Авиация и космонавтика 2000 12

ТУ-95

Продолжение. Начало в "АиК'' №11/2000.

…Нужно отдать должное мудрости и порядочности А.Н.Туполева. Сталин умер в марте 1953 года, в стране еще практически ничего не изменилось, страшная репрессивная машина продолжала работать. Преступлением считалось само сочувствие или либерализм по отношению к провинившемуся. А.Н. Туполев, уже отведавший тюремной баланды и только что слышавший от членов комиссии в свой адрес весьма жесткие высказывания, прикрыл Н.Д.Кузнецова, спасая и его, и дело. До конца жизни у А.Н.Туполева с Н.Д.Кузнецовым были очень теплые отношения, такое не забывается. Многие типы самолетов с маркой "Ту" летали и летают по сей день с двигателями, на которых стоит марка "НК".

Что же касается главной виновницы катастрофы, шестерни редуктора, то дальнейшее разбирательство установило, что она была изготовлена с нарушением технологии. Истинный конкретный виновник был найден и получил соответствующий срок. Ныне эта злополучная шестерня находится среди экспонатов музея завода-изготовителя двигателя 2ТВ-2Ф, и мало кто из посетителей знает, какие "шекспировские страсти" скрываются за этим невзрачным кусочком металла.

По результатам работы комиссии было принято решение оказать помощь ОКБ-276 по разным направлениям, в частности, по созданию Норм прочности авиадвигателей. Эти Нормы требовали на свою разработку достаточно длительного времени, поэтому, для начала, было предложено создать Нормы прочности отдельных, наиболее ответственных частей двигателя.

Поставил точку в истории с катастрофой самолета "95-1" приказ МАП № 114 от 15 октября 1953 года. В приказе были названы причины катастрофы: разрушение промежуточной шестерни редуктора двигателя 2ТВ-2Ф вследствие ее недостаточной усталостной прочности и недостаточности эффективности бортовых средств пожаротушения самолета "95". Главным конструкторам Туполеву, Мясищеву, Кузнецову, Микулину вменялось обеспечить качественное и безаварийное проведение летных испытаний самолетов Ту- 95 и М-4. Туполеву, Кузнецову и Макаревскому (начальнику ЦАГИ) до начала летных испытаний самолета "95-2" с двигателями ТВ-12 необходимо было организовать и провести статические испытания ТВ-12 с мотогондолой самолета, а также дополнительные статические и вибрационные испытания по Ту-95. От Кузнецова требовалось до установки ТВ-12 на самолет обеспечить надежную доводку и штатную проверку двигателей в условиях стендовых испытаний, а также на одной из летающих лаборатории Ту- 4J1J1. Главным конструкторам указанных самолетов и двигателей необходимо было провести специальные испытания эффективности противопожарной системы самолетов Ту-95 и М-4, особенно в районе силовых установок.

В заключении обзора материалов по катастрофе "95-1" с позиций сегодняшнего дня можно поучиться, как из трагического события, не потеряв головы, можно максимально получить пользу для продвижения дела.

Пока шли доводки и испытания самолета "95-1", на заводе № 156 строился второй экземпляр для летных испытаний – самолет "95-2" под новые двигатели ТВ-12 ( заказ 180/2 ).

Самолет "95-2" или "дублер" начали проектировать в январе 1952 года. В связи с высокой унификацией с первым опытным самолетом проектирование закончилось через месяц, в феврале 1952 года. В этом же месяце началось производство самолета. При работах по "дублеру" учитывался опыт проектирования, производства и испытаний первого опытного самолета, а также начальный опыт эксплуатации другого самолета ОКБ-156 – бомбардировщика Ту-16. Самолет "95-1" был перетяжелен, масса пустого самолета превышала расчетную на 15%, на "дублере" удалось свести эту цифру к 3%. Были использованы новые конструкционные материалы, в частности, сплав В-95. В ходе постройки оборудование заменялось более совершенным и была изменена конструкция мотогондол под новый тип двигателя.

Туполевский мозговой штаб, конец 50-х годов

Двигатель НК-12

Опытный "95/2" в полете

Производство планера "дублера" было закончено в ноябре 1952 года. До июля 1954 года шла нескончаемая цепь доработок и изменений на практически готовой машине. И еще почти полгода самолет "95-2" стоял в сборочном цехе опытного завода. Не было двигателей. ОКБ Н.Д. Кузнецова на сей раз решило не устраивать никаких гонок на испытаниях, все делалось крайне тщательно, с гарантией, что майская трагедия 1953 года по их вине не повторится.

К новым двигателям ТВ-12 было пристальное внимание со стороны руководства МАП. В декабре 1953 года Министерство утвердило общую конструктивную компоновку двигателя. Отмечалось, что доводочные испытания показали, что ТВ-12 может быть доведен до необходимых параметров, в том числе и по надежности. Взлетная и максимальная мощности превышали заявленные на 2-3%, но в то же время удельный расход топлива был на 2-3% выше. Не доведены были некоторые узлы двигателя, редуктор, маслосистема, а также системы измерения крутящего момента и тяги. ОКБ-276 предлагалось проработать резервные варианты наиболее ответственных узлов и агрегатов двигателя.

Для доводки и испытаний опытный двигатель ТВ-12 был установлен на летающую лабораторию Ty-4J1J1 (заказ 180ЛЛ) и с лета 1954 года начал проходить летно-доводочные испытания.

Доводка, доработка и испытания двигателя отодвинули срок готовности "дублера" к летным испытаниям. Тем не менее, серийному заводу № 18 предписывалось передать ВВС 15 серийных самолетов Ту-95 в течение 1954 и 1955 годов, а куйбышевскому моторостроительному заводу № 24 освоить в серии ТВ-12 под серийным обозначением НК-12.

Одновременно для подстраховки, ОКБ-19, руководимому Главным конструктором П.А.Соловьевым, было выдано задание на разработку нового, мощного и экономичного ТВД типа Д- 19 со взлетной мощностью 15000 э.л.с., номинальной мощностью 12300 э.л.с. и удельным расходом топлива на максимальном режиме 0,16 кг/л.с.ч. (Подстраховывались не только по силовой установке, А.Н.Туполев начал прикидывать вариант развития "95-ой" с новыми ТРД типа ВД-5 или ВД-7 – проект "99", все эти мероприятия были не лишние, поскольку после катастрофы в МАП был подготовлен документ о снятии Ту-95 с серии в Куйбышеве и внедрению там М-4).

JI.JI. Кербер

Летчик-испытатель И.М.Сухомлин

Летчик-испытатель М.А.Нюхтиков

В декабре 1954 года на "дублер" наконец были установлены долгожданные двигатели ТВ-12, и в начале января 1955 года самолет перевезли в ЖЛИ и ДБ. 21 января самолет передали на заводские испытания. 16 февраля 1955 года экипаж во главе с летчиком-испытателем М.А.Нюхтиковым и вторым летчиком И.М.Сухомлиным уходят на "дублере" в первый полет. Летные испытания и доводки второго опытного самолета шли почти целый год, до 20 января 1956 года. Последний полет по этапу Заводских испытаний состоялся 8 января. Всего за время этих испытаний "дублер" совершил 68 полетов с общим налетом 168 часов. В период заводских испытаний окончательно решилась судьба серии Ту-95. Весной 1955 года ЖЛИ и ДБ посетили руководители страны, в частности Н.С.Хрущев и Г.К.Жуков (рассказывают, что Андрей Николаевич пошел на хитрость, чтобы первым получить в свои руки высоких особ: он инсценировал неисправность своей машины на дороге следования правительственного кортежа, перегородив дорогу, кортеж остановился, далее слово за слово… и "члены" едут к туполевским машинам). Они были ознакомлены с новой авиационной техникой, но начали осмотр с "Ту", в том числе и с опытного Ту-95. Хрущев залез в кабину (с его то комплекцией) бомбардировщика, А.Н.Туполев подробно рассказал о возможностях новой машины, показал пути дальнейшей модификации и модернизации. Беседа вскоре дала положительные результаты для Туполева и для Ту-95. Через месяц окончательно и бесповоротно было принято решение по серии не только в варианте бомбардировщика, но и в варианте ракетоносца.

В целом заводские испытания проходили благополучно, но один эпизод едва опять не поставил под угрозу срыва всю программу Ту-95. Лето 1955 года. Заканчивался очередной испытательный полет, самолет должен был совершить посадку на аэродром. И тут бортинженер А.М.Тер-Акопян сообщил по радио на землю, что не выпускается шасси как от основной электрической сети, так и от аварийной. Сажать самолет на "брюхо" значило с большой долей вероятности угробить и вторую опытную машину. На испытательном аэродроме создалась весьма тревожная обстановка. Самолет продолжал летать кругами, выжигая топливо. Из Москвы срочно приехали А.Н. Туполев, его заместитель по оборудованию Л.Л.Кербер и другие ведущие специалисты ОКБ. Л.Л. Кербер вместе со специалистами по системам бортового оборудования разложил на траве у выносного командного пункта фидерные электрические схемы и искали причину невыпуска шасси при питании от аварийной сети. А.Н.Туполев в сильном возбуждении ходил вокруг и торопил Кербера. Топлива не самолете было еще на четыре часа полета, и самолет исправно кружил над аэродромом, пока Кербер и его команда искали выход из создавшегося положения. Это продолжалось около двух часов, наконец Кербер повеселел и начал шутить, что окончательно вывело из себя Туполева.

"Черт побери, – громко кричал Туполев, – Кербер, скоро придумаешь решение? А ты тут шутками занимается!"

"Теперь скоро, Андрей Николаевич, – с ухмылкой процедил сквозь зубы Кербер, – только не мешайте мне." И добавил: "Когда мой родственник, капитан 1-го ранга Шульц Михаил Федорович, командир крейсера "Новик", единственного прорвавшегося из осажденного Порт-Артура, стоял на мостике, то у него стольких подсказчиков не было, а то всем был бы…"

Один из первых серийных Ту-95 (в дальнейшем стал прототипом Ту-95М)

Ту-95 над Тушино, 1956 год

Через два часа, ушедших на поиски возможной причины дефекта на борту, Кербер взял микрофон и начал четко передавать команды на борт самолета. Он велел бортинженеру Тер-Акопяну полностью обесточить машину, что само по себе было "острым" решением, – на какое-то время самолет остался без радиосвязи с землей. При повторном подключении сети реле, блокировавшее систему выпуска шасси и "вычисленное" на земле командой Кербера, сработало, и шасси выпустилось. Самолет совершил нормальную посадку. На сей раз все закончилось благополучно.

Изрядно переволновавшийся Туполев возвращался в своей машине в Москву. Рядом с ним сидел Кербер, который рассказывал о своем родственнике – герое русско-японской войны, расстрелянном революционными матросами в феврале 1917 г.

В ходе серийной постройки самолет Ту-95 неоднократно модифицировался и модернизировался, что позволило ему, как типу, продержаться в различных вариантах на вооружении советских ВВС и ВМФ до нынешних дней, и можно смело утверждать, что последние модификации Ту-95 будут состоять на вооружении и летать в начале наступающего 21-го века.

Всего насчитывается несколько десятков вариантов Ту-95. В этой обширной семье можно встретить бомбардировщики, ракетоносцы, разведчики, самолеты противолодочной обороны, пассажирские самолеты, а также машины других классов и назначений.

В ОКБ-156 было подготовлено большое количество проектов развития базового самолета,часть из которых была закончена постройкой опытных образцов, но большая часть проектов осталась лишь на бумаге.

Ниже приводится обзор опытных, серийных модификаций самолета Ту- 95, а также информация о некоторых неосуществленных проектах. За рамки обзора выведены пассажирские и транспортные самолеты, самолеты ДРЛО, а также самолеты противолодочной обороны, созданные на базе или с использованием агрегатов и основных технических решений Ту-95. Выведенные за рамки обзора модификации сами по себе достаточно интересны концептуально и конструктивно и по сему требуют отдельного детального повествования.

Ту-95М над Тушино, 1961 год

Двигатель НК-12М

Двигатель НК-12МВ

САМОЛЕТ "95-Г (ЗАКАЗ 180/1) ,

Первый прототип самолета Ту-95 с двигателями 2ТВ-2Ф, создавался по Постановлению Совета Министров СССР № 2396-1137 от 11.07.1951 г. Первый полет состоялся 12 ноября 1952 года. Потерпел катастрофу 11 мая 1953 года.

САМОЛЕТ "95-2" (ЗАКАЗ 180/2)

Второй прототип самолета Ту-95 с двигателями ТВ-12, создавался по тому же ПСМ, что и "95-1". Первый полет состоялся 16 февраля 1955 года. Успешно прошел заводские испытания и вместе с первыми двумя серийными машинами проходил Государственные испытания. Впоследствии, в 1957-1958 годах, самолет был переоборудован в летающую лабораторию для летных испытаний и доводок мощного турбовентиляторного двигателя НК-6 для сверхзвукового бомбардировщика "106".

ТУ-95 (ИЗДЕЛИЕ "В", ЗАКАЗ 180)

Первый серийный вариант. По сравнению с прототипами имел удлиненный на 2,72 м фюзеляж, полный комплект оборудования и вооружения. Взлетная масса была доведена до 172 тонн при запасе топлива 80,73 тонны. С грузом бомб в 5 тонн самолет имел практическую дальность 12100 км. Серийно выпускался с 1955 по 1958 год, всего была построена 31 машина.

В 70-е годы парк самолетов был модернизирован. В ходе модернизации машины оснащались средствами РЭП, новыми РЛС и современным пилотаж- но-навигационным оборудованием. В эксплуатации самолеты последовательно переоснащались новыми двигателями НК-12М и НК-12МВ. В модернизированном виде они продержались на вооружении до начала 80-х годов, после чего часть самолетов была переоборудована в учебные.

ТУ-95М (ИЗДЕЛИЕ "ВМ")

Поскольку испытания первых Ту-95 показали, что требования ПСМ на разработку Ту-95 не были выполнены по некоторой части летных данных, в марте 1956 года принимается решение довести характеристики самолета до заданных и предъявить модернизированный самолет на контрольные испытания. Был доработан серийный самолет №101 путем установки на нем новых двигателей НК-12М со взлетной мощностью 15000 э.л.с., с винами АВ-60М. Запас топлива был увеличен до 89,53 тонны, взлетная масса до 182 тонн.

С 22 февраля по 16 октября 1957 года модернизированный самолет проходил заводские испытания, подтвердившие возможность улучшения летных данных самолета Ту-95. Именно эти испытания позволили принять на вооружение самолет Ту-95 (Распоряжение Совета Министров СССР № 2396 от 26.09.1957 г., по которому Ту-95 принимался на вооружение с данными модернизированного самолета № 6)

Ту-95М с СПС-1 и СПС-2

Термоядерная бомба РДС-бс – оружие "судного дня" для Ту-95

В конце 1957 года Ту-95М был запущен в серийное производство и до конца года было выпущено 19 самолетов. На этом серия Ту-95 и Ту-95М закончилась.

Контрольные испытания серийного Ту-95М №410 проводились весной – осенью 1958 года. На них самолет при взлетной массе 182 тонны, бомбовой нагрузке 5 955 кг (масса реальной советской ядерной бомбы) и 5% остатка топлива в конце маршрута показал практическую дальность 13200 км. Максимальная скорость составила 902 км/ч, а крейсерская находилась в пределах 720-750 км/ч. Эти данные были записаны в технические условия на поставку Ту-95М, по которым заказчик принимал серийные машины.

Ту-95М внешне почти не отличался от Ту-95, за исключением наличия дополнительных воздухозаборников в верхней части мотогондол, предназначенных для обдува электрооборудования. Однако в модификационном ряду он занимает важное место как вариант, на котором удалось вылечить многие "детские болезни" машины. Вопрос модернизации, начавшейся с установки более мощных двигателей, потребовал и других доработок базовой конструкции. Двигатель НК-12М имел мощность на 25% большую, чем НК- 12. Увеличение мощности двигателей вызвало рост напряжений в лопастях винтов. Напряжения в лопастях, кроме мощности на валу двигателя, пропорциональны произведению скоростного напора на угол атаки винтов. Поэтому для получения приемлемых напряжений в лопастях винтов при повышении мощности двигателей пришлось уменьшить угол установки двигателей на 1 град, против 0 град, относительно хорды крыла на Ту-95. Винты АВ-60М с дюралевыми лопастями и профилями типа НАКА имели на крейсерском режиме на 4% большее КПД, чем АВ-60. Увеличение КПД винтов привело к уменьшению километрового расхода топлива. Длина разбега Ту-95М при прочих равных условиях сократилась на 20% по сравнению с Ту-95, и с учетом увеличения взлетной массы практически осталась прежней. С целью уменьшения усилий на штурвале (для подъема носового колеса на разбеге), а также при посадке угол установки стабилизатора по отношению к хорде крыла уменьшили на 1 град. Увеличение мощности двигателей, помимо увеличения максимальных горизонтальных скоростей и увеличения практического потолка, подняло вертикальные скорости и соответственно сократило время набора высоты. Был изменен порядок расхода топлива из различных групп топливных баков, в результате чего задняя центровка сдвинулась вперед при той же нейтральной центровке, соответственно запас продольной устойчивости Ту-95М увеличился.

В 70-е годы Ту-95М вместе с Ту-95 прошел весь цикл доработок и усовершенствований, позволивших ему оставаться в строю вплоть до 80-х годов. В конце своей карьеры Ту-95М были, как и Ту-95, переоборудованы в учебные.

ТУ-95Л И ТУ-95МА

Варианты Ту-95 и Ту-95М, приспособленные для транспортировки и применения ядерных боеприпасов, отличались термостабилизированным грузоотсеком, белой противоатомной покраской нижних поверхностей планера, наличием у экипажа защитных шторок и асбестовой обмазкой проводки и т.д. Практически все Ту-95 были оборудованы под стандарт "А", поэтому шифр "А" зачастую присваивался самолетам, участвовавшим в испытаниях советского ядерного оружия и оснащенных дополнительной контрольно-записывающей аппаратурой, связанной с этими испытаниями. Самолеты обеспечивали применение первых серийных советских ядерных бомб типа РДС-3, РДС-4 и термоядерных бомб типа РДС-6С (РДС-37), а также более совершенных бомб, разработки последующих лет.

Ту-95А и Ту-95МА во второй половине 50-х годов поступили на специальный 71-й полигон ВВС, специализировавшийся на проведении ядерных воздушных испытаний, в задачи которого входил широкий круг вопросов, связанных с проведением испытаний ядерного оружия, а также отработка тактики его применения. Впервые Ту- 95 использовались при проведении ядерных испытаний в 1958 году на Новоземельском полигоне. Обычным явлением для этой части было нахождение в ее составе стандартных строевых Ту-95 соответствующих стандарту "А". Машины, часто со своими экипажами, приходили из частей, производили один-два сброса ядерных бомб и возвращались в свои части. После воздействия поражающих факторов особо мощных ядерных взрывов, на самолетах иногда приходилось менять целые фрагменты обшивки. Привлечение к сбросам строевых машин, давало возможность хотя бы части экипажей познакомиться на практике с применением ядерного оружия, что было крайне важно, ведь основное предназначение этих людей и состояло именно в том, чтобы без малейших колебаний с ядерными бомбами на борту лететь на край Света и бросать их на головы себе подобных.

Ту-95У ("учебный") на аэродроме под Энгельсом

Ту-95МР

Иногда к испытаниям ядерных бомб привлекались целые полки. Так, при сбросе ядерной бомбы экипажем замполита 409-й ТБАГТ из состава 106-й ТБАД И. Баженова, с ним в строю на своих машинах в точку сброса шел весь полк и каждый экипаж в полной мере мог ощутить, что такое взрыв термоядерной бомбы мощностью 2,5 мегатонны. Самолеты Ту-95А и Ту-95МА использовались для испытаний на трех площадках полигона под Семипалатинском, а затем на полигоне на Новой Земле. Весной 1960 года с борта Ту- 95МА на полигоне Сары-Чаган была сброшена термоядерная бомба мощностью в 20 мегатонн, это был самый мощный 427-й советский ядерный взрыв.

ТУ-95У (ИЗДЕЛИЕ"ВУ")

Часть оставшихся в строю в 80-е годы самолетов Ту-95 и Ту-95 М были переоборудованы силами ВВС в учебные машины. Они использовались для подготовки и тренировки экипажей более поздних модификаций Ту-95, сберегая их ресурс.

При переоборудовании с самолетов снималось бомбардировочное вооружение и часть оборудования, связанного с решением боевых задач, зашивались грузоотсеки. Учебные самолеты находились в центре подготовки Дальней Авиации в Рязани и на аэродромах строевых частей. В начале 90-х годов практически все оставшиеся Ту-95У были утилизированы.

Внешним отличием учебных самолетов была красная полоса вокруг фюзеляжа перед стабилизатором.

ТУ-95MP (ИЗДЕЛИЕ "BP")

Необходимость иметь в составе стратегических сил дальнего разведчика с межконтинентальной дальностью полета заставило ВВС в конце 50-х годов заказать ОКБ А.Н.Туполева разведывательную модификацию самолета Ту-95.

20 мая 1960 года выходит ПСМ СССР о создании на базе Ту-95 дальнего самолета-разведчика Ту-95Р. Модифицированный самолет предполагалось сдать на контрольные летные испытания в первом квартале 1961 года. В ОКБ начались работы по компоновке разведывательного оборудования на базовом самолете. Тем временем на "девяностопятые" начали внедрять универсальную систему заправки топливом, позволявшую производить дозаправку топливом в полете и ускоренную заправку на земле. Поэтому 9 января 1962 года выходит Распоряжение СМ СССР № 65, несколько изменившее задачи ОКБ. По нему серийный самолет Ту-95М № 410 должен был переоборудоваться в самолет-разведчик Ту-95МР-2 с универсальной системой заправки. По составу и размещению разведывательного оборудования новый вариант соответствовал тому,что было отработано в проекте Ту-95Р.

В отличие от Ту-95М, на Ту-95МР были установлены станция радиотехнической разведки и комплект фотооборудования. Радиолокационная станция "Рубидий-ММ" была заменена на новейшую станцию "Рубин-1Д" с фотоприставкой. Тактико-технические данные самолета остались на уровне Ту-95М, за исключением увеличенной дальности полета.

Переделка серийного самолета Ту- 95М № 410 проводилась на заводе № 18. В 1964-м году работы были закончены, и с 12 ноября 1964 года начались его летные испытания, на них в основном проверялась работа фоторазведывательного и радиотехнического оборудования. В процессе испытаний было выполнено три парных полета на дозаправку в воздухе от самолетов-зап- равщиков М-4, один из них ночью. В этом ночном полете Ту-95МР получил от танкера почти 50 тонн топлива. Через месяц, 19 декабря, испытания закончились и самолет был передан ВВС. До конца 60-х годов еще три самолета Ту-95М (№№ 501, 502 и 506) были переоборудованы в стратегические разведчики, причем один из них (№ 506) был сдан заказчику без системы универсальной заправки.

Все четыре Ту-95МР интенсивно эксплуатировались до второй половины 80-х годов, после чего были переоборудованы в учебные Ту-95У, а в начале 90-х годов утилизированы.

(Продолжение следует )

Михаил Никольский