Летающие крепости В.М. Мясищева. Самолёты ДВБ-202 и ДВБ-302
В 1942 году, когда еще никто не мог уверенно сказать, кто победит в бушевавшей войне, Мясищеву и Туполеву задали разработку четырехмоторных бомбардировщиков с двигателями М-71ТК-М, герметичными кабинами и пушечным вооружением. Задавались максимальная скорость 500 км/ч на высоте 10 000 м, дальность 5000 км с двумя бомбами по 5000 кг и 6000 км с бомбовой нагрузкой семь—восемь тонн. Эскизный проект предписывалось подготовить к 15 сентября 1943 года.
В 1944 году требования к дальнему бомбардировщику изменились. Постановлением ГКО А.Н. Туполеву предписывалось спроектировать самолет с двигателями АМ-43 и турбокомпрессорами ТК-300Б, получивший вскоре порядковый номер «64». С.В. Ильюшину поручили разработать Ил-14 с двигателями АМ-43 с устройством непосредственного впрыска топлива, а В.М. Мясищев и И.Ф. Незваль ориентировались на звездообразные двигатели воздушного охлаждения АШ-72ТК. Интересно, что лишь к постановлению по бомбардировщику А.Н. Туполева было подготовлено приложение под названием «Мероприятия по обеспечению строительства четырехмоторных самолетов…»
ТТТ ВВС задавали следующие летно-технические характеристики дальнему бомбардировщику:
• максимальная скорость на расчетной высоте 10 000 м должна быть 630 км/ч;
• время подъема на высоту 10 000 м — 40 мин;
• практический потолок — 12 000 м;
• дальность полета на V=0,8 макс. на расчетной высоте 10 000 м с бомбовой нагрузкой 4 тонны — 6000 км;
• длина разбега с полностью залитыми бензобаками и 10 тоннами бомб внутри фюзеляжа — 600 м;
• взлетная дистанция до набора высоты 25 м — не более 1200 м;
• посадочная скорость без бомб с 25 % запаса горючего — 140 км/ч;
• длина пробега — 400 м;
• экипаж самолета — 11 человек (два летчика, два штурмана, четыре стрелка и по одному борттехнику, оператору РЛС и стрелку-радисту).
Согласно постановлению, коллектив В.М. Мясищева (ОКБ-482) разработал и представил в Наркомат в конце декабря 1945 года эскизный проект бомбардировщика ДВБ-202. При подготовке проекта ОКБ провело большую работу по общей компоновке всей машины в нескольких вариантах. Совместно с ЦАГИ была выбрана компоновка крыла подбором наиболее выгодного удлинения и профилей. Подробно проработаны варианты размещения дистанционного стрелкового вооружения, обеспечивающего сферический обстрел, разработана винтомоторная группа двигателей АШ-72ТК. Проведен расчет по прочности, аэродинамике, а также по высотному, гидравлическому и электрооборудованию самолета. Параллельно с перечисленными работами ОКБ выпустило рабочие чертежи передней кабины, и даже был построен ее полномасштабный макет.
В процессе проработки эскизного проекта были рассмотрены возможности использования не только АШ-72ТК, но и других двигателей: ВК-109 и АМ-46ТК. Так, при установке двигателей ВК-109 полетная масса самолета, по сравнению с вариантом оборудованным АШ-72ТК, несколько уменьшалась, снижалась на 10-15 км/ч и максимальная скорость, зато максимальная дальность с 5000 кг бомб увеличивалась на 1000 км.
При работе над проектом ДВБ-202 был учтен американский опыт по постройке тяжелых бомбардировщиков типа В-29 и, конечно, опыт, накопленный при создании и летных испытаниях ДВБ-102. Поэтому летно-технические данные этого самолета были значительно выше данных американского бомбардировщика В-29.
Только расчетная дальность у ДВБ-202 была несколько ниже, чем у Б-29. Это объяснялось тем, что американцы, в силу своей удаленности от баз вероятных противников, вынуждены были строить самолеты с большим радиусом действия. Для нас фактор дальности имел меньшее значение, и за счет уменьшения дальности можно было повысить другие характеристики самолета: скороподъемность, потолок и скорость. При имеющейся дальности ДВБ-202 своим радиусом действия захватывал Великобританию, Францию, часть Испании, Италию, а также часть Северной Африки, включая Тунис, Суэцкий канал, верхний Египет, северную часть Персидского залива, неся при этом 5000 кг бомб. Таким образом, требования для континентального бомбардировщика выполнялись полностью, а на межконтинентальную дальность в то время и не замахивались.
Самолет по проекту имел три герметичные кабины. В передней кабине размещались летчики, штурманы, стрелок-радист, борттехник и стрелок верхней установки. Рабочие места штурманов располагались впереди летчиков. В средней герметичной кабине — стрелки нижней и верхней установок. В задней (хвостовой) герметичной кабине находился стрелок хвостовой установки. Радиооператор размещался в одной из кабин с обеспечением условий для работы с радиолокаторами.
Самое серьезное внимание было уделено вооружению самолета и его рациональному размещению. На самолете предполагалось установить пять пушечных точек с 10 пушками калибра 20-23 мм:
• для обстрела верхней полусферы две подвижных установки по две спаренных пушки с круговым обстрелом по горизонту и с углами обстрела по вертикали вверх 80`, вниз с борта 10`. Запас снарядов на каждую пушку — 400 штук;
• для обстрела нижней полусферы — две подвижных установки под две спаренных пушки с круговым обстрелом по горизонту с углами по вертикали вверх +3`, вниз 80`. Запас снарядов на каждую пушку 400 штук;
• для обстрела задней полусферы подвижная хвостовая установка двух пушек с углами обстрела по горизонту +80` и по вертикали +60` Запас снарядов по 400 штук на пушку. Была предусмотрена установка на самолете одной-двух пушек калибра 37 мм.
Управление пушечными установками было дистанционным и осуществлялось с прицельных постов, расположенных в герметичных кабинах. На самолете был предусмотрен центральный пост управления и прицеливание несколькими стрелковыми точками Для ведения прицельной стрельбы пушки (с верхней, нижней и кормовых точек) были оборудованы автоматическими синхронными коллиматорными прицелами, обеспечивающими ведение стрельбы до 1200-1500 м. Автоматическое определение дальности обеспечивалось радиодальномерами.
Нормальная бомбовая загрузка самолета составляла 10 000 кг. Максимальная бомбовая загрузка 20 000 кг. Внутри фюзеляжная подвеска обеспечивала подвеску бомб нормальной загрузки при различных вариантах по калибрам. Держатели внутренней и внешней подвески допускали следующие основные варианты бомбовой загрузки: 1хФАБ-10 000; 2хФАБ-5000; 2хФАБ-4000; 8хФАБ-2000; 12хФАБ-1000; 24хФАБ-500; 40хФАБ-250 или 70хФАБ-100.
Для прицельного бомбометания в передней носовой части фюзеляжа установлено комплексное прицельное приспособление, состоящее из синхронного прицела, стабилизатора направления, датчика курса, связанное с ГМК летчика и с автопилотом. На самолете было предусмотрено и оборудование с радиолокационной установкой, обеспечивающей выполнение бомбометания из-за облаков.
Бронезащите от поражения огнем из задней полусфера подлежали все члены экипажа. Бронирование летчиков обеспечивало защиту каждого летчика сзади в конусе +30` от продольной оси самолета. Летчики и стрелки бронировались снизу и с боков, стрелки верхних и нижних пушечных установок имели дополнительное бронирование сзади (в горизонтальной плоскости +30` и в вертикальной плоскости с учетом углов обстрела оружия). Бронирование штурманов в сочетании с бронированием летчиков обеспечивало каждому из них в рабочем положении сплошную защиту от огня из задней полусферы в конусе +30`. Броня была рассчитана на защиту от снарядов пушек калибра 25 мм с дистанции 200 м. Таким образом, даже в начале 50-х годов новейшие реактивные американские истребители, вооруженные крупнокалиберными пулеметами, не смогли бы эффективно отражать атаки мясищевских стратегов.
Повышенное внимание было уделено и самой конструкции самолета. Кабины пилотов и носовая часть фюзеляжа обеспечивали хороший обзор каждому летчику в стороны, вверх и прямо, вперед до 10`ниже горизонта. Обоим летчикам были обеспечены просмотр через верхние и боевое остекление кабины, двигателей и шасси самолета, а также просмотр сзади летящих самолетов (при полете строем). Остекленная носовая часть передней герметичной кабины обеспечивали штурманам полный обзор в передней полусфере. В зоне рабочих углов прицела остекление не давало искажений и разрывов.
Конструкция планера самолета предусматривала возможность использования его в транспортном и десантном вариантах, при этом, после модификации самолета в заводских условиях, было обеспечено:
• размещение в фюзеляже группы десантников до 70 человек, с обеспечением выбрасывания всей группы в течение 15 секунд;
• загрузка габаритных грузов в фюзеляж, для чего была предусмотрена дверь размером 2350 мм по ширине и 2000 мм по высоте (типа С-47);
• наружная подвеска грузовых мостов;
• противокапотажный угол с учетом торможения был не менее 25`при предельно передней эксплуатационной центровке.
