Межконтинентальная летающая лодка Туполева – объект 504
22 октября 1922 года было образовано одно из старейших в России и мире конструкторских бюро, которое сегодня носит название ОКБ им. Туполева. Именно Андрей Николаевич Туполев создал и долгие годы возглавлял данное конструкторское бюро, которое подарило миру огромное количество образцов как военной, так и гражданской авиации. Самолеты Туполева, такие как Ту-134, 154, 204, долгие годы составляли и продолжают составлять значительную часть отечественного гражданского флота. А стратегические бомбардировщики Ту-95 и Ту-160 в настоящее время являются одной из составных частей российской ядерной триады.
Разработка бомбардировщиков Ту-16 и Ту-95 является несомненным успехом ОКБ, который признается во всем мире. Эти созданные в 50-е годы прошлого века воздушные суда во многом определили паритет нашей страны с США во времена «Холодной войны». Обе машины оказались очень удачными и показали себя как завидные долгожители. Ту-16 был построен серией, которая превышала 1500 машин, серия насчитывала несколько десятков модификаций, некоторые из которых успешно несли свою службу в ВВС страны до начала 1990-х годов. Ту-95 также обладает множеством модификаций. При этом его последняя модификация стратегический бомбардировщик-ракетоносец Ту-95МС и дальний противолодочный самолет Ту-142М3 по-прежнему находятся на вооружении российских ВВС и обладают значительным модернизационным потенциалом.
Перспективы появления проекта летающей лодки проекта 504
Вторая половина 40-х годов XX века для советского самолетостроения проходила под знаком решения 2-х главных проблем: освоение и внедрение в эксплуатацию новых боевых машин, оснащенных турбореактивными двигателями, а также разработка стратегического бомбардировщика, который должен был стать носителем ядерного оружия. Этот самолет должен был гарантировано уничтожить объекты, расположенные на территории Азии и Европы. В перспективе советские ВВС должны были получить самолет, который мог бы доставить ядерный заряд на территорию главного противника по «Холодной войне» США с авиабаз, расположенных на территории нашей страны.
Двигаясь по этому достаточно логичному пути, конструкторы под руководством Туполева на 1-м этапе смогли построить и передать на испытания военным Ту-80 – опытный дальний бомбардировщик, который, по сути, стал глубокой модернизацией Ту-4. При этом ОКБ удалось увеличить расчетную дальность новой машины на 25-30% по сравнению с оригиналом. После этого ОКБ Туполева занялось проектом нового межконтинентального стратегического бомбардировщика, который получил индекс Ту-85. В 1951 году даже были собраны 2 первых опытных самолета данного проекта, на которых проводилась полноценная программа заводских испытаний. Самолеты даже планировали выпустить достаточно большой серией, но до этого так и не дошло. В начале 1950-х годов все большее распространение стали получать реактивные силовые установки, которые становились привычными не только для самолетов истребительной авиации, но и для бомбардировщиков. От развития проекта Ту-85 было решено отказаться в пользу аналогичных по задачам, но при этом более совершенных машин, оснащенных турбовинтовыми и турбореактивными двигателями – в СССР это самолеты Ту-95 и М-4, в США – не менее знаменитый В-52.
При этом, работая над бомбардировщиком Ту-85 в ОКБ им. Туполева в начале 1950-х годов прорабатывался вариант постройки на его базе ряда развитий базовой конфигурации, в том числе машин существенно отличавшихся от первоначального проекта. Одним из таких самолетов стал проект «504» – проект уникальной межконтинентальной летающей лодки-бомбардировщика. Проектные работы по данной машине велись с 1950 по 1953 год силами специалистов Бригады проектов ОКБ завода №156, а также ЦАГИ. В ОКБ работы по проработке проекта возглавлял Б. М. Кондорский, также над проектом работали Г. А. Черемухин и В. А. Стерлин (в будущем ставшие ведущими аэродинамиками ОКБ им. Туполева). Цифровое обозначение проект 504 было внутренним для ОКБ и расшифровывалось достаточно просто – это был 4-й по счету проект 1950 года.
Причины, по которым советские конструкторы решили обратиться к идее создания межконтинентальной летающей лодки-бомбардировщика, были достаточно прозаичными. На конец 40-х начало 50-х годов прошлого века межконтинентальные стратегические бомбардировщики обладали весьма ограниченным боевым радиусом действия – около 5-6 тысяч километров, этих цифр было явно недостаточно для гарантированного уничтожения целей на территории США, особенно с учетом маневрирования на маршруте и противодействия ПВО противника. Решить данную проблему можно было за счет организации дозаправки самолетов во время полета. Но при этом имелись серьезные трудности с организацией дозаправки самолетов во время их возвращения с задания. Свою роль играли тактические и технические ограничения того времени: высокая сложность точного выхода бомбардировщика и самолета-танкера в зону заправки с учетом отсутствия необходимой навигационной аппаратуры и высокой усталости экипажа после достаточно продолжительного полета и решения боевой задачи. Все это навело советских конструкторов и военных аналитиков на идею применения для дозаправки самолетов-бомбардировщиков специальных подводных лодок-танкеров, которые предварительно были бы развернуты в акватории Атлантики и Тихого океана.
В роли ударной компоненты для новой системы было решено применить летающую межконтинентальную лодку, проект которой создавался с использованием основных узлов и агрегатов уже создаваемых межконтинентальных стратегических бомбардировщиков, в частности, бомбардировщика Туполева проекта «85». В ходе проектирования перед советскими конструкторами встал вопрос сравнения возможностей морского и сухопутного вариантов бомбардировщика Ту-85.
Проект создания огромной летающей лодки-бомбардировщика стал первой работой ОКБ по проектированию гидросамолета после 15-летнего перерыва, последней работой в этом направлении был МТБ-2 или АНТ-44. Из-за этого к началу работ по проекту новой летающей лодки в ОКБ возник очень большой практический и научно-теоретический провал, который нужно было, перед тем как начинать работы по проекту, закрыть. Поэтому в ЦАГИ и Бригаде проектов приступили к очень скрупулезному изучению иностранного опыта по созданию тяжелых летающих лодок с привлечением всей имеющейся на этот счет информации, которая к этому моменту уже была накоплена в советском самолетостроении по данной проблеме.
Для проведения правильной оценки аэродинамических характеристик будущего гидросамолета на моделях в трубе Т-102 ЦАГИ были проведены испытания связи между геометрическими формами корпуса самолета, были обнаружены физические толкования данных зависимостей. К примеру, на практике было доказано, что несущая способность днища летающей лодки (за счет скул) в 2 раза больше, чем у обыкновенного фюзеляжа. Что сопротивление редана никак не зависит от угла атаки, что интерференция днища и крыла почти никак не зависит от расстояния между ними, что форма редана в плане никак не влияет на уменьшение сопротивления. Все эти установленные в ходе испытаний зависимости, вместе с изучением требований гидродинамики, позволили совместно с ЦАГИ, создать проект корпуса летающей лодки, который отвечал требованиям гидродинамики и аэродинамики.
Предполагаемые летно-технические характеристики объекта 504
В июле 1950 года Бригада проектов ОКБ получает задание рассмотреть проект создания межконтинентальной летающей лодки-бомбардировщика, созданной на базе другого проекта Туполева «85», проект лодки должен был обладать следующими летно-техническими характеристиками: взлетная масса – 90 000 кг; мощность силовой установки – 4х4500 л.с.; бомбовая нагрузка – 6000 кг; максимальная скорость полета на высоте 10 тысяч метров – 645 км/ч; дальность полета с полной бомбовой нагрузкой – 8200 км.; экипаж – 12 человек; стрелково-пушечное вооружение – 10х23-мм автоматических пушек.
