Путь к сверхзвуковому фронтовому бомбардировщику. Часть четвёртая. Свой путь. А.С. Яковлев. Первый шаг
В предыдущих частях мы познакомились с двумя достаточно прогрессивными проектами фронтового бомбардировщика. Оба они отличались оригинальностью, новаторскими идеями, и были скомпонованы вокруг пары мощных двигателей АЛ-7Ф. В чем же была причина неудачи маститых авиаконструкторов?
Сегодня мы уже знаем, что из всего спектра создававшихся в тот период времени военных ТРД тягой на форсаже от 5 до 10 тс успешно прошли все передряги мучительной доводки и стали серийными всего два: Р11Ф-300 и АЛ-7Ф. Все прочие силовые установки по тем или иным причинам так и не вышли из "младенческого" возраста, или не дали необходимой тяги.
Проанализируем основные технические данные Р11Ф-300 и АЛ-7Ф. Прежде всего бросается в глаза близость параметров (температура газов перед турбиной 1175...1200 К, степень повышения давления в компрессоре 8,6...9,1, удельный расход на бесфорсажном режиме 0,93...0,94 кг/кгс•с, а на форсажном — 2,03...2,04 кг/кгс•с). Это неудивительно: ведь они относятся к одному поколению отечественных ТРД военного назначения. Отметим вторую важную особенность: форсажная тяга АЛ-7Ф примерно вдвое больше аналогичного показателя Р11Ф-300, а по бесфорсажной тяге соотношение — 1,6:1. Массы двигателей также соотносятся приблизительно как 2:1 (2010 кг у АЛ-7Ф и 1040 кг у Р11Ф-300).
При работе двигателя на режиме, близком к бесфорсажному "максималу", АЛ-7Ф за час работы "съедал" примерно 4 т керосина, а два таких двигателя — вдвое больше. На режиме, близком к "максималу", работал двигатель сверхзвукового самолета при полете со скоростью порядка 900...1000 км/ч.
Таким образом, для получения дальности полета порядка 3000 км на самолете с двумя АЛ-7Ф следовало сжечь... около 24 т керосина! Прикинем взлетную массу самолета, если доля заправляемого топлива составляет 35…40 % массы бомбардировщика: получим 60…68 т. Но суммарных восьми тонн тяги вряд ли хватит для того, чтобы разогнать столь тяжелую машину до 1000 км/ч. Нужно еще добавить "газку", а значит, увеличить расход топлива. Таким образом, получается заколдованный круг с почти неограниченным ростом массы фронтового бомбардировщика. Другими словами, удовлетворить всем требованиям ВВС к фронтовому бомбардировщику (в отношении дальности и скорости полета) с двумя АЛ-7Ф было попросту невозможно.
Еще менее реальными были требования в части получения сверхзвуковой дальности порядка 1700 км — ведь два АЛ-7Ф за час работы на этом режиме "съедали" почти 40 т керосина! Насколько это выразительно выглядит, если сравнивать эту массу с максимальной взлетным весом серийного Ил-28, который составлял 20 т. Увеличение взлетной массы вдвое воспринималось недостаточно компетентным руководством ("это не фронтовой бомбардировщик") как чрезмерное. Между тем ни А.Н. Туполев, ни С.В. Ильюшин не занимались необоснованным наращиванием массогабаритных характеристик своих самолетов — к этому их вела упрямая логика развития авиационной техники. За достижение качественно нового свойства — сверхзвуковой скорости полета — нужно было платить.
Но был и второй путь, хорошо известный Александру Сергеевичу Яковлеву еще с военных времен. Если не было возможности увеличить мощность двигателя, он прибегал к собственному рецепту: минимизировал размеры самолета, всемерно улучшал его аэродинамику, сокращал полезную нагрузку до минимума и, случалось даже, жертвовал прочностью. Решив создать собственный вариант фронтового бомбардировщика, А.С. Яковлев изначально сделал ставку не на сверхмощный двигатель АЛ-7Ф, а на микулинский АМ-9, представлявший собой дальнейшее развитие двигателя АМ-5, который устанавливался на дальний истребитель-перехватчик Як-25.
Первую попытку создания реактивного фронтового бомбардировщика ОКБ А.С. Яковлева сделало еще летом 1954 г., закончив постройку самолета "125Б". Эта машина разрабатывалась как вариант разведчика "125", а тот, в свою очередь, проектировался на базе дальнего перехватчика Як-25М (первый с таким названием, в ОКБ он имел обозначение "120М"). В указанный период времени ОКБ-300 А.А. Микулина предложило авиаконструкторам двигатель АМ-9А, представлявший собой, в сущности, модификацию АМ-5 с форсажной камерой и дополнительной ступенью компрессора. Главным достоинством АМ-9А была относительно небольшая масса (700 кг) при тяге порядка 3250…3300 кгс на форсированном режиме (для сравнения — у ВК-1Ф тяга 3380 кгс на форсаже, но его масса составляла 1280 кг). Другим плюсом микулинской новинки являлся диаметр "лба", составлявший всего 660 мм (у ВК-1Ф — почти вдвое больше). В совокупности эти два фактора позволяли добиться солидного прироста скорости для самолета, размеры и аэродинамические формы которого были бы близкими к тем, что имел Ил-28.
Но А.С. Яковлев установил двигатели АМ-9А на самолет Як-25М, обладавший гораздо меньшими размерами, нормальной полетной массой менее 10 т и к тому же имевший крыло с углом стреловидности 45 °. Предполагалось, что на большой высоте машина сможет легко преодолеть скорость звука. Однако затея обойтись «малой кровью» не оправдала себя. Из-за относительно толстого крыла самолет остался дозвуковым (точнее — трансзвуковым), к тому же разработчики АМ-9А столкнулись с рядом трудностей и вынуждены были передать доводку в Уфу.
Конструкторам из ОКБ А.С. Яковлева пришлось вернуться к проверенным временем двигателям АМ-5. Проект фронтового бомбардировщика на базе Як-25, получил шифр 125Б, но чаще именовался Як-125Б. Основным назначением самолета планировалось сделать нанесение ядерного удара по особо важным целям в оперативной глубине обороны противника в условиях сильной ПВО. Боевая нагрузка размещалась в бомбоотсеке, расположенном в средней части фюзеляжа, в связи с чем значительной доработке подверглось шасси. Заднюю опору сдвинули за бомбоотсек, а переднюю из-за резкого увеличения нагрузки на нее полностью изменили, сделав двухколесной. (Аналогичная схема шасси применялась на всех последующих фронтовых бомбардировщиках этого ОКБ.) Учитывая имеющийся опыт работы над разведчиком и необходимость установки бомбового радиоприцела, кабину штурмана разместили в носовой части самолета. Обзор из нее обеспечивался носовым сферическим колпаком из оргстекла, восемью боковыми окнами, а для работы с оптическим бомбовым прицелом ОПБ-П5 снизу сделали плоское окно из силикатного стекла (в процессе испытаний остекление дорабатывалось). Входной люк кабины штурмана расположили сверху. Для сбрасывания спецгруза дополнительно были установлены панорамный радиолокационный прицел «Рубидий» РММ-2, автоматический оптический прицел ОПБ-11р и радиостанция дальней связи РСБ-70М. Самолет получил специальное бомбардировочное вооружение, системы управления изделием РДС-4 и обогрева бомбоотсека. В пояснительной записке к эскизному проекту самолета Як-125Б было отмечено следующее: «Благодаря удачному сочетанию параметров самолета удалось получить проект легкого бомбардировщика, несущего груз массой 1300 кг, имеющего дальность 2400 км, обладающего летными характеристиками и маневренностью современного истребителя и оснащенного всем необходимым оборудованием для боевых полетов в любую погоду и ночью. Проектирование бомбардировщика на базе серийного истребителя значительно облегчит его запуск в серийное производство». Небольшие размеры и масса машины ограничили максимальную массу "полезной нагрузки" бомбардировщика 2000 кг, а нормальную — 1300 кг. Последнее "некруглое" число обусловлено простым соображением — именно столько весила отечественная тактическая бомба РДС-4.
Опытный Як-125Б, которому в серии предполагалось дать обозначение Як-25Б, испытывался в 1955 г. Испытания проводились сразу по двум этапам «Программы совместных заводских и государственных испытаний специального оборудования самолета-носителя Як-25 (заводской шифр Як-125Б)». Программа II этапа испытаний предусматривала оценку возможностей самолета по транспортировке и боевому применению изделия РДС-4. Первый полет по программе совместных испытаний был выполнен как раз по одному из пунктов II этапа.
Так как проект Як-125Б предусматривал применение не только бомб РДС-4, для испытаний были внесены некоторые конструктивные изменения, которые позволяли подвешивать и бомбы ФАБ-1500 в инертном исполнении без взрывателей. Бомбометание выполнялось с высот 7000—14000 м на скоростях полета 800 — 1035 км/ч. В таких полетах проверялись летные данные самолета с бомбовой нагрузкой, и оценивалась работы бомбардировочного вооружения. В отчете об испытаниях данных о точности бомбометания нет, но даны оценки поведения самолета на боевом курсе, как непосредственно влияющее на точность бомбометания. Выяснилось, что при открытых створках бомболюка на средних высотах самолет имел тенденцию к раскачке по крену и потере скорости. По данным экипажа, бомбометание с высот, близких к практическому потолку (13500 м) было более комфортным.
Всего по программе I этапа было выполнено 30 полетов. По программе II этапа выполнено 10 полетов, в т.ч. три «растрясочных» с реальными изделиями и два полета с тренажерами изделий для оценки работы системы электрообогрева отсека. В «растрясочных» полетах выполнялось маневрирование в пилотажной зоне с выполнение разгонов, торможений, виражей и горок с максимальной перегрузкой +4,5 g. Фактически имитировалось маневрирование самолета с реальной нагрузкой в боевой обстановке. В целом самолет и его специальное бомбардировочное вооружение испытания выдержали.
Тем не менее, по самолету и вооружению был сделан ряд замечаний. Неудачной признали установку катапультного кресла в кабине штурмана. Кресло могло быть установлено в нормальное положение и для бомбометания. В нормальном положении штурман не мог работать с прицелами, а в положении для бомбометания не обеспечивалась работа с боковыми пультами. Штурман на боевом пути отстегивал привязные ремни и сдвигался на сиденье вперед. Такое рабочее положение обеспечивало работу со всеми приборами, установленными в кабине штурмана, но возможность катапультирования исключалась. Принципиальным требованием заказчика, оговоренным на заседании макетной комиссии, являлась возможность штатной подвески в бомбоотсеке обычных бомб калибра 250, 500 и 1500 кг. Это требование ОКБ-115 не выполнило. Система обогрева бомбоотсека работала надежно, однако температура воздуха в его нижней части была ниже допустимой из-за плохой термоизоляции створок. Но все эти замечания несложно было устранить.
В общем, у Яковлева получился неплохой легкий бомбардировщик, способный нести ядерное оружие и при этом обладавший вдвое меньшей массой по сравнению с Ил-28 при приблизительно одинаковой нормальной полезной нагрузке и дальности полета! Казалось, "фирменный рецепт" А.С. Яковлева сработал. Но, самолет достигнув максимальной скорости 1080 км/ч, так и не стал сверхзвуковым. А в середине пятидесятых годов прошлого века военные были увлечены очередным этапом гонки за призраком скорости и не без оснований полагали, что все боевые самолеты очередного поколения должны были стать сверхзвуковыми. Поэтому о принятии на вооружение Як-125Б и постановку в серию говорить не приходилось. Впрочем, А.С. Яковлев и не настаивал. Тем более авария, которая произошла с машиной "125" во время заводских испытаний, отодвинула сроки передачи самолета в ГК НИИ ВВС до мая 1955 г., когда кое-какие проблемы АМ-9 (впрочем, теперь он уже назывался РД-9Б) остались позади. Появилась возможность вернуться к более мощной силовой установке и, учитывая накопленный при разработке опытного фронтового бомбардировщика и разведчика опыт, создать действительно востребованную ВВС машину.
Продолжение следует…
Информация