Конструкция самолета обеспечивала быстрый и удобный демонтаж, монтаж, проверку и удобную эксплуатацию всего оборудования, установленного на самолете.
В период проектирования машины ВВС, постепенно знакомясь с реальными образцами западной авиационной техники, а также поддаваясь информации по проектируемым машинам, все выше и выше поднимали планку требований к новому отечественному бомбардировщику. Поэтому неудивительно, что к концу 1944 года ОКБ-482 пришло к выводу о необходимости новой проработки проекта четырехмоторного бомбардировщика с данными, превышающими характеристики первоначального проекта как по скорости и по дальности, так и по бомбовой нагрузке. Новый проект получил шифр ДВБ-302.
Дальний высотный тяжелый бомбардировщик ДВБ-302 с мощным стрелковым вооружением, выполняющий стратегические бомбардировки в далеких тылах, днем и ночью, без сопровождения истребителей, стал дальнейшим развитием уже проекта ДВБ-202. Из вариантов применения самолета прорабатывался, в отличие от предыдущего проекта, всего один вариант — бомбардировщика. Создание и запуск в серийное производство самолета ДВБ-302 должен был означать решительный шаг вперед не только в самолетостроении, но и в целом ряде смежных отраслей промышленности. В соответствии с принципами В. М. Мясищева, при условии одновременности и согласованного сдвига во всех этих отраслях, создание такого самолета было вполне возможно, и представляло собой не большую сложность, чем полное копирование В-29.
На выбор схемы самолета оказывало влияние несколько факторов. Первоначально предполагалось разместить две бомбы по 5000 кг внутри бомбового отсека. Однако это не удавалось, так как расположение бомб рядом или одна над другой требовало слишком большого миделя фюзеляжа, что неблагоприятно отражалось на массе и летных данных самолета. Расположение бомб одна за другой влекло за собой слишком длинный грузовой отсек, что невозможно как по конструктивным соображениям, так и вследствие большого разбега центровок при сбрасывании одной из пятитонных бомб. Поэтому было решено расположить внутри фюзеляжа только одну пятитонную бомбу. Габарит этой бомбы был таков, что размещение ее внутри фюзеляжа требовало расположения крыла сверху. Таким образом, при выбранной нагрузке рациональной оказывается схема высокоплана.
При этой схеме горизонтальное оперение на многих режимах полета попадало в спутную струю от двигателей и становилось менее эффективным. Для того чтобы вывести горизонтальное оперение из спутной струи его поперечное V увеличили до 6`.
Как на всех четырехмоторных самолетах, размеры фюзеляжа позволяли иметь за оперением стрелковую точку. Поэтому надобность в двухкилевом оперении отпадала, что обусловило использование обычного однокилевого оперения.
ДВБ-302 имел очень значительную удельную нагрузку на крыло. Поэтому для облегчения посадки использовалось трехколесное шасси.
Так как самолет должен быть оборудован герметичными кабинами, поперечное сечение фюзеляжа было выполнено круглым. Фюзеляж представлял собой тело вращения с несколько изогнутой осью.
Рассматривалось несколько вариантов ДВБ-302 с различным двигателями: АЧ-31, АМ-46, АШ-72. При проработке варианта ДВБ-302 с двигателями АЧ-31 стало ясно — они недостаточны мощны для самолета этого класса и, чтобы обеспечить ему вполне современные летные данные, необходимо было увеличить мощность двигателей или проектировать самолет совершенно другого класса под появившиеся моторы АЧ-31. Микулинские АМ-46 были еще "сырыми" в то время и на окончательном варианте решено было установить АШ-72ТК. Взлетная мощность двигателей АШ-72ТК составляла 4х2100 л. с. Номинальная мощность двигателей 4х1950 л. с. Высотность двигателей обеспечивалась применением двух турбокомпрессоров с промежуточным охлаждением воздуха в воздухо-воздушных радиаторах. Наличие этих агрегатов позволяло сохранять номинальную мощность мотора (1950 л. с.) до высоты 9200 м.
Самолет имел очень мощное вооружение. Для обстрела верхней полусферы сверху фюзеляжа установлены две башни, имеющие по две пушки калибра 20 мм в каждой; боезапас составлял 450-500 снарядов на каждое орудие. Углы обстрела: круговой обстрел по горизонту и на 80`; вверх в вертикальной плоскости. Для обстрела нижней полусферы снизу фюзеляжа установлены две такие же установки, отличающиеся от верхних только отводом гильз и звеньев. Из этих установок одна верхняя и одна нижняя расположены в передней герметичной кабине, две другие в средней кабине. От внутреннего пространства кабин установки были отделены гермокожухом.
Самолет имел также мощное артиллерийское вооружение и в хвостовой балке. Это вооружение состояло из одной пушки калибра 23 мм с боезапасом в 100 снарядов в одной пушки калибра 20 мм с боезапасом в 300 снарядов. Углы обстрела этой башни — 160`по горизонту и по 50` вверх-вниз.
Все установки имели дистанционное управление с электрическим или гидравлическим силовым приводом и синхронной связью оружия коллиматорным прицелом. Дистанционное управление освобождало стрелков от больших физических усилий, возникающих при управлении тяжелым оружием на больших скоростях полета, а конструкция пультов управления позволяла выбрать скорость перемещения оружия в широком диапазоне. Боепитание оружия во всех установках — непрерывное; спуск — электрический; перезарядка — электропневматическая. Установки снабжены механизмами ограничения углов вращения оружия и выключения стрельбы в мертвых зонах.
В процессе проектирования силовых приводов управления оружием были проработаны вопросы использования гидравлической и электрической системы для этой цели. Обе системы могли обеспечить все требования, предъявляемые к механизмам подобного рода. Некоторым преимуществом гидравлической системы являлась сравнительно меньшая масса и простота изготовления исполнительных механизмов. Кроме того, гидравлическая система позволяла применять силовые механизмы любой мощности без увеличения мощности помпы, в то время как в электрической системе эта возможность ограничена мощностью самолетных генераторов.
Управление всеми установками было дистанционное. Нормально обеими верхними установками управлял стрелок из передней кабины, но, в случае необходимости, он же мог управлять и нижними установками. В обычных условиях нижними установками управляли два стрелка, расположенные в задней кабине по бортам и ведущие наблюдение и прицеливание через боковые блистеры. При необходимости, любой из этих стрелков мог управлять нижними установками, а также и кормовой установкой. Кормовой установкой управлял стрелок, находившийся в кормовой кабине. Был разработан и второй вариант стрелкового вооружения самолета, предусматривающий две герметичные кабины с управлением огнем всех точек (кроме кормовой) из передней кабины.
Разработка системы электроснабжения самолета, стрелковых точек, управляемых при помощи специальных дистанционных устройств из герметичных кабин и обеспеченных достаточным обзором и удобствами для стрелка, являлась серьезной задачей, охватывающей работы не только конструкторов-самолетчиков, но и конструкторов оружия, оружейных установок, электрических синхронизирующих сервоустановок, оптически не искажающего остекления фонарей и др. Но и эта задача, с учетом имеющихся образцов В-29, была вполне решаемой.
Бомбовый отсек был спроектирован достаточно большого объема, вмещавший бомбы всех калибров от 100 до 5000 кг, имеющихся на вооружении ВВС. Общая вместимость грузового отсека 9000 кг. Бомбовый отсек мог быть загружен бомбами в следующих вариантах:
• ФАБ-100х80 шт. =8000 кг;
• ФАБ-250х24 шт. =6000 кг (нормальная подвеска);
• ФАБ-250х36 шт. =9000 кг (с дополнительными подвесными кассетами);
• ФАБ-500х16 шт. =8000 кг;
• ФАБ-1000х8 шт. =8000 кг;
• ФАБ-2000х4 шт. =8000 кг;
• ФАБ-5000х1 шт. =5000 кг.
Подвеска всех калибров (кроме ФАБ-100) производилась на бортовых защелках, введенных в конструкцию силовых шпангоутов самолета. Подвеска же ФАБ-100 осуществлялась при помощи подвесных кассет, укрепленных на силовых балках, проходящих в передней части грузового отсека. Компоновка грузового отсека обеспечивала удобный проход к бомбам и бомбодержателям, был предусмотрен просмотр отсека экипажем из передней и средней кабины.
Общий вес брони на самолете составлял 575 кг. Забронированы были оба летчика, штурман-бомбардир и стрелок в кормовой кабине. Броня защищала от снарядов калибром 15 мм.
На базе бомбардировщика "302" был также проработан проект высокоплана с четырьмя двигателями АМ-46 и иным размещением экипажа, однако документы по нему в отчетах не сохранились.
Успешные работы по копированию В-29 снизили интерес ВВС к работам Мясищева, а закрытие в 1946 году ОКБ-482 автоматически поставило крест на проектах ДВБ-202 и ДВБ-302.
Использованная литература:
Якубович Н. Мясищев. Неудобный гений.
Удалов К., Погодин В. ДВБ-20.
ДВБ-202 // Альманах "Наши Крылья", Авико-Пресс.
Информация