Мясищев М-53. Сверхзвуковой пассажирский

Мясищев М-53. Сверхзвуковой пассажирский


Бурное развитие мировой экономики в 50-е годы прошлого века требовало расширения и упорядочивания связей между удаленными регионами. С 1958 года открываются регулярные пассажирские трансатлантические рейсы реактивных дальнемагистральных лайнеров «Боинг-707» между США и Европой.

Первенцы реактивной гражданской авиации имели крейсерскую скорость полета около 800 км/ч. Устойчивая тенденция роста скорости воздушного транспорта делала неизбежным переход на сверхзвуковые скорости. Учитывая это и опираясь на опыт создания сверхзвуковых стратегических бомбардировщиков М-50 и М-52, в ОКБ-23 впервые в СССР в 1958 году приступили к проектным изысканиям по сверхзвуковому пассажирскому самолету (СПС).


Веской причиной этой инициативы явилось, по всей вероятности, осознание В.М. Мясищевым того факта, что сверхзвуковые М-50, М-52 и М-56 останутся в разряде опытных, хотя первый из них успешно проходил летные испытания. Безразличное и даже предвзятое отношение военно-политического руководства к разработкам ОКБ-23 чувствовалось и во время визита партийно-правительственной делегации, возглавляемой Н.С. Хрущевым, на предприятие в августе 1958 года и при работе макетной комиссии по М-52 в мае-июне 1959 года.

Мясищев М-53. Сверхзвуковой пассажирский
Бомбардировщик М-50.

Разработка СПС была попыткой использовать уникальный опыт разработки дальних сверхзвуковых самолетов в новой для ОКБ сфере гражданской авиации. Проект СПС получил шифр "55". В 1958 году рассмотрели четыре варианта самолета, отличающиеся размерностью и аэродинамической схемой. Среди них три варианта, выполненные по схеме "утка".

Первый из них "55А", с треугольным крылом и двумя ТРД М16-17П, рассчитывался на перевозку до 60 пассажиров на расстояние до 2500 км. Проект самолета "55Б", с крылом тройной стреловидности и четырьмя ТРД М16-17П, вмещал до 110 пассажиров и имел дальность до 6000 км. Вариант «55В», с треугольным крылом и шестью ТРД ВК-15М, мог бы перевозить до 120 пассажиров на расстояние 6500 км. Проект «55Д» имел классическую схему, напоминавшую М-50А с треугольным крылом и четырьмя ТРД М16-17П. Он вмещал до 110 пассажиров, а дальность полёта достигала 5500 км.

Расчетная крейсерская скорость полета вариантов "А", "Б" и "Д" составляла 2000 км/ч, варианта "В" — 2600 км/ч. В 1959 году работа по СПС продолжалась. На первом этапе предполагалась разработка пассажирской модификации бомбардировщика М-50А, на втором — нового лайнера со скоростью, соответствующей числу М=3. Проект первого получил шифр "53", второго — "59". В дальнейшем использовался только шифр "53", так как шифр "59" получила сверхзвуковая стратегическая система с турборакетными двигателями.

Ведущим конструктором по теме назначили В.Г. Григорьева, а по проекту "53" — В.М. Максимова. Руководство ГВФ поддержало эту инициативу и выдало предварительные требования к СПС. В конце 1959 года вышло соответствующее постановление Совмина СССР. Тогда же по предложению ГВФ к рассмотрению приняли проект пассажирского самолета М-29 на базе бомбардировщика ЗМ, работы по которому прекратились в 1955 году.

Главное внимание уделяли выбору и обоснованию характеристик и схемы СПС. При выборе облика СПС в ОКБ руководствовались следующими соображениями.

Выбранная компоновка должна была обеспечить в первую очередь максимально высокое аэродинамическое качество на крейсерском режиме полета и наибольшую весовую отдачу по топливу. Кроме того, требовалось "смягчить" скачкообразное смещение аэродинамического фокуса при переходе через звуковой барьер. При выборе схемы СПС требовалось обеспечить максимальные удобства пассажирам, низкий уровень шума в салоне, противопожарную безопасность самолета при аварийных посадках и приемлемые взлетно-посадочные характеристики.