Проведение проектных работ убедило создателей в том, что лучше всех из традиционных самолетов на роль летающей лодки подойдет Ту-85, оснащенный двигателями АШ-2К, который в итоге и был выбран в качестве базы для проведения работ. Проведенные экспериментальные расчеты, которые основались на данных гидродинамических испытаний модели АНТ-44 и иностранных материалах по гидродинамике и аэродинамике летающих лодок, спроектированных в 1930-40-е годы, показали, что межконтинентальная летающая лодка с силовыми установками и крылом самолета проекта «85» сможет достичь нужной бомбовой нагрузки и дальности полета, но не сможет достичь требуемой скорости полета, так как данной скорости еле удовлетворял сам бомбардировщик проекта «85», отличающийся существенно лучшей аэродинамикой.
Более реальная максимальная скорость полета над целью составила бы 580 км/ч. Максимальная взлетная масса самолета могла составить 104 000 кг, при такой массе длина разбега составила бы 4000 метров, а дальность полета могла быть доведена до 10 000 км. При массе в 90 000 кг разбег самолета существенно сокращался – до 2300 метров. Также конструкторы прорабатывали 2 различных варианта, которые отличались монтажом крыльевых поплавков: в 1-м варианте поплавки, которые по своей конструкции повторяли поплавки АНТ-44, ставились на консолях крыла и были неубирающимися. Во втором случае поплавки планировалось поворачивать в полете по размаху крыла, они занимали свое место на законцовках крыла.
Первый из вариантов летающей лодки проекта 504 должен был обладать следующими геометрическими характеристиками: длина самолета – 44 м., высота – 12 м., размах крыла – 56 м. Более подробной информации о данном проекте найти сегодня в открытых источниках не представляется возможным. Следует отметить, что хотя проектные работы по созданию данного самолета были остановлены в 1953 году, после того как начались испытания опытного самолета Ту-95, способного без проблем долететь до США, полученные по проекту наработки и результаты исследований широко применялись при строительстве летающих лодок Бе-10 и Бе-12.
Источники информации:
http://alternathistory.livejournal.com/1486728.html
http://www.redov.ru/transport_i_aviacija/aviacija_i_kosmonavtika_1997_07/p3.php
http://www.uhlib.ru/transport_i_aviacija/aviacija_i_kosmonavtika_2007_10/p3.php
Разработка бомбардировщиков Ту-16 и Ту-95 является несомненным успехом ОКБ, который признается во всем мире. Эти созданные в 50-е годы прошлого века воздушные суда во многом определили паритет нашей страны с США во времена «Холодной войны». Обе машины оказались очень удачными и показали себя как завидные долгожители. Ту-16 был построен серией, которая превышала 1500 машин, серия насчитывала несколько десятков модификаций, некоторые из которых успешно несли свою службу в ВВС страны до начала 1990-х годов. Ту-95 также обладает множеством модификаций. При этом его последняя модификация стратегический бомбардировщик-ракетоносец Ту-95МС и дальний противолодочный самолет Ту-142М3 по-прежнему находятся на вооружении российских ВВС и обладают значительным модернизационным потенциалом.
Перспективы появления проекта летающей лодки проекта 504
Вторая половина 40-х годов XX века для советского самолетостроения проходила под знаком решения 2-х главных проблем: освоение и внедрение в эксплуатацию новых боевых машин, оснащенных турбореактивными двигателями, а также разработка стратегического бомбардировщика, который должен был стать носителем ядерного оружия. Этот самолет должен был гарантировано уничтожить объекты, расположенные на территории Азии и Европы. В перспективе советские ВВС должны были получить самолет, который мог бы доставить ядерный заряд на территорию главного противника по «Холодной войне» США с авиабаз, расположенных на территории нашей страны.
Двигаясь по этому достаточно логичному пути, конструкторы под руководством Туполева на 1-м этапе смогли построить и передать на испытания военным Ту-80 – опытный дальний бомбардировщик, который, по сути, стал глубокой модернизацией Ту-4. При этом ОКБ удалось увеличить расчетную дальность новой машины на 25-30% по сравнению с оригиналом. После этого ОКБ Туполева занялось проектом нового межконтинентального стратегического бомбардировщика, который получил индекс Ту-85. В 1951 году даже были собраны 2 первых опытных самолета данного проекта, на которых проводилась полноценная программа заводских испытаний. Самолеты даже планировали выпустить достаточно большой серией, но до этого так и не дошло. В начале 1950-х годов все большее распространение стали получать реактивные силовые установки, которые становились привычными не только для самолетов истребительной авиации, но и для бомбардировщиков. От развития проекта Ту-85 было решено отказаться в пользу аналогичных по задачам, но при этом более совершенных машин, оснащенных турбовинтовыми и турбореактивными двигателями – в СССР это самолеты Ту-95 и М-4, в США – не менее знаменитый В-52.
Ту-85
При этом, работая над бомбардировщиком Ту-85 в ОКБ им. Туполева в начале 1950-х годов прорабатывался вариант постройки на его базе ряда развитий базовой конфигурации, в том числе машин существенно отличавшихся от первоначального проекта. Одним из таких самолетов стал проект «504» – проект уникальной межконтинентальной летающей лодки-бомбардировщика. Проектные работы по данной машине велись с 1950 по 1953 год силами специалистов Бригады проектов ОКБ завода №156, а также ЦАГИ. В ОКБ работы по проработке проекта возглавлял Б. М. Кондорский, также над проектом работали Г. А. Черемухин и В. А. Стерлин (в будущем ставшие ведущими аэродинамиками ОКБ им. Туполева). Цифровое обозначение проект 504 было внутренним для ОКБ и расшифровывалось достаточно просто – это был 4-й по счету проект 1950 года.
Причины, по которым советские конструкторы решили обратиться к идее создания межконтинентальной летающей лодки-бомбардировщика, были достаточно прозаичными. На конец 40-х начало 50-х годов прошлого века межконтинентальные стратегические бомбардировщики обладали весьма ограниченным боевым радиусом действия – около 5-6 тысяч километров, этих цифр было явно недостаточно для гарантированного уничтожения целей на территории США, особенно с учетом маневрирования на маршруте и противодействия ПВО противника. Решить данную проблему можно было за счет организации дозаправки самолетов во время полета. Но при этом имелись серьезные трудности с организацией дозаправки самолетов во время их возвращения с задания. Свою роль играли тактические и технические ограничения того времени: высокая сложность точного выхода бомбардировщика и самолета-танкера в зону заправки с учетом отсутствия необходимой навигационной аппаратуры и высокой усталости экипажа после достаточно продолжительного полета и решения боевой задачи. Все это навело советских конструкторов и военных аналитиков на идею применения для дозаправки самолетов-бомбардировщиков специальных подводных лодок-танкеров, которые предварительно были бы развернуты в акватории Атлантики и Тихого океана.
В роли ударной компоненты для новой системы было решено применить летающую межконтинентальную лодку, проект которой создавался с использованием основных узлов и агрегатов уже создаваемых межконтинентальных стратегических бомбардировщиков, в частности, бомбардировщика Туполева проекта «85». В ходе проектирования перед советскими конструкторами встал вопрос сравнения возможностей морского и сухопутного вариантов бомбардировщика Ту-85.
Проект создания огромной летающей лодки-бомбардировщика стал первой работой ОКБ по проектированию гидросамолета после 15-летнего перерыва, последней работой в этом направлении был МТБ-2 или АНТ-44. Из-за этого к началу работ по проекту новой летающей лодки в ОКБ возник очень большой практический и научно-теоретический провал, который нужно было, перед тем как начинать работы по проекту, закрыть. Поэтому в ЦАГИ и Бригаде проектов приступили к очень скрупулезному изучению иностранного опыта по созданию тяжелых летающих лодок с привлечением всей имеющейся на этот счет информации, которая к этому моменту уже была накоплена в советском самолетостроении по данной проблеме.
Для проведения правильной оценки аэродинамических характеристик будущего гидросамолета на моделях в трубе Т-102 ЦАГИ были проведены испытания связи между геометрическими формами корпуса самолета, были обнаружены физические толкования данных зависимостей. К примеру, на практике было доказано, что несущая способность днища летающей лодки (за счет скул) в 2 раза больше, чем у обыкновенного фюзеляжа. Что сопротивление редана никак не зависит от угла атаки, что интерференция днища и крыла почти никак не зависит от расстояния между ними, что форма редана в плане никак не влияет на уменьшение сопротивления. Все эти установленные в ходе испытаний зависимости, вместе с изучением требований гидродинамики, позволили совместно с ЦАГИ, создать проект корпуса летающей лодки, который отвечал требованиям гидродинамики и аэродинамики.
Предполагаемые летно-технические характеристики объекта 504
В июле 1950 года Бригада проектов ОКБ получает задание рассмотреть проект создания межконтинентальной летающей лодки-бомбардировщика, созданной на базе другого проекта Туполева «85», проект лодки должен был обладать следующими летно-техническими характеристиками: взлетная масса – 90 000 кг; мощность силовой установки – 4х4500 л.с.; бомбовая нагрузка – 6000 кг; максимальная скорость полета на высоте 10 тысяч метров – 645 км/ч; дальность полета с полной бомбовой нагрузкой – 8200 км.; экипаж – 12 человек; стрелково-пушечное вооружение – 10х23-мм автоматических пушек.
Проведение проектных работ убедило создателей в том, что лучше всех из традиционных самолетов на роль летающей лодки подойдет Ту-85, оснащенный двигателями АШ-2К, который в итоге и был выбран в качестве базы для проведения работ. Проведенные экспериментальные расчеты, которые основались на данных гидродинамических испытаний модели АНТ-44 и иностранных материалах по гидродинамике и аэродинамике летающих лодок, спроектированных в 1930-40-е годы, показали, что межконтинентальная летающая лодка с силовыми установками и крылом самолета проекта «85» сможет достичь нужной бомбовой нагрузки и дальности полета, но не сможет достичь требуемой скорости полета, так как данной скорости еле удовлетворял сам бомбардировщик проекта «85», отличающийся существенно лучшей аэродинамикой.
Более реальная максимальная скорость полета над целью составила бы 580 км/ч. Максимальная взлетная масса самолета могла составить 104 000 кг, при такой массе длина разбега составила бы 4000 метров, а дальность полета могла быть доведена до 10 000 км. При массе в 90 000 кг разбег самолета существенно сокращался – до 2300 метров. Также конструкторы прорабатывали 2 различных варианта, которые отличались монтажом крыльевых поплавков: в 1-м варианте поплавки, которые по своей конструкции повторяли поплавки АНТ-44, ставились на консолях крыла и были неубирающимися. Во втором случае поплавки планировалось поворачивать в полете по размаху крыла, они занимали свое место на законцовках крыла.
Первый из вариантов летающей лодки проекта 504 должен был обладать следующими геометрическими характеристиками: длина самолета – 44 м., высота – 12 м., размах крыла – 56 м. Более подробной информации о данном проекте найти сегодня в открытых источниках не представляется возможным. Следует отметить, что хотя проектные работы по созданию данного самолета были остановлены в 1953 году, после того как начались испытания опытного самолета Ту-95, способного без проблем долететь до США, полученные по проекту наработки и результаты исследований широко применялись при строительстве летающих лодок Бе-10 и Бе-12.
Источники информации:
http://alternathistory.livejournal.com/1486728.html
http://www.redov.ru/transport_i_aviacija/aviacija_i_kosmonavtika_1997_07/p3.php
http://www.uhlib.ru/transport_i_aviacija/aviacija_i_kosmonavtika_2007_10/p3.php
Информация