и разбеге-пробеге.
Но на рулении была нужна не только устойчивость. Как управлять огромной машиной с большим разносом стоек? Найденное решение было простым и эффективным — для управления самолетом в его движении по бетонке достаточно было принудительно поворачивать лишь переднюю пару колес первой тележки. Радиус разворота оказывался приемлимым, и, в то же время, не требовался чрезмерно мощный гидропривод. Систему испытали на маленькой настольной модели с электромотором, а затем и на натурном образце.
Один из переоборудованных в топливозаправщики М-4 после вылета. Фото из архива редакции
Мотогондолы самолета М-4. На левом снимке выпущен закрылок. Фото из архива редакции
Еще одна летающая лаборатория на базе Ту-4 служила для отработки необратимого бустерного управления бомбардировщика. Беспрецедентно сложная по тем временам, энергоемкая и тяжелая (массой около полутора тонн), система управления самолета «25» оказалась тем не менее очень простой и надежной в работе (чего, правда, не скажешь о техническом обслуживании).
Удачное сочетание аналитических исследований, лабораторных экспериментов и испытаний натурных образцов позволило в предельно сжатые сроки разработать не только работоспособную, но и долгоживущую, с большим резервом модернизации конструкцию.
Классическим тому примером служит разработка крыла самолета «25». Выше уже сказано о создании в ОКБ метода расчета гибкого кессона. К слову сказать, в его проектировании, как и в расчете других агрегатов машины, была впервые в советском самолетостроении применена вычислительная машина. Все варианты конструкции агрегатов и самолета в целом проверялись в скоростной аэродинамической трубе Т-106 в ЦАГИ. Изготовленные специально для этого динамически подобные модели позволили оценить действительную жесткость и прочность конструкции.
Продувались в 106-й трубе и различные модели крыльев. А для испытаний на прочность центроплана, средней секции фюзеляжа Ф-4 и участков крыла, в которых смонтированы двигатели, было создано так называемое изделие ИМ, а в простонародье — «крест». Его успешные испытания стали последней визой для решения о строительстве двух летающих образцов и еще одного планера для статиспытаний.
Постройка первых экземпляров была начата на «фирменном» заводе №23. Параллельно шла подготовка экипажей для их облета.
Но вот все позади. Успешно пройдены статиспытания, и закончена постройка первого образца самолета «25». Собственно говоря, на заводе №23 была проведена лишь предварительная сборка машины, ее нивелировка и наземная отладка систем. Затем по реке агрегаты самолета были перевезены на аэродром Летно-Испытательного Института в г. Жуковском, где он был снова собран.
После положенных пробежек на 20 января 1953 года назначили первый полет. Невзирая на плохую погоду, экипаж занял свои места в кабинах. В этот полет шли пилоты Ф.Ф.Опадчий, А.Н.Грацианский, штурман А. И.Помазунов, радист И.И. Рыхлое, бортинженер Г.А.Нефедов, ведущие инженеры И.Н.Квитко и А.И.Никонов. Первый полет был коротким — всего 10 минут, но он был первым — этим сказано все!
Несмотря на скоротечность, уже в этом вылете было выявлено странное поведение самолета — он шел с небольшим скольжением. Это подтвердилось и при следующем старте. Было высказано предположение, что причиной неприятностей стала перекомпенсация руля направления. Чтобы проверить эту гипотезу, командир экипажа Опадчий принял решение кратковременно отключить бустеры управления. Так и есть — как только гидравлика перестала действовать, самолет рвануло в сторону. Нажатие кнопки — и снова нормальный полет с едва заметным скольжением. На земле недостаток устранили быстро.
Первое крупное ЧП, как и положено, случилось в тринадцатом полете. Задание выглядело прозаически — нужно было делать «площадки» на разных высотах для определения максимальной скорости полета. Машина вышла на очередную площадку и начала разгоняться. Вдруг инженер Квитко доложил, что расходятся «ножницами» секции руля высоты. Опадчий убрал газ и пошел домой. На земле долго разбираться не стали, решив просто ликвидировать деление половин руля на секции при помощи накладок на заклепках. И вот самолет снова в воздухе. Высота 3000 метров, скорость растет, и вдруг резкий хлопок, самолет, завибрировав, полез вверх. Высота уже 10000 метров, а Квитко доложил, что половина руля высоты отлетела, повредив стабилизатор и руль направления. Командир сбросил обороты двигателя и дал приказ экипажу покинуть машину. Впрочем, эта команда так и осталась невыполненной. Израненный корабль осторожно разворачивается домой. Смогут ли они сесть? На высоте 2000 метров Опадчий сымитировал выравнивание при посадке — половины руля похоже хватает.
Вот уже видна полоса, и (снова вдруг) самолет, перестав слушаться остатка руля, резко опустил нос. Лишь молниеносная реакция командира и огромная длина полосы в ЛИИ спасла жизнь экипажу и кораблю. Опадчий, не считаясь с приростом скорости, двинул секторы газа вперед, и «25» немедленно приподнял нос. Вот тяга двигателей опять убрана, и многотонный монстр уже катится по полосе.
Самолеты-заправщики 3MHII в полете. Фото из архива В. Марковского
В варианте ЗМ самолет получил полностью измененную носовую часть, в которой штурман и радиолокатор «поменялись» местами. На снимке — самолет 3MCII перед вылетом. Фото из архива редакции
А причиной всему оказалась чрезмерная погоня за экономией массы, которая превышала расчетную. В результате обшивка руля не выдержала.
Не отставали в погоне за «лишними» килограммами и специалисты по различным системам самолета. Прибористы вполне обосновано жаловались на устаревшую элементную базу, энергетики — на слишком тяжелые и неэффективные электрогенераторы и сервоприводы. Но если здесь «найти лишний вес» было практически невозможно, то многочисленные кронштейны крепления агрегатов и элементов бортового оборудования и систем казались просто неисчерпаемым резервом снижения веса. И вот тут произошел гораздо более печальный случай.
На втором экземпляре самолета «25», который облетал экипаж Б.К.Галицкого, разрушился топливопровод, часть креплений которого была снята. Керосин хлынул в заполненное многочисленными электропроводами пространство конструкции. Небольшая искра, и машина превратилась в огромный факел. Никто из экипажа катапультироваться не успел…
Вот так, с потом и кровью, шли испытания самолета «25». Тем не менее, никто уже не сомневался в необходимости машины, и каждый на своем месте делал свое дело.
1 мая 1954 года новый бомбардировщик был впервые показан широкой публике. Четверка МиГ-17, сопровождавшая гиганта, особенно ярко подчеркивала его размеры. Морально-пропагандистский эффект, вызванный этой демонстрацией воздушной мощи, трудно переоценить. Однако на деле все обстояло не так хорошо. Войсковые испытания самолета, проводившиеся на авиабазе Энгельс, показали недостаточную дальность полета бомбардировщика. В ТТТ была записана цифра 12000 км, на практике же с максимальной нагрузкой было покрыто расстояние лишь 6500 км, а с пятью тоннами бомб — 8000 км.
Путь увеличения стартового запаса топлива исключался, взлетный вес машины и так был на пределе его располагаемой тяги двигателей. Оставалась далеко не новая идея дозаправки в полете. Первые опыты в этом направлении проводились (в том числе и в СССР) в 30-е годы. К концу 40-х дозаправка в полете уже прочно прижилась в ВВС США и Великобритании, на рубеже 50-х ее начали внедрять и у нас.
Доработка самолета под систему дозаправки и создание самой системы для бомбардировщика и танкера оказались не простой задачей. Это привело к тому, что первые самолеты, получившие официальное название М-4, поступили на вооружение ВВС, не имея такой системы.
Тем временем в ОКБ приступили к комплексному исследованию проблемы увеличения дальности полета бомбардировщика. Так, Д.Ф.Орочко занимался разработкой оптимального графика дозаправок, а саму систему проектировала группа Л.С.Блинкина. В ходе исследований было проведено сравнительное испытание нескольких схем, и выбор пал на так называемую систему «конус-штанга». При этом с танкера выпускался гибкий шланг со стабилизированным конусом-мишенью на конце. Бомбардировщик должен был подойти к нему вплотную и попасть в нее штангой-топливоприемником, оснащенной замком. Затем на борту танкера включали насос, и керосин перекачивался в баки заправляемой машины.
Как всегда, наряду с теоретической проработкой задачи (определение оптимальной длины шланга и штанги, длины «выстреливаемой» части штанги, системы стабилизации, решение проблемы устойчивости бомбардировщика, летящего в спутной струе танкера) не забыли и об экспериментальной проверке нового оборудования.
На базе бомбардировщика Ил-28 была создана летающая лаборатория-тренажер, на котором система прошла обкатку в воздухе. На ней же были разработаны методы дозаправки.
Для полномасштабных испытаний были переоборудованы два серийных М-4. На самолете с заводским номером 1518 установили штангу-топливоприемник, а на машине 1619 смонтировали КАЗ — комплексный агрегат заправки, включавший в себя сеть трубопроводов, насосы и лебедку с заправочным шлангом.
Самолет-заправщик ЗМСII заходит на посадку. Внизу — та же машина перед касанием полосы. Авиабаза Энгельс, 1993 г. Фото ААндреева
Бомбардировщик 3MHI взлетает с подвешенными топливными баками. В строевых частях ПТБ практически не использовались. Фото из архива редакции
В ходе воздушной дозаправки танкеру полагалось лететь, не меняя скорости и курса, а все маневры должен был выполнять заправляемый бомбардировщик. Вскоре пара модернизированных самолетов начала «пристрелочные» полеты.
И вот первый полет на дозаправку. В кабине «активного» самолета Галлай и Степанов. Раскрылись створки люка танкера, и с барабана лебедки начал сматываться шланг. Дождавшись пока конус стабилизировался, Галлай повел свой самолет на сближение. И вдруг двухсоткилограммовая «железка» конуса метнулась в сторону. Еще одна попытка — результат тот же. В следующих полетах пытались «попасть» в конус Опадчий и Степанов, но и их попытки окончились неудачей.