Самолет Ту-4: история создания

Статус и новости

Самолеты в версии Ту-95МС-16 модернизируются до версии Ту-95МСМ с заменой двигателей на модификацию НК-12МВМ с винтами АВ-60Т.

Данная версия отличается:

• полной заменой радиоэлектронного оборудования,
• на самолете появился новый прицельно-навигационный комплекс, который позволяет использовать новейшие российские стратегические крылатые ракеты X-101 (в исполнении с термоядерной боеголовкой X-102). Данная ракета «воздух-поверхность», спроектированная с использованием технологии снижения радиолокационной заметности, способна поражать цели на удалении до 5500 км,
• при этом планер самолета остается прежним.

По заверениям представителей ОКБ Туполева, самолеты в модификации Ту-95МСМ можно будет успешно эксплуатировать вплоть до 2040-х годов, а там уже недалеко и до столетнего юбилея. Тем удивительнее, что самолет по-прежнему не только актуален, но и устанавливает мировые рекорды и принимает участие в боевых вылетах. Так 5 июля 2017 года российские стратегические ракетоносцы Ту-95МСМ, вылетевшие с авиабазы в Энгельсе, долетели до Сирии с проведением дозаправки в воздухе и нанесли ракетный удар по командному пункту и складам боевиков запрещенной в Российской Федерации террористической организации ИГ. Для нанесения удара использовались новейшие российские стратегические крылатые ракеты X-101, атака была совершена с расстояния примерно в 1000 км до цели.

Ранее, 30 июля 2010 года, стратегическим бомбардировщиком Ту-95МС был установлен мировой рекорд беспосадочного полета для серийно производимых самолетов. Два Ту-95МС, которые в НАТО давно прозвали «Медведями», в течение 43 часов патрулировали Атлантический, Северный Ледовитый и Тихий океаны, а также Японское море. В общей сложности самолеты пролетели за это время порядка 30 тысяч километров, четыре раза дозаправившись в воздухе. Изначально заявлялось 40 часов полета, что уже само по себе было мировым рекордом, но экипажи самолетов превзошли сами себя. Помимо отработки поставленных задач российские военные летчики проверили еще один фактор – человеческий. 43 часа без посадки – это три полноценных трансатлантических перелета, при этом военный борт – это далеко не пассажирский лайнер по уровню удобства и комфорта. Как результат – не подвели ни техника, ни люди.

Бомбардировщик Ту-4 – видео

https://youtube.com/watch?v=PhmdvNmW178

И.В. Сталин понимал, что все эти объективные трудности ставят проблему создания бомбардировщика под угрозу срыва. Выход из создавшегося положения был найден совершенно неожиданный. Во время бомбардировок Японии американской авиацией несколько бомбардировщиков В-29 после повреждений были вынуждены приземлиться на территории СССР. Сталин принял, вероятно, единственно правильное решение — наладить выпуск копий американского В-29.

Работа по копированию В-29 была поручена ОКБ А.Н. Туполева с одновременным развертыванием серии на заводе № 22 в Казани. Работы по самолету «64» были свернуты. 6 июня 1945 г. вышло решение ГКО об организации серийного производства Б-4 (первоначальное обозначение аналога В-29). Три летные машины В-29 были перегнаны в Москву. Одна машина поступила в ЛИИ для обучения персонала, вторую передали в ОКБ для разборки, изучения и копирования, третья осталась в качестве эталона. А.Н. Туполев, осмотрев машину, оценил объем и продолжительность предстоящих работ в три года. Обосновывая срок, он объяснил Сталину, что американская технология отличается и опережает нашу не только в самолетостроении, но и в других отраслях. Сталин ответил, что промышленности придется все освоить, так как иного пути нет.

Предоставив Туполеву широчайшие полномочия, срок ограничил двумя годами. И хотя Туполев практически стал главкомом над всеми включенными в орбиту грандиозного проекта, задача перед ним стояла чрезвычайно сложная. К работам было подключено более 900 заводов различных министерств. Подготовку к работе Туполев начал с создания штаба. В него вошли руководители ведущих бригад ОКБ, а ведущим по машине стал Д.С. Марков.

В-29 прежде всего расстыковали, каждый отдельный агрегат обрабатывала своя бригада конструкторов и технологов. Агрегат взвешивали, обмеряли, фотографировали и описывали, фиксировали геодезически. Любая деталь подвергалась спектральному анализу для определения материала. Трудности возникли при переводе дюймовых размеров в метрические, особенно с толщиной обшивки. Такие же трудности наблюдались при аналогичном переводе сечения проводов. Если округляли в плюс, вес возрастал на 8—10%, если в минус — не укладывались в нормы падения напряжения. Прибористам также довелось немало потрудиться над копированием. Легче было двигателистам. ОКБ А.Д. Швецова еще до войны имело лицензионное соглашение с американской фирмой «Райт». Двигатель АШ-73ТК для аналога был разработан на основе американского двигателя «Райт Циклон 18», стоявшего на В-29. Без изменения были запущены в производство турбокомпрессоры, карбюраторы, термостойкие подшипники.

Освоение советской авиапромышленностью самолета Ту-4 дало стране не только современный самолет, но и вывело Советский Союз на мировой уровень. Меньше двух лет понадобилось, чтобы первый серийный самолет Б-4 вышел со стапелей завода. 19 мая 1947 г. самолет с экипажем летчика-испытателя Н.С. Рыбко поднялся в воздух. За большие заслуги ОКБ А.Н. Туполева по копированию и серийному освоению машины название Б-4 сменили на Ту-4. Серийный выпуск продолжался до 1952 г. на трех заводах, на которых было выпущено 847 машин. С самолета Ту-4А впервые в нашей стране 18 октября 1951 г. была сброшена атомная бомба. Было сделано несколько модификаций Ту-4, но в основном это были одиночные или в лучшем случае малые серии.

ТТХ и возможности

Что касается ТТХ, то на конец февраля 1946 года они были утверждены в следующем порядке и с наличием показателей равных:

• 5 тыс. кг – вес пустого воздушного судна при 54.5 тыс. кг. нормального взлетного веса, при наличии перегрузки его масса не могла превышать 61.2 тыс. кг.;
• не менее 470 км/час – максимально допустимый показатель скорости, при стандартной скорости равной 560 км/час;
• от 5 до 6 тыс. км – дальность маршрута с учетом нормальных показателей веса борта и наличии нагрузки со стороны вооружения (бомбы).

Впоследствии в эти характеристики неоднократно вносились изменения. Так, была увеличена дальность до 7 тыс. км, оговорено обязательное наличие внутрифюзеляжной подвески для вооружения (бомбы укороченного калибра).

То же можно сказать и про оснащение, ведь его не раз усовершенствовали и заменяли на более современное и эффективное. Стилистика и внешний вид практически не менялся, так как придерживались понятий, что эта модель должна выглядеть максимально просто и соответствовать параметрам своего американского аналога-прототипа.

В 1947 году после завершения процесса разработки туполевское КБ получило награду в виде ордена Ленина, что в те времена считалось огромным признанием со стороны правительства.

История создания

В 30-е годы Советский Союз был одним из лидеров в области разработки бомбардировочной авиации, особенно тяжёлой. Однако за годы войны это преимущество было полностью утеряно. Хотя в последние предвоенные годы и был освоен выпуск современного тяжёлого бомбардировщика Пе-8 – к 1945 году он успел устареть. Да и собрано таких самолётов было всего несколько десятков, что не позволило Пе-8 сыграть какой-то значительной роли.

В конце 1942 года в СССР стало известно о новейшем американском бомбардировщике B-29. Уже в 1943 году ряд советских конструкторских бюро, в том числе и КБ Андрея Туполева, получили задание – разработать перспективный дальний бомбардировщик, не уступающий американскому. