Николай Бодрихин - Туполев

• Название: Туполев
• Автор: Николай Бодрихин
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-235-03439-6

Андрей Николаевич Туполев — выдающийся русский авиаконструктор, руководивший проектированием и производством ста типов самолетов, во многом определивших лицо мировой авиации в XX столетии. Также он — разработчик торпедных катеров, глиссеров, амфибий, аэросаней, дирижаблей. Ученик H. E. Жуковского, вместе с ним был основателем Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) — мощного авиационного научного центра, а затем возглавлял собственное конструкторское бюро. Залог успешного творчества Туполева — талант и глубокие знания, крупномасштабное мышление и внимание к мельчайшим деталям, исключительная целеустремленность и полная самоотдача, умение руководить и принимать единственно правильное решение под личную ответственность. Он пользовался огромным авторитетом в государстве, которое благодаря его деятельности получило мощную стратегическую авиацию. Он — единственный в истории авиации человек, чей первый самолет-авиетка взлетел в воздух еще в 1923 году, а в 1968-м, почти полвека спустя, он проводил в полет свой первый сверхзвуковой пассажирский лайнер — Ту-144.

---

Фактически после Ил-28 и эффектного, но дорогого в строительстве и эксплуатации мясищевского M-4 и его модификации 3М не было конкурентов и у Туполева. Знаменитый частично титановый Т-4, созданный в ОКБ Сухого, рассчитанный на три Маха, совершил лишь несколько полетов и лишь однажды вышел на сверхзвук (1,3М), хотя впоследствии поднял целую бурю среди любителей отечественной авиации и породил массу кривотолков. Его первый полет состоялся в 1972 году, решения по этой машине принимались позднее, когда Андрей Николаевич уже ушел из жизни.

В июне 1950 года выходит постановление Совета министров СССР, согласно которому ОКБ А. Н. Туполева поручалось спроектировать и построить дальний бомбардировщик с двумя двигателями типа ТР-3Ф (АЛ-5). Заданные тактико-технические данные машины соответствовали тому, что гарантировало ОКБ в ходе предварительных проработок. Планировалось построить опытный самолет в двух экземплярах и предъявить первый из них на государственные испытания уже в декабре 1951 года. Помимо использования АЛ-5 задавалось проектирование самолета с двумя двигателями AM-3. В ноябре 1950 года, в связи с большой загрузкой ОКБ по Ту-85, сроки по «88-й» машине были сдвинуты на три месяца.

В ходе дальнейшего проектирования отказались от использования двух АЛ-5, как не обеспечивающих требуемые летные данные, и с февраля 1951 года решением А. Н. Туполева полностью перешли к проекту с двумя АМ-3 с увеличенной взлетной тягой до 8700 кгс. С середины июня 1950 года в ОКБ работы по проекту «88» развернулись в полном объеме. 10 июля 1950 года ВВС оформили технические требования к новому самолету, дополнив их в сентябре следующего года. Общее проектирование было закончено 20 апреля 1951 года подготовкой эскизного проекта и передачей его в ВВС на согласование. Заключение по эскизному проекту военные подписали в конце мая 1951 года. Эскизный проект с двигателями АМ-3 окончательно утверждается 5 июля 1951 года. Макет самолета ОКБ предъявило ВВС вместе с эскизным проектом и утверждало одновременно с ним.

ОКБ в эскизном проекте гарантировало следующие основные летные данные самолета «88» 2 АМ-3: дальность полета около 6000 километров, максимальную скорость, близкую к 1000 км/ч, практический потолок около 14000 метров, при максимальной взлетной массе 64,5 тонны, нормальной — 46,9 тонны и массе пустого самолета 32,76 тонны. На аэродинамическое совершенство самолета оказала влияние удачная компоновка центральной части планера (фюзеляж — крыло — воздухозаборник — двигатель — шасси), которая фактически соответствовала конструктивному решению, вытекающему из «правила площадей». Вместе с другими аэродинамическими мероприятиями это позволило значительно снизить аэродинамическое сопротивление самолета и получить на испытаниях максимальные скорости свыше 1000 км/ч.

Размещение турбореактивного двигателя в корне крыла позволяло разрешить проблему интерференции в стыке крыла с фюзеляжем — самом аэродинамически напряженном узле в компоновке самолета. Положительное решение проблемы интерференции в данном случае происходило за счет создания «активного зализа» — реактивная струя двигателя подсасывала воздух, обтекающий и крыло, и фюзеляж, упорядочивая тем самым обтекание в этой зоне. Оригинальная компоновка прикорневой зоны самолета родилась на свет из-за настойчивого желания А. Н. Туполева предельно уменьшить мидель[61] на участке фюзеляж — гондолы — крыло, отсюда максимально возможное «утапливание» двигателей. Это компоновочное решение настойчиво проводилось и контролировалось Андреем Николаевичем, постоянно просматривавшим и браковавшим предлагаемые компоновки самолета. «Обжимать, обжимать и обжимать», — постоянно, в свойственной ему манере, требовал он от ближайших помощников — сначала от Кондорского, затем от Черемухина, Егера, Бабина… Расчетными и конструкторскими работами по самолету Ту-16 и его многочисленным модификациям, а позднее и по многим другим машинам, бессменно руководил Д. С. Марков.

Дмитрий Сергеевич Марков (1905–1992) — выдающийся инженер-конструктор, Герой Социалистического Труда, доктор технических наук, лауреат Ленинской и Государственной премий, один из ближайших помощников А. Н. Туполева. С 1949 года — главный конструктор завода № 166, позднее — завода № 156, с 1966 года — Московского машиностроительного завода «Опыт». Интеллигентный, берущий задачу «влет», предельно точный, блестяще владеющий многими отраслями инженерных знаний, Дмитрий Сергеевич Марков был знаком Туполеву еще с начала 1930-х годов, когда только окончил МВТУ. А после совместной работы над Ту-2, с 1941 года, Андрей Николаевич уже не отпускал от себя талантливого инженера. Надо отметить, что отец Дмитрия Сергеевича — Сергей Дмитриевич Марков после революции был назначен заместителем наркома путей сообщения. Он активно участвовал в строительстве и восстановлении железных дорог и погиб вместе с женой от пуль бандитов в Дагестане в 1922 году. Именем С. Д. Маркова был назван ряд учреждений НКПС, в том числе Московский институт инженеров транспорта, Владикавказская железная дорога и улица в Ростове-на-Дону.

Дмитрий Сергеевич со своей стороны с большим уважением и вниманием относился к А. Н. Туполеву, и в то же время был одним из немногих блищайших помощников, кто не стеснялся открыто противоречить его мнению, порой имевшему политическую составляющую и оттого не всегда продиктованному чисто инженерными соображениями.

Начиная с работ над Ту-16, А. Н. Туполев определил для себя, что работами над так называемыми «средними» машинами в ОКБ руководит Д. С. Марков, над «тяжелыми», начиная с Ту-95, — Н. И. Базенков[62].

Тогда, в самом начале 1950-х, Андрей Николаевич часами, нередко уже после работы, просиживал у небольшой аэродинамической трубы с тем или иным флажком-указкой в руках, продувая небольшие модели сделанных здесь же деревянных, из липы, «самолетиков». Работали рядом и толковые мастера-краснодеревщики, которые умели быстро, а главное точно и качественно сделать небольшой макет — в полметра или метр. По отклонению флажков на конце указки, а наблюдал за ними Андрей Николаевич через большой круглый иллюминатор, сделанный в боковой стенке аэродинамической трубы, можно было судить о степени возмущения воздушного потока, огибающего самолет. Проводя этот несложный эксперимент, требовавший, однако, большого опыта и соответствующих навыков, он не раз удивлял специалистов ЦАГИ, предлагая им продуть новый элемент, как правило, снижавший лобовое сопротивление и повышавший аэродинамическое качество самолета.

В результате, когда в ЦАГИ продули «88-ю» модель после всех «обжатий и ужатий», цаговские специалисты-аэродинамики долго не могли понять, почему настолько уменьшилось сопротивление, подозревали ошибку, несколько раз повторяли испытания и долго не выдавали заключения по результатам продувок.

Так как самолет «88» предназначался для полетов на больших околозвуковых скоростях, на нем применили хвостовое оперение бóльшей стреловидности, чем стреловидность крыла. Благодаря этому явления, связанные с «волновым кризисом», развивались на оперении позже, чем на крыле. Это позволяло сохранять приемлемые характеристики устойчивости и управляемости самолета для сравнительно больших дозвуковых скоростей полета.

К конструктивным особенностям самолета можно также отнести достаточно легкую и прочную конструкцию крыла большого удлинения. Оно выполнялось по двухлонжеронной схеме, причем стенки лонжеронов, верхняя и нижняя панели крыла образовывали основной силовой элемент — кессон. Мощный жесткий кессон принципиально отличал схему крыла самолета Ту-16 от конструкции крыльев В-47 и В-52. На американских машинах крыло выполнялось гибким, благодаря чему происходило демпфирование самолетом вертикальных потоков воздуха за счет деформаций крыла. В отличие от крыльев заокеанских самолетов более жесткое (но и относительно более тяжелое) крыло Ту-16 в полете мало деформировалось. Дальнейший многолетний опыт эксплуатации в СССР полутора тысяч Ту-16, двухсот Ту-104, как и нескольких тысяч В-47, В-52, пассажирских «Боингов-707», «Дугласов» DC-8 и «Конверов-880» показал, что конструкция более жесткого крыла Ту-16 оказалась значительно более долговечной, прежде всего с точки зрения усталостной прочности — сопротивляемости росту усталостных трещин. Американцы же имели массу проблем в эксплуатации с крыльями В-47 и В-52 (наличие трещин, их рост, а то и закритическое развитие и, как следствие, постоянные остановки полетов, доработки, замена материалов, усиление конструкции). Можно с уверенностью сказать, что раннее снятие с эксплуатации В-47 во многом определилось его «слабым» крылом.

Установка двигателей, прижатых к фюзеляжу у основания крыла, потребовала оригинального конструктивного решения проводки каналов воздухозаборников двигателей через крыло. Для этого в корневой зоне первого и второго лонжеронов установили специальные рамы для основного потока воздуха. Под крылом разместили дополнительные воздухозаборники. Такое решение позволило получить удачную конструкцию, обеспечивавшую необходимый расход воздуха для работы двигателей АМ-3, с учетом сравнительно небольшой строительной высоты в корневой части крыла и выбранной схемы среднеплана. При всех достоинствах подобного решения у него оказался существенный недостаток — конструкция была накрепко привязана к конкретному двигателю — АМ-3 или к его модификациям. В перспективе — замена на другой тип двигателей с другими габаритами или увеличенным расходом воздуха представляла серьезную проблему. В тот момент над этим мало кто задумывался, ведь даже при самой большой фантазии вряд ли кто из создателей самолета думал, что он дослужит до конца столетия, а его китайские братья будут летать и в XXI веке.