История конструкций самолетов в СССР 1951-1965 гг.

3М (М-6, "36") - дальний скоростной бомбардировщик. Предназначался для нанесения мощных бомбовых ударов (в том числе ядерными боеприпасами) по отдаленным стратегическим центрам и морским объектам противника. Значительная практическая дальность полета (15 000... 16 000 км с одной дозаправкой топливом в полете) позволяла использовать самолет как межконтинентальный стратегический бомбардировщик. Вооружение самолета могло включать в себя бомбовую нагрузку калибра до 9000 кг, а также торпеды и мины. Кроме стандартных приборов самолетовождения имелось новейшее по тому времени радио-, радиолокационное и аэронавигационное оборудование и мощное оборонительное пушечное вооружение. Это позволяло производить эффективное бомбометание с больших высот как днем, так и ночью при любых метеорологических условиях в составе соединений или одиночно без сопровождения истребителями.

Самолет 3М являлся модификацией серийного бомбардировщика М-4. Основная цель модификации состояла в увеличении дальности полета, что было достигнуто:
  - за счет замены двигателя АМ-3А на ВД-7, имевший меньший удельный расход топлива, увеличенную взлетную тягу, меньшие габаритные размеры и массу;
  - изменения аэродинамической компоновки крыла (увеличены площадь и удлинение, изменены профили, введена крутка), что дало возможность получить прирост аэродинамического качества с 17,45 до 18,70;
  - увеличения запаса топлива на самолете и весовой отдачи по топливу.
  
Как показывал опыт эксплуатации реактивных бомбардировщиков, в частности М-4, надежная и устойчивая работа ТРД, не требующих регулировки в полете, возможность ведения самолета с помощью автопилота и автоматизация управления основными системами силовой установки дали возможность отказаться от бортинженера как самостоятельного члена экипажа. В связи с изменением функций членов экипажа на самолете 3М передняя гермокабина была перекомпонована и улучшены условия работы экипажа (обеспечивалось перемещение сидений летчиков в положение для отдыха, вводилось зональное охлаждение для обеспечения лучших температурных условий и др.). Компоновка кабины самолета предусматривала установку более совершенного оборудования, производство которого тогда только осваивалось. Это должно было еще больше упростить функции экипажа и сделать возможным дальнейшее сокращение его численности.

На самолете 3М для улучшения его эксплуатационных и технических характеристик подверглись изменениям некоторые агрегаты и системы (основная опора шасси, гидросистема, управление рулем высоты и др.), а также устанавливались новое радиосвязное и навигационное оборудование, аппаратура постановки радиопомех.

Несмотря на ряд изменений в конструкции самолета 3М, существенно повысивших его характеристики, переход в серийном выпуске с самолета М-4 на 3М не потребовал значительной перестройки производства. Основные агрегаты самолета: фюзеляж, кормовая кабина, киль, первая отъемная часть крыла, установка двигателей, подкрыльные опоры шасси - сохранились практически без изменений, и производство их не отличалось от производства соответствующих агрегатов самолета М-4.

Носовая часть фюзеляжа была перекомпонована и удлинена, место штурмана перенесено, организован передний негерметичный отсек для оборудования, оптический бомбовый прицел размещен под фюзеляжем. В результате гермокабина по сравнению с М-4 уменьшилась, что привело к общему облегчению конструкции.

В переднем негерметичном отсеке размещалось радиолокационное оборудование и устанавливалась приемная штанга для дозаправки топливом в полете. В передней гермокабине размещались шесть членов экипажа, пилотажно-навигационное и радиооборудование, приборы управления огнем и бомбометанием.

Значительное удлинение крыла (8,03) и совершенство аэродинамических форм самолета позволили достичь выдающегося (даже для современных самолетов) значения аэродинамического качества - 18,7. В связи с увеличением размаха крыла угол поперечного V менялся от -1#50' до -0#50', отъемные части имели отрицательную крутку. Механизация крыла по типу М-4, но площадь выдвижных закрылков увеличена.

Горизонтальное оперение без поперечного V начиная со второй машины - с управляемым переставным стабилизатором.

Конструкция шасси была доработана с учетом опыта эксплуатации М-4.

В состав оборудования самолета входили: автопилот АП-15, автоматические радиокомпасы АРК-5, радиовысотомеры РВ-2 и РВ-17, система дальней навигации СПИ-1, аппаратура СП-50 "Материк", дистанционный астрокомпас ДАК-ДБ, запросчик-ответчик СРЗО-2 и ответчик СРО-2, станция помех СПС-2.

Силовая установка самолета должна была состоять из четырех одноконтурных одновальных ТРД ВД-7. Проектирование двигателя началось в 1952 г. в Рыбинском КБ моторостроения под руководством главного конструктора ОКБ-36 В.А. Добрынина. В конструкции двигателя применялись многие принципиально новые для того времени технические решения ряда узлов и систем. ВД-7 развивал максимальную тягу в 11 000 кгс, удельный расход топлива составлял 0,73...0,8 кг/(кгс*ч). Испытания опытного двигателя проходили на ЛЛ Ту-4ДР. Отработка всей силовой установки в целом осуществлялась на переоборудованном самолете ДМ. Серийное производство модификации ВД-7Б с ограниченной до 9500 кгс тягой было развернуто в 1958 г. и продолжалось до 1967 г.

В начале осени 1955 г. постройка первого опытного 3М завершилась, и 3 ноября расстыкованный самолет был перевезен по Москве-реке на аэродром ЛИИ. Первый полет, положивший начало заводским испытаниям самолета 3М, состоялся 27 марта 1956 г. Пилотировал самолет экипаж летчика-испытателя М.Л. Галлая (второй пилот Н.И. Горяинов). В связи с задержкой доводки двигателей ВД-7 для экономии времени испытания решено было проводить с двигателями АМ-3А. Завершились заводские испытания в январе 1957 г. В процессе дальнейших испытаний на самолет установили два двигателя ВД-7, а два АМ-3А оставили - из-за сомнений в надежности работы ВД-7.

Планер второго опытного самолета предназначался для статических испытаний.

В сентябре 1957 г. завершились заводские испытания третьего построенного самолета 3М, силовая установка которого состояла полностью из ВД-7.

Самолет был передан на государственные испытания 30 января 1957 г., но из-за недостаточной надежности двигателей ВД-7 испытания затянулись и завершающий этап начался 16 января 1958 г. Они проводились на трех первых летных машинах 3М. Первый опытный самолет, дооборудованный всеми двигателями ВД-7, предназначался для оценки летных характеристик, второй - для испытаний вооружения и оборудования, третий - для отработки системы дозаправки топливом в полете. В январе 1958 г. на пятом летном экземпляре самолета прошли испытания катапультные установки членов экипажа. Одиннадцатый построенный самолет был принят как эталон для серии.

Требуемая дальность полета самолета обеспечивалась применением дозаправки топливом в полете и использованием подвесных топливных баков общей емкостью 13 000 л (см. рис. 144). Баки устанавливались под крылом в районе отсеков двигателей на держателях Дер5-48. Взлетная масса самолета в таком варианте достигала 202 000 кг, а дальность полета с 5000 кг бомб без дозаправки - 12 000 км.

В феврале 1957 г. летчики ОКБ совершили один из сверхдальних перелетов на 3М продолжительностью более 20 ч. Самолет экипажа летчика-испытателя Н.И. Горяинова дважды (в том числе ночью) в течение полета дозаправлялся топливом от самолетов-заправщиков, пилотируемых Б.М. Степановым и Ф.Ф. Опадчим. 19 июля того же года состоялся полет на дальность самолета 3М с подвесными топливными баками. Маршрут протяженностью 12 050 км был пройден за 15ч 15 мин без дозаправки топливом в полете.

В течение испытаний в ОКБ-23 ни одна опытная машина не была потеряна. В связи с острой необходимостью нового самолета для ВВС серийное производство 3М началось до завершения испытаний. К концу 1956 г. на заводе # 23 завершился серийный выпуск М-4 и были выпущены первые 15 самолетов 3М. В 1959 г. планировалось выпустить 20 самолетов, в 1960 г. -60 серийных машин.

На базе бомбардировщика 3М изучались проекты самолетов различного назначения. В 1956 г. велись работы по проекту транспортного самолета "29" (М-6П) с двигателями ВД-7. Пассажирский вариант рассчитывался для перевозки 170...180 человек на дальность до 8000 км. Новый фюзеляж самолета с увеличенным объемом позволял транспортировать практически всю номенклатуру гражданских и военных грузов того времени массой до 40 000 кг. Для дозаправки топливом в полете самолета М-50 предназначался 3МТ. Расчетная взлетная масса самолета могла достигать 248 000 кг при использовании дополнительной сбрасываемой взлетной опоры шасси.

Многие характеристики самолетов М-4 и 3М превосходили мировые достижения того времени. Первый рекордный полет на самолете 3М совершил 16 сентября 1959 г. экипаж под командованием Н.И. Горяинова. Грузы массой 5 и 10 т были подняты на высоту 15 317 м. 29 октября того же года экипаж Б.М. Степанова установил сразу несколько мировых достижений: подъем на высоту 13 121 м грузов массой 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 т. В общей сложности на самолетах М-4 и 3М установлены 19 мировых рекордов. В таблицу мировых рекордов ФАИ самолеты М-4 и 3М внесены под обозначениями 103М и 201М соответственно.

Достигнутые успехи коллектива ОКБ-23 в создании новой авиационной техники и существенный вклад в повышение обороноспособности страны были отмечены правительством СССР. В 1957 г. ОКБ-23 наградили орденом Ленина, группе его сотрудников в составе В.М. Мясищева, Г.И. Назарова, В.М. Барышева, Л.М. Роднянского, Л.Л. Селякова, Ф.Ф. Опадчего была присуждена Ленинская премия. В.М. Мясищев, к тому времени генеральный конструктор, был удостоен звания Героя Социалистического Труда.


3МС-I, 3МС-II - самолеты с двигателями РД-3М-500. Из-за недоведенности двигателя ВД-7 на части самолетов в начале серийного производства устанавливались двигатели АМ-3А. Впоследствии после выработки ресурса они заменялись двигателями РД-3М-500, как и ранее на М-4. Летные характеристики несколько ухудшились по сравнению с 3М. Дальность полета с 5000 кг бомб без дозаправки составляла 9440 км. Часть самолетов была переоборудована в заправщики 3МС-II по типу М-4. Максимальная дальность полета заправщика 3МС-II с отдачей в полете 40 000 кг топлива составляла 4000 км.


3МН-I, 3МН-II - самолеты с двигателями ВД-7Б. Для обеспечения требуемой надежности работы двигатель ВД-7 был модифицирован, его тяга уменьшена с 11 000 до 9500 кгс, ресурс доведен до 200 ч. После завершения доводки двигатель ВД-7Б устанавливался на серийные самолеты 3МН-I и переоборудованные в заправщики 3МН-II. Самолет 3МН-II был способен передать 46 000 кг топлива при собственной дальности полета 5500 км.

В 1963 г. в опытном порядке на одном самолете провели испытания двигателя ВД-7П, взлетная тяга которого была доведена до 11 300 кгс. Позднее изучалась возможность установки на самолет более экономичных двухконтурных ТРД, дальность полета могла увеличиться до 16 500 км, но в связи с малым остатком ресурса и большим объемом необходимых доработок решение о переоборудовании самолетов принято не было.

С 1956 по 1960 г. были выпущены 90 самолетов 3М всех модификаций, считая опытные. Из них 30 машин - с двигателями АМ-3А, остальные с ВД-7.

М-4Р, 3МНР, 3МСР, 3МДР - самолеты с обновленным радиоборудованием. Заводские испытания проходили в апреле 1963 г. на переоборудованном самолете 3МСР-II. Вновь устанавливаемая радиотехническая и навигационная аппаратура включала РСБН-2СВ, АРК-42, РСИУ-5В, ДИИС-1. После завершения испытаний новым оборудованием было укомплектовано еще несколько серийных машин разных модификаций.

3М-5 - опытный самолет-ракетоносец, переоборудованный из серийного 3МН-I. В начале 1970-х гг. было принято решение изучить характеристики 3М в качестве носителя крылатых ракет КСР-5. Оборудование самолета было обновлено. Устанавливались новые радиолокационный прицел "Рубин-1КВ", оптический прицел ОПБ-112 и навигационно-бомбардировочный автомат, радиовысотомер РВ-5, новые радиостанции Р-847Т с приемником Р-876Т, Р-832М, радиосистема дальней навигации РСДН-ЗС, аппаратура ЗАС, доработанный автопилот АП-15, оборудование постановки активных и пассивных помех.

Государственные испытания завершились в 1975 г. Несмотря на существенно расширенные возможности нового самолета решения о переоборудовании серийных самолетов принято не было из-за малого остатка ресурса последних, а вновь организовывать серийный выпуск представлялось невозможным и нецелесообразным.




Самолет 3М/3МС
Год постройки 1956/1957
Число членов экипажа 7/7
Двигатель:
число 4/4
марка ВД-7А/РД-3М-500А
тяга, кгс 4x11000/4x9500
Длина самолета, м 51,7/51,7
Крыло:
размах, м 53,14/53,14
площадь, м2 351,78/351,78
Масса, кг:
пустого самолета 74430/75740
полной нагрузки 24000/24000
взлетная 202000/192000
Скорость, км/ч:
максимальная на высоте 940/925
посадочная 210/210
Практический потолок, м 12250/12250
Дальность полета с 5000 кг бомб, км:
без дозаправки 12000/9440
с дозаправкой 15400/12400
Разбег, м 2800/2800
Пробег, м 1650/1650