Валерий Погодин. М-17РП — назад, в будущее

Говоря об этом проекте, который быть может должен был увидеть будущее, придется вернуться немного назад в прошлое, а точнее в 80-е годы теперь уже прошлого 20 века.

Испытания высотного самолета М-17 разработки ОКБ В. М. Мясищева, получившего впоследствии наименование «Стратосфера» еще не закончились, а всем уже стало ясно, что в погоне за рекордными характеристиками компоновщики и проектанты «зажали» самолет так, что для серьезной полезной нагрузки места на самолете не осталось!

Перед глазами был опыт американцев, создавших высотный самолет U-2, печально известный как «самолет-шпион», сбитый под Свердловском в 1961 г. Единственной нагрузкой самолета U-2 была фотоаппаратура, размещаемая в узком фюзеляже за пилотской кабиной в так называемом отсеке «Q».

Модуль с фотоаппаратурой был сделан съемным и действительно много места не занимал.

Однако мировые события последующих лет, происходящие на фоне политического противостояния двух мировых систем, а также чрезвычайно быстрое развитие электронных средств разведки подводило к необходимости создания отвечающего возросшим требованиям высотного разведчика нового поколения. Такой самолет должен был нести специальную аппаратуру-РЛС бокового обзора, позволяющую проводить радиолокационное зондирование территории потенциального противника не залетая на его территорию.

Главным «оружием» такого дозвукового самолета была недосягаемая высота полета и значительное удаление от разведываемого участка земной поверхности. Причем создание в США под руководством все того же главного конструктора Кларенса (Келли) Джонсона сверхзвукового стратегического самолета-разведчика SR-71 «Черный дрозд» это тема отдельного разговора.

Не отходя от концепции хорошо зарекомендовавшего себя самолета U-2, главный конструктор К. Джонсон приступая к созданию новой версии высотного дозвукового самолета сохранил весь облик самолета U-2, существенно изменив только его размерность.

Однако главное, что придумал К. Джонс — он нашел на самолете так необходимое полезное пространство под размещение габаритного оборудования радиоэлектронного наблюдения, это были крыльевые контейнеры.

Чудовищных размеров контейнеры под специальную нагрузку конформно размещались на консолях и без того гибкого крыла. В полете контейнеры своим весом значительно разгружали конструкцию крыла и значительно снижали изгибающий момент в корне крыла. Новый высотный самолет-разведчик получил название TR-1, покрашенный черной краской он производил внушительное впечатление.

«Черная краска» оказалась специальным противолокационным покрытием, поглощающим падающие радиоволны и не рассеивающим их в сторону излучающей РЛС.

В 80-х годах получила поддержку президента США Р. Рейгана программа «Stealth» («Хитрость, уловка»). Черное покрытие поверхности самолета TR-1 было как раз продуктом программы «Stealth».

В начале 80-х в проектном отделении ЭМЗ им. В. М. Мясищева были развернуты проектные работы по формированию облика перспективного высотного самолета специального назначения. Самым логичным решением конечно было создание самолета на базе уже существующего М-17, учтя все те замечания, с которыми столкнулись разработчики.

В процессе проектно-поисковых работ рассматривались множество проектов высотного самолета, среди которых можно было бы выделить некоторые характерные, отвечающие разным концепциям. В качестве альтернативных рассматривались многочисленные варианты классической схемы, широкофюзеляжная концепция М-60, породившая впоследствии целое семейство самолетов различной размерности и назначения,экзотические схемы, в том числе «Парасоль» (с подкосным крылом), «Тандем» (продольный биплан ) и наконец «Летающее крыло».

Концепция развития самолета М-17 двухбалочной схемы получила приоритет и в дальнейшем она была практически реализована в виде двухдвигательного также двухбалочного самолета, получившего обозначение М-55 «Геофизика».

Самолет М-55 делался под конкретную целевую нагрузку, поэтому облик самолета сформировался достаточно просто.

Проблема обеспечения высокой тяговооруженности для высотного самолета М-55 была решена применением двухдвигательной силовой установки, а проблема полезных объемов под размещение спецнагрузки решалась размещением нагрузки в отсеках фюзеляжа в том числе и между двигателями, а также в развитой носовой части фюзеляжа. Главный элемент спецнагрузки — поворотная антенна РЛС бокового обзора располагалась под полом кабины летчика, специально для этого носовая часть фюзеляжа имела в поперечном сечении вытянутую овальную форму, благодаря чему подкабинный отсек имел достаточные объемы.

Разработка, постройка и опыт успешной эксплуатации высотного самолета М-55 «Геофизика», многочисленные мировые рекорды установленные на этом самолете, участие в международных программах изучения атмосферы земли — все это было уже много позже. А тогда, в начале 80-х многое было не ясно, и решение по какому пути идти еще не было принято.

Особенность программы создания многоцелевого высотного дозвукового самолета (МВДС) состояла в том, что приступая к поисковым работам проектантам не формулировалось четкой задачи какой самолет нужен, только директивные требования.

Это в первую очередь указывало на то, что поставленная задача не ординарная и даже сами требования должны были быть определены после большой исследовательской работы.

Открываемые по теме тематические карточки стечением времени меняли технические требования, менялись требуемые параметры будущего самолета. Варьировался вес и состав целевой нагрузки, не было единого мнения по вопросу состава оборудования и обслуживающего экипажа на борту. Согласно традиционной концепции считалось естественным то, что высотный самолет имеет экипаж 1-2 человека и вся получаемая в полете информация транслируется на наземные пункты для последующей обработки или привозится самолетом на аэродром базирования.

Длительная расшифровка на земле результатов полета серьезно снижала оперативность разведывательной работы, но с этим приходилось считаться, альтернативы просто не было.
Любое увеличение характеристик специального оборудования и автоматизация процессов обработки информации на борту самолета-разведчика неизбежно вели к увеличению веса этого самого оборудования.

Создался заколдованный круг, чтобы получить оперативную качественную информацию необходимо увеличивать состав и соответственно вес оборудования.

Увеличенный вес оборудования снижал летные характеристики самолета и тем самым снижал возможности получения хороших результатов разведки.

Создание высотного самолета с рекордными характеристиками было неимоверно сложной задачей, увеличение целевой нагрузки на каждую сотню килограммов давалось проектантам с большим трудом. Поэтому самолеты-разведчики, создаваемые как специализированные самолеты а не путем модификации серийных машин, как правило имели рекордные характеристики высоты полета и скорости.

Конечно, эта концепция была не единственной и кстати не всеми признавалась единственно правильной. С расширением задач разведки значительно увеличился состав специального оборудования на борту и главное заказчиком все настойчивее выдвигались требования обработки полученной информации на борту самолета в реальном масштабе времени.

Это требование приводило разработчиков к необходимости размещения на борту проектируемого высотного самолета уже целого экипажа обслуживания 4 — 10 человек.

Не все соглашались с таким подходом, ведь когда речь заходит о высотном самолете в борьбе за достижение высоких характеристик считается каждый килограмм веса, а здесь нагрузка в несколько тонн, да еще герметичный пассажирский салон для операторов на борту.

Масла в огонь технических противоречий добавило требование малой радиолокационной заметности. Делать самолет несущий на борту мощнейший источник излучения (РЛС бокового обзора) малозаметным для радиолокаторов противника? Это было абсурдом ил и точнее казалось им, но, как оказалось впоследствии, любые проблемы решаются если ими заниматься.

Нужен был какой то технологический прорыв или новые неординарные технические решения, которые бы позволили кардинально решить проблемудостижения высоких характеристик и вырваться из замкнутого круга технических противоречий. Одним из таких новых решений было предложение комплекса идей, вошедших в концепцию самолета М-бО, но это тема отдельного разговора, немаловажного для истории отечественной авиации.

Проект самолета М-17РП относился к традиционной концепции самолета с лимитированными массами специальной нагрузки и малым объемом фюзеляжа, с экипажем, состоящим из одного человека. Важной отличительной особенностью этого варианта было желание максимально использовать в облике самолета требования снижения радиолокационной заметности.

Технология малой заметности предусматривала придание облику самолета специальной формы, использование технологических особенностей конструкции самолета и тактику оптимального целевого применения.

Учитывая то, что на характеристики обратного рассеяния энергии падающей радиоволны, или другими словами радиолокационной заметности значительно, влияет геометрическая форма самолета, проектируемому самолету необходимо было придать форму, отвечающую специальным требованиям.

Таким образом сама форма самолета уже говорила о многом. Так, например, облики американских самолетов-невидимок В-2 Spirit и F-117, создаваемых в то время, долгое время были засекречены. Основные правила формирования облика самолета с учетом минимизации радиолокационной заметности сейчас известны, достаточно внимательно посмотреть на существующие самолеты-невидимки. Сечение фюзеляжа проекта самолета М-17РП имело треугольную форму с плоскими наклонными боковыми поверхностями. Боковая кромка фюзеляжа имела радиус малой кривизны и была выполнена из радиопоглощающих композиционных материалов в виде шлейфа вдоль всей боковой поверхности фюзеляжа.

Применение радиопоглощающих конструкционных материалов в некоторых местах конструкции самолета определялось при оптимизации ракурсов наблюдения самолета во время выполнения целевого задания.

Воздухозаборники имели треугольную форму с прямыми входными кромками, каналы воздухозаборников имели искривленную S-образную форму в плане. В каналах воздухозаборников предусматривалась установка дефлекторов из радиопоглощающих материалов, экранирующих при виде спереди лопатки компрессоров двигателей.

Передние кромки консолей крыла, воздухозаборников, оперения также выполнены из композиционных радиопоглощающих материалов. Хвостовое оперение V-образной формы хорошо экранирует полость плоского сопла со всех ракурсов задней нижней полусферы.

Коэффициент формы плоского сопла, величина выноса нижней кромки сопла назад, угол развала консолей V-образно-го оперения и стреловидность задних кромок оптимизировались с учетом минимизации радиолокационной заметности. С целью снижения тепловых напряжений на конструкцию плоского сопла и снижения ИК-излучения в задней полусфере, нижняя кромка сопла выполнена в виде ячеистой двухслойной конструкции с протоком холодного воздуха.

Остекление фонаря кабины имело оксидное (металлизированное) покрытие.

Специальное оборудование размещалось в центральном отсеке фюзеляжа и в съемном контейнере. По бортам съемного контейнера располагались плоские откидные панели антенн радиотехнической разведки, между панелями — блоки оборудования и системы их обслуживания.

Носовой отсек навигационной РЛС закрыт радиопрозрачным обтекателем, для снижения заметности носовой отсек и полость подвесного контейнера заполнялись холодной ионизированной плазмой, для чего там же в отсеке и в контейнере предполагалась установка плазменных пушек (ионизаторов).

У проекта М-17РП было свое дальнейшее развитие. В варианте М-17РП2 были учтены некоторые замечания, выявленные в процессе проработки проекта.

Вариант М-17РП2 имел несколько большие размеры, полости воздухозаборников были полностью экранированы снизу корневыми наплывами крыла готической формы в плане. В остальном схема самолета сохранила свои черты. Схема размещения спецоборудования в подвесном контейнере сохранилась такая же как и у варианта М-17РП.

После принятия решения по выбору концепции развития самолета М-17 в пользу двухдвигательного двухбалочного будущего М-55, все поисковые работы постепенно были свернуты и не получили дальнейшего развития.

Каким бы ни был результат работы, наверное, ни одна работа не пропадает даром, являясь просто очередным шагом научно-технического прогресса без которого просто не будет движения вперед. Как часто, чтобы заглянуть вперед нам приходится обернуться назад, «назад, в будущее»!

Источник: В. Погодин М-17РП — назад, в будущее. Крылья Родины 6/2004г.