариантов компоновки силовой установки.