Были рассмотрены четыре возможные компоновки СПС одной размерности: М-53А — нормальная схема с треугольным крылом и хвостовым оперением с двигателями, установленными на пилонах под крылом (по типу М-50А); М-53Б — по схеме "утка" с двигателями на пилонах под крылом; М-53В — по схеме "утка" с несущими крыльевыми мотогондолами и М-53Г — "утка" с пакетным расположением двигателей в хвостовой части фюзеляжа.

Классическая схема самолета имела определенные преимущества, главным из которых — ее освоенность, что позволяло создать СПС в кратчайшие сроки, но ее аэродинамическое качество на сверхзвуке низкое. Кроме того, при переходе на сверхзвуковые режимы полета резко смещался аэродинамический фокус. Из-за этого для обеспечения центровки самолета требовалось размещать часть топлива в передних отсеках фюзеляжа и применять систему его перекачки в полете в хвостовую часть фюзеляжа.

Это требовало применения автоматов центровки и продольной устойчивости, что усложняло самолет и понижало степень его безопасности. Кроме того, из-за низкого аэродинамического качества и малой весовой отдачи по топливу классическая схема не обеспечивала требуемой дальности полета.

Отмеченные недостатки в значительной мере устранялись при выборе аэродинамической схемы "утка" с крылом переменной стреловидности и "плавающим" передним оперением. У самолетов этой схемы смещение аэродинамического фокуса при переходе на сверхзвуковые режимы полета сводились к минимуму, что позволяло обойтись без перекачки топлива.

К тому же большие корневые хорды крыла позволяли увеличить строительную высоту и снизить его массу, что, в совокупности с другими техническими решениями, снижало нагрузки и повышало весовую отдачу самолета по топливу. Эти основные преимущества "утки" имели решающий характер, несмотря на худшую аэродинамику на дозвуковой скорости и снижение взлетно-посадочных характеристик. Что касается сравнения трех рассмотренных вариантов схемы "утка" между собой, то они сводились к следующему: установка двигателей на пилонах снижает аэродинамическое качество на крейсерском режиме полета; установка двигателей в несущих мотогондолах "пакетом" в общей гондоле дает значения качества, более высокие, чем в предыдущей компоновке.

Проведенные исследования показали, что наиболее приемлемым является пакетное расположение двигателей. Это снижало уровень шума в салоне, облегчало парирование моментов крена и скольжения при отказе в полете части двигателей. Однако ввиду новизны этой схемы требовалось ее более глубокое исследование. Необходимо отметить, что в основу схемного решения М-53 положили результаты исследований облика бомбардировщика-разведчика М-56Р.

Двигатели для СПС, в частности, должны были оборудованы устройствами реверса тяги, шумоглушения и иметь ресурс не менее 1000 часов при минимальном соотношении веса и взлетной тяги. Этим требованиям в известной степени удовлетворяли бесфорсажные ТРД. Готовых двигателей, как всегда, не было. К рассмотрению приняли серийный ВД-7К, РД16-17 (главный конструктор П.Ф. Зубец), создававшийся для М-52 и М-56, и проект ТРД ВК-15 ОКБ-11 7 В.Я. Климова, планируемый также для использования в силовой установке бомбардировщика-разведчика M-56Р.

Мясищев М-53. Сверхзвуковой пассажирский
Авиаконструктор В.М. Мясищев

Большое внимание уделили выбору и обоснованию крейсерской скорости. СПС не должен выполнять весь полет на сверхзвуковой скорости, так как создаваемые на небольшой высоте ударные волны вызывают на поверхности земли резкие импульсы увеличения давления, приводящие к разрушению или повреждению зданий и сооружений. Поэтому полеты со сверхзвуковой скоростью планировались на высотах свыше 10000 м.

Таким образом, часть проходимого самолетом пути должна затрачиваться на набор высоты, на разгон до сверхзвуковой скорости и на торможение перед снижением. Чем меньше дальность, тем большая доля пути приходилась на дозвуковые этапы полета и тем меньше сказывалось преимущество большой скорости крейсерского полета.

Исходя из этого, сделали вывод, что для СПС с дальностью 4500 км крейсерская скорость не должна превышать число М=2, а для дальности 6500 км — более чем втрое превосходить звуковую. При заданных рейсовой дальности и коммерческой нагрузке крейсерскую скорость выбирали из условия наименьшей стоимости перевозок. При дальности 4500 км наивыгоднейшей являлась скорость, соответствующая числу М=1,9-2,1. Помимо этого, на выбор скорости существенно влияла работоспособность конструкционных материалов при интенсивном аэродинамическом нагреве и изменение характеристик двигателей в зависимости от числа «М».

На первом этапе создания СПС решили максимально использовать опыт постройки дозвуковых самолетов, применив бесфорсажные ТРД и типовые конструкции из алюминиевых сплавов Д-16 и В-95, прочностные характеристики которых сохраняются до температур, имеющих место при полете со скоростью, соответствующей числам М=2-2,2. В противном случае пришлось бы применить жаропрочные стали и титановые сплавы, конструкции из которых еще не прорабатывались.

В результате сделали вывод, что оптимальная скорость крейсерского полета самолета с дальностью 4500 км должна соответствовать числам М=1,8-2. В итоге достигался значительный экономический эффект в результате уменьшения стоимости парка самолетов при заданном объеме воздушных перевозок, сокращались время пребывания пассажиров в пути и летный и обслуживающий персонал.

Себестоимость перевозки тонны груза на километр пути в ценах 1960 года для самолета нормальной схемы не превышала 2,2 руб., для "утки" с двигателями на пилонах — 2,16 руб., а с несущими мотогондолами или пакетным расположением двигателей — 2,14 руб.

В результате проработки возможного облика перспективного СПС пришли к выводу, что выполнение требований ГВФ (особенно по дальности) возможно только при аэродинамическом качестве не ниже 6, весовой отдачи по топливу — 48-55% и создания двигателя с высокими удельными характеристиками.

Высокое аэродинамическое качество достигалось только при применении принципиально новых аэродинамических схем и компоновки двигателей. В частности, схемы "утка" с плавающим оперением, крылом переменной стреловидности и пакетным расположением двигателей под крылом или в виде несущих мотогондол.

Ни один из построенных и разрабатывавшихся в то время двигателей не удовлетворял предъявлявшимся к нему требованиям. На основании компоновочных, конструктивных и макетных проработок совместно с ГВФ уточнили проект требований к СПС.

Построили два частичных макета самолета с отсеками пассажирского салона диаметром 3,2 м и длиной 9 м, буфета-кухни диаметром 3,2 м и длиной 2,5 м.

Макеты предназначались для определения минимального диаметра фюзеляжа при размещении в ряду шести пассажирских кресел, определения оптимальных размеров пассажирского кресла и бытовых помещений, рационального размещения оборудования буфета и кухни из расчета на 120 пассажиров, выбора освещения, вентиляции и внешнего оформления салона.

Мясищев М-53. Сверхзвуковой пассажирский


Мясищев М-53. Сверхзвуковой пассажирский


Во исполнение майского 1960 года постановления правительства в августе представили в ГКАТ аванпроект 100-130 местного СПС "М-53" с крейсерской скоростью 1800-2000 км/ч и дальностью до 6500 км. Через два месяца ОКБ-23 прекратило свое существование, а еще через три года ОКБ-51 А.Н. Туполева приступило к проектированию СПС Ту-144. Необходимо отметить, что большинство построенных вскоре дальних сверхзвуковых военных или гражданских самолетов использовали схему с крылом переменной стреловидности, управляемым ПГО и "пакетным" размещением двигателей. Только Ту-144 имел схему "бесхвостка", но на серийных образцах появилось выдвижное на взлете-посадке переднее горизонтальное оперение.

Специалисты ОКБ-23 впервые в СССР столкнулись с трудностями, сопутствующими сверхзвуковому длительному полету, и смогли дать рекомендации по их преодолению. Кроме того, размерность СПС и его основные летно-технические характеристики, спрогнозированные в ОКБ-23, были реализованы в упомянутых машинах, что делает честь проектантам ОКБ-23 как первопроходцам сверхзвуковой дальней авиации.

Мясищев М-53. Сверхзвуковой пассажирский


Источники:
Лавров В., Якубович Н. Самолеты В.М. Мясищева. М.: Русавиа, 1999. С. 144, 149.
Артемьев А. Крылья сверхдержавы. М.: Яуза, ЭКСМО, 2009. С. 222-225.
Ильин В., Левин М. Бомбардировщики. Т.2. М.: Виктория, АСТ, 1996. С. 24-26.
Совенко А. М-50: избавление от иллюзий // Авиация и время. 2005. №1. С. 13, 16.
Брук А. Смирнов С. Сверхзвуковой пассажирский самолет // Крылья Родины. 2002. №7. С. 6-7.
Смирнов К. История утраченной победы // Газета «Авиаград Жуковский». 2014. 21 октября.
Автор: Инженер-технарь


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Загрузка...
Комментарии 16
  1. Azzi 7 апреля 2015 08:30
    Красивый...
    1. Shick 7 апреля 2015 12:35
      Выглядит быстро!
      1. mirag2 7 апреля 2015 16:01
        Красивый-то красивый.А топлива он жрать должен еще больше Ту-144,или аналогично?Ежели и аналогично-один фиг Очень много.Разорительный самолет,авиакомпании не смог ли бы его эксплуатировать,а госкомпаниям-разор для госбюджета.(((
        1. prosto_rgb 7 апреля 2015 21:43
          Цитата: mirag2
          Разорительный самолет,авиакомпании не смог ли бы его эксплуатировать,а госкомпаниям-разор для госбюджета

          Для 1950г кпримеру ОРБИТАЛЬНЫЕ РАКЕТЫ тоже были разорительны.
          Для 1970г кпримеру СПУТНИКИ СВЯЗИ тоже были разорительны.
          Для 1980г кпримеру ИНТЕРНЕТ и ОПТИКОВОЛОКОННЫЕ ЛИНИИ СВЯЗИ были разорительны.

          Да и других проектов полно!!!
          Все они на начальном этапе характеризовались как:
          Цитата: mirag2
          Разорительный

          Финансирование только по линии военных, то есть гос.бюджет.
          Зато сейчас все разказывают какие это выгодные, прибыльны и необходимые проекты.
    2. Комментарий был удален.
  2. фомкин 7 апреля 2015 08:50
    Читаешь и расстраиваешься, сколько не реализованных проектов, а какие у нас талантливые люди. Теплиться надежда, что не все подались в бизнес, а может подрастает новое поколение. От таких статей вообще большая практическая польза, кто-то прочтет и увлечется и не пойдет в охранники или торговать.
  3. Xentix 7 апреля 2015 08:57
    Такой красавец и сегодня выглядит современно.
  4. Камчатский 7 апреля 2015 09:26
    Через два месяца ОКБ-23 прекратило свое существование, а еще через три года ОКБ-51 А.Н. Туполева приступило к проектированию СПС Ту-144. Практические наработки Мясищева ушли к Туполеву, а ему три года понадобилось...
    1. Zerstorer 7 апреля 2015 10:04
      Цитата: Камчатский
      Практические наработки Мясищева ушли к Туполеву, а ему три года понадобилось...

