Межконтинентальная летающая лодка проект «504», ОКБ Туполев. 1951г.
Вторая половина сороковых годов для отечественного самолетостроения прошла под знаками решения двух основных проблем: освоение и внедрение в эксплуатацию боевых самолетов с турбореактивными двигателями и создание дальнего стратегического авиационного носителя ядерного оружия, способного гарантированно поражать цели на европейском и азиатском континентах, а в перспективе создание и передача на вооружение ВВС стратегического бомбардировщика, способного достать нашего основного потенциального противника по "холодной войне" США с авиационных баз в СССР.
Идя по этому достаточно логичному пути, ОКБ Туполева на первом этапе построило и передало на испытания опытный дальний бомбардировщик Ту-80, ставший глубокой модернизацией Ту-4, расчетная дальность которого превысила дальность Ту-4 на 25–30%. Затем последовал проект межконтинентального стратегического бомбардировщика Ту-85. В 1951 году построили два опытных самолета "85", на этих машинах провели заводские испытания, собирались развернуть крупную серию, но до этого дело не дошло. В начале 50-х годов реактивные силовые установки постепенно становились привычными не только для истребителей, но и для тяжелых самолетов бомбардировочной авиации. От развития проекта "85" отказались в пользу аналогичных по назначению, но более совершенных бомбардировщиков с ТВД и ТРД (у нас это самолеты Ту-95 и М-4, в США — это В-52).
В ходе работ над самолетом "85" в ОКБ А.Н. Туполева в начале 50-х годов на его базе проработали несколько вариантов развития базовой конструкции, в том числе и несколько целевых вариантов, значительно отличавшихся от исходного проекта. Одним из последних проектов ОКБ, который базировался на самолете "85", стал проект "504" – проект межконтинентальной летающей лодки-бомбардировщика. Поисковые работы по самолету "504" велись в период с 1950 г по 1953 г силами Бригады проектов ОКБ завода № 156 и ЦАГИ. В ОКБ эти работы возглавлял начальник Бригады проектов Б.М. Кондорский. Непосредственно темой в бригаде занимались В.А. Стерлин, Г.А. Черемухин (в будущем ведущие аэродинамики фирмы "Ту"). Принятое цифровое обозначение для проекта – "504" было внутренним для ОКБ и для бригады и расшифровывалось как четвертый проект 1950 года по Бригаде проектов ОКБ завода № 156.
Причины, лежавшие в обращении к межконтинентальной летающей лодке-бомбардировщику, были следующие. Межконтинентальные стратегические бомбардировщики, разрабатывавшиеся в ОКБ в конце 40-х – начале 50-х годов (проекты по теме создания Ту-85), имели боевой радиус действия 5000–6000 км, что было все таки недостаточно для нанесения гарантированного удара по США, с учетом противодействия ПВО, маневрирования на маршруте и т.д. Проблема могла быть решена введением дозаправки топливом в полете. Однако трудности дозаправки самолета в воздухе на обратном пути, с учетом реальных технических и тактических возможностей того периода: сложность точного выхода самолета-бомбардировщика и танкера в зону заправки, с учетом усталости экипажа после длительного полета и выполнения боевой задачи, а также отсутствие соответствующей навигационной аппаратуры, навели на мысль отечественных авиационных специалистов и военных аналитиков использовать для дозаправки подводные лодки-танкеры, предварительно развернутые в акваториях Тихого и Атлантического Океанов.
В качестве ударной компоненты системы было предложено использовать летающую лодку, спроектированную с использованием основных агрегатов разрабатываемых межконтинентальных стратегических бомбардировщиков, в частности самолета "85". В ходе проектирования встал вопрос сравнения возможностей сухопутного и морского вариантов самолета Ту-85.
Так в начале 50-х годов перед ОКБ встала задача разработки гигантской летающей лодки-бомбардировщика. Эта была первая работа ОКБ по гидросамолету после пятнадцатилетнего перерыва после создания АНТ-44 (МТБ-2).
Таким образом, к началу 50-х годов в разработке летающих лодок в ОКБ возник большой научно-теоретический и практический провал, который необходимо было, прежде чем приступать к работам над проектом, ликвидировать. В Бригаде проектов и в ЦАГИ началось скурпулезное изучение зарубежного опыта по тяжелым летающим лодкам, с привлечением всего того, что было накоплено к этому времени по этой проблеме в отечественном самолетостроении.
Для правильной оценки аэродинамических характеристик были проверены на моделях в трубе Т-102 ЦАГИ связи между геометрическими формами корпуса гидросамолета, были найдены физические толкования этих зависимостей. Так, например, было показано, что несущая способность днища лодки (за счет скул) в два раза больше обычного фюзеляжа, что интерференция крыла и днища практически не зависит от расстояния между ними, что сопротивление редана не зависит от угла атаки, что форма редана в плане не влияет на его аэродинамическое сопротивление и что сглаживание скул за реданами заметно влияет на уменьшение сопротивления. Эти зависимости, наряду с изучением требований гидродинамики, позволили совместно с ЦАГИ разработать проект корпуса лодки, отвечавший требованиям и аэродинамики и гидродинамики.
В июле 1950 г Бригада проектов ОКБ получает конкретное задание от А.Н. Туполева рассмотреть проект летающей лодки на базе самолета "85", со следующими основными ЛТХ: полетная масса – 90 000 кг, мощность двигателей – 4×4500 л.с, бомбовая нагрузка – 6000 кг, экипаж – 12 чел., стрелково-пушечное вооружение – 10 пушек калибра 23 мм (НР-23), максимальная скорость на высоте 10 000 м – 645 км/ч, дальность полета с 6000 кг бомб – 8200 км.
Предварительное проектирование подтвердило, что из сухопутных самолетов ближе всех под эти данные подходил самолет "85" с двигателями АШ-2К, который и был выбран для дальнейших работ в качестве базового. Проведенные расчеты, основанные на материалах гидродинамических испытаний моделей летающей лодки АНТ-44 и на зарубежных материалах по аэродинамике и гидродинамике летающих лодок, спроектированных в конце 30-х и в 40-х годах, показали, что летающая лодка с крылом и силовыми установками самолета "85" может иметь заданные дальности, массу и бомбовую нагрузку, но не может обеспечить заданной скорости полета, так как этой скорости только-только удовлетворял самолет "85" со значительно лучшей аэродинамикой. Максимально, на что можно было рассчитывать, так это на скорость 580 км/ч над целью. С двигателями АШ-2К и с существовавшим крылом предельная взлетная масса могла быть равна 104 000 кг, а длина разбега при взлетной массе 90 000 кг составляла бы 2300 м, при массе 100 000 кг – 4000 м, при этом дальность могла быть доведена до 10 000 км. Прорабатывались два варианта, отличавшиеся схемой установки крыльевых поплавков: в первом варианте поплавки, по конфигурации повторявшие поплавки АНТ-44, устанавливались на консолях крыла и выполнялись неубирающимися, во втором варианте поплавки в полете поворачивались по размаху крыла и занимали место на законцовках крыла.
Первый вариант летающей лодки под двигатели АШ-2К (АШ-4), на основании замеров сохранившейся тактической модели самолета "504", должен был иметь приблизительно следующие основные геометрические размеры: размах крыла – 56 м, длина самолета – 44 м и высота самолета – 12 м.
В ходе работ по проекту "504" был выполнен большой объем работ по различным формам реданной части фюзеляжа, по ее гидродинамическому и аэродинамическому совершенству. Впоследствии эти наработки ЦАГИ использовало при проектировании реактивных летающих лодок Бе-10 и Бе-12. В ходе проработки проекта "504" предлагались проекты летающей лодки с четырьмя двигателями ТВД-1, затем ТВ-12, при сохранении исходной схемы многомоторного самолета с прямым крылом (аналогичные проекты замены поршневых силовых установок на силовые установки с ТВД рассматривались также и по базовому проекту "85"). За исходный самолет, на основании ранее проведенных расчетов, в ОКБ приняли самолет с прямым крылом, взятым от самолета "85", но с четырьмя турбовинтовыми двигателями типа ТВ-12, под которые строился второй опытный экземпляр "95/2". Максимальная проектная взлетная масса при этом достигала 130 т, увеличились скорости и дальности полета.
Летом 1953 года бригада проектов ОКБ подготовила серию докладов-отчетов по теме "504", в которых обобщался опыт трехлетней работы над этим необычным проектом. В них проводились не только материалы конкретных весьма объемных теоретических и лабораторных исследований, но приводились взгляды разработчиков на проблемы и пути развития тяжелых летающих лодок. В частности, в этих материалах говорилось следующие:
"Как известно, сухопутная авиация за последнее время, получив реактивные и турбовинтовые двигатели, увеличила скорость полета в два раза, как за счет мощности, так и за счет увеличения нагрузок на крыло, применения стреловидных крыльев и т.п. Естественно, что гидроавиация стремится насколько возможно поднять свою скорость, чтобы уменьшить разрыв в скорости с сухопутными самолетами, который тем более "пагубен" для гидроавиации, что надежность современных двигателей дает возможность сухопутным самолетам совершать длительные полеты над водными пространствами. Однако, увеличение скоростей неизбежно связано с увеличением посадочной скорости, с необходимостью уменьшать миделя и т.п. Увеличение скорости гидросамолета только за счет мощности двигателей приведет из-за весов к резкой потере дальности в сравнении с сухопутными самолетами.
Одним из путей снижения сопротивления гидросамолета является увеличение удлинения корпуса лодки. Действительно, увеличение удлинения позволяет при неизменном объеме корпуса уменьшить площадь миделя, увеличить относительную высоту корпуса, что снижает величину Сх, уменьшить ширину лодки, что уменьшает перегрузки при посадке, а это особенно важно. Увеличение посадочной скорости вызывает резкое увеличение перегрузок при посадке, ибо с ростом посадочной скорости вода становится все более и более "твердой".
Далее давались рекомендации по наиболее оптимальному выбору параметров лодки по условиям требований гидродинамики и аэродинамики на основании исследований в гидроканале и аэродинамических трубах ЦАГИ, проведенных по прграмме работ по проекту "504" в 1951–1953 годах. В заключение отмечались общие направления улучшения аэрогидродинамических характеристик больших летающих лодок и оценивались их дальнейшие перспективы.
Работы по проекту "504" закончились в 1953 г, когда уже стролись и испытывались опытные самолеты "95", дальности полета которых должно было с лихвой хватить для полета в США. Еще раз к проектам летающих лодок в ОКБ А.Н. Туполева возвращались во второй половине 50-х годов, когда рассматривался вопрос о выдаче задания на разработку сверхзвуковой ударной летающей лодки, и второй раз через полтора-два десятилетия по теме создания гигантской летающей лодки. Что-либо внятного, кроме смутных воспоминаний людей, которые что-то слышали, по этим работам пока найти не удалось.
Реконструкция: Сергей Сыч
Источники:
- Крылья Родины. Николай Якубович. Мертворожденный монстр
- Роман Астахов. Русская Сила. Дальний бомбардировщик Ту-85
- Крылья Родины. Ивнамин Султанов. Ту-85
С уважением, Сергей Сыч