      И не только по СПС... Вот например М-20 (один из вариантов) ничего не напоминает?
    2. Комментарий был удален.
    3. Zerstorer 7 апреля 2015 10:12
      М-18


      1. 0255 7 апреля 2015 10:41
        Современный Ту-160 - это и есть проект Мясищева. Туполев хотел вообще создать Ту-160 на базе Ту-144


        Но получил наработки по проекту М-18, разработанному на базе М-20

        Найдите 10 отличий laughing
  5. 0255 7 апреля 2015 11:42
    Мясищев вообще разработал много интересных проектов:
    М-56 - гиперзвуковой стратегический бомбардировщик, разрабатывался в конце 1950-х годов, выглядит футуристично и сегодня

    М-70 - сверхзвуковой стратегический бомбардировщик-летающая лодка, тоже проект конца 50-х годов

    Ещё исследовался самолёт по теме 25, с ударной звуковой волной, тоже интересных конфигураций



    Космический "многоразовый" корабль М-19 с "самолётным" взлётом



    Жаль что это всё либо осталось на бумаге, либо "ушло" к другим КБ sad
    1. мичманхаритонов 7 апреля 2015 12:32
      "Нет пророка в своем Отечестве!" ... Наши чинуши будут ждать появления этих проектов за рубежом, ну а потом с криками "МЫ ОТСТАЛИ " потребуют кучу бабла, половину которого тут же спиз....
      1. 0255 7 апреля 2015 12:53
        От первых двух проектов отказался Хрущёв, когда передал ОКБ-23 Мясищева в распоряжение Челомея. А вместо М-19 решили построить "Буран" - партия сказала делать копию "Шаттла".
        Американws вроде как разрабатывает многоразовый космический корабль, один в один как М-19
        1. Bersaglieri 7 апреля 2015 23:37
          Venture Star, project suspended. Разрабатывали.
        2. Комментарий был удален.
      2. Argon 7 апреля 2015 13:34
        Все эти"проэкты"-это всего лишь компоновки,т.е.темы для довольно объемных,длительных и дорогостоящих НИОКР имеющих прикладное значение,а как показал опыт результат подобных работ в большинстве случаев не однозначен и не предсказуем.Тот же Ту-160 отрабатывался в 16ти!!!компановках.Но наиболее сбалансированные аэродинамические характерисики показывала"роквиловская"-родом из середины 60х.К тому же идя по американским следам Туполев значительно снижал уровень технического риска проэкта.
        1. 0255 7 апреля 2015 14:00
          Цитата: Argon
          Все эти"проэкты"-это всего лишь компоновки,т.е.темы для довольно объемных,длительных и дорогостоящих НИОКР имеющих прикладное значение,а как показал опыт результат подобных работ в большинстве случаев не однозначен и не предсказуем.Тот же Ту-160 отрабатывался в 16ти!!!компановках.Но наиболее сбалансированные аэродинамические характерисики показывала"роквиловская"-родом из середины 60х.

          Мясищев на полгода ранее придумал компоновку сверхзвукового "стратега" М-20 с крылом изменяемой стреловидности (КИС), чем Rockwell с их В-1А. Потом доработал М-20 с КИС в проект М-18, предоставил М-18 на конкурс. И М-18 отдали Туполеву, он и летает под обозначением Ту-160. Посмотрите на фото Ту-160 и модели М-18 комментом выше
          1. Argon 7 апреля 2015 17:22
            В-1 разрабатывался с начала 60х,был закрыт по политическим причинам(причем у"роквелл" летало четыре прототипа)в начале 70х г.Именно тогда все материалы по этому проэкту попали в ЦАГИ.На тот момент Туполев проводил изыскания по перспективному"носителю"в рамках аванпроэкта,засыпая институт различными"продувными"моделями компоновок.Отчасти это было вызванно тем,что вояки не могли определиться с концепцией будущей машины.Мясищев в то время работал в конкуренции с Сухим над"нашей Валькирией".Причем Туполев изначально шел по пути многорежимности делая по сути машину подобную(концэптуально,не внешне)Ту-22М но с большей дальностью.Можно сказать,что реальная разработка велась по пути милитаризации Ту-144.А Мясищев уперся в скорость.На момент когда было окончательно утвержденно ТТЗ"стратега-носителя",выяснилось,что наиболее полно все харрактеристики можно реализовать в "роквэловской-насовской"компоновке,к тому же она требовала относительно не больших усилий по модернизации производства,в отличии от проэктов Мясищева-которые,как правило, существовали совершенно независимо от производственной базы и технологических возможностей промышленности.Во всяком случае на тот момент не одна проэктная организация более совершенной компоновки предложить не смогла.Именно на ее основе ЦАГИ разработало рекомендуемую аэродинамическую модель"стратега-носителя".Которая была переданна во все КБ учавствующие в конкурсе(Сухой в конкурсе"носителя"уже не участвовал).Поскольку использование рекомендованной(утвержденной заказчиком)компоновки это половина победы в конкурсе и Мясищев и Туполев стали переделывать свои первоночальные машины(-к вопросу о появлении М-18).Туполев несколько опоздал,но у него был существенный"Туз в рукаве"-проэкт"160"развивался паралельно и взаимовлияюще с разработкой программы модернизации Казанского авиозавода.Что собственно и определило его победу.Любопытно,что с приходом Р.Рейгана в США реанимировали программу Б-1 но уже на качественно ином уровне.
            1. Precious.Fluids 8 апреля 2015 01:09
              А B-1b может летать только на небольшом сверхзвуке тоже по чисто политическим причинам?
              Роквеловская документация как и сам Туполев к созданию "Ту-160" ни ухом ни рылом - это самолет КБ Мясищева который у них просто отобрали.
              они его даже не скопировали (как Б-29), и из них "никому за это не было стыдно".
              Precious.Fluids
              1. Argon 8 апреля 2015 04:06
                Скорость(максимальная)Б-1Б упала из-за стелс-технологий,совершенно другой начинки,но главным образом в следствии пересмотра янкесами самой концепции прорыва организованной ПВО.А максимальная скорость Б-1А составляла 2,2-2,3М.
                1. Precious.Fluids 8 апреля 2015 04:39
                  Вследствие того что проект B-1 просто не удался... На таких больших самолетах стелс к существенному уменьшению скорости не приводит.

                  КБ Туполева было в СССР известно тем что, само не блистая интеллектом, постоянно обносило конкурентов. Обычно это касалось КБ Сухого, но также коснулось и Мясищевского КБ (первое под такой грабежь вообще закрывалось дважды).
                  В интернациональном масштабе похоже превзошел их только Lockheed. Потому что, в случае с Б-29 был всетаки реверс-енжиниринг, а не прямая передача всей технологии как с F-35Б.
                  Precious.Fluids
  6. Epizikl 7 апреля 2015 13:30
    Эх...
    Если бы ВСЁ РЕАЛИЗОВАТЬ - России не было бы равных вообще!
    1. oldkap22 7 апреля 2015 15:58
      если бы все это реализовать Россия "осталась и без штанов..."
  7. фа2998 7 апреля 2015 20:24
    Ребята ,я понимаю сверхзвуковой бомбардировщик,но пассажирский-зачем?! 12т. полезной нагрузки.В это входит бортпроводницы,обеды,багаж и 100 пассажиров.Давайте перемножим 12т.х2.2 руб.х6000км.Получаеться под 160 тыс.Стоимость перевозки 1 пассажира-1584руб.при полной заполняемости.Конечно в СССР все дотироволось,но и перелет на обычном самолете-это роскошь-это несколько десятков руб.А тут,что целый год работать что-бы перелететь с ветерком. hi
  8. 16112014nk 7 апреля 2015 21:32
    В СССР полёт из Москвы в Алма-Ату на Ту-144 стоил толи 60, толи 66 рублей, точно не помню. В это время средняя зарплата в СССР была 120-150 рублей. Я сам получал 180-200 руб. А на Ту-144 во время полёта кормили, как в ресторане: давали коньяк и чёрную икру!
  9. Комментарий был удален.
  10. Иван Павлович 7 апреля 2015 22:49
    [media=http://yadi.sk/i/7iRjFGjQfgBeQ]
    ( сюда зайдите )
    Прошу полюбопытствовать -- мало не покажется
  11. Danik_Rok 8 апреля 2015 19:41
    Пассажир без окон, ыыы

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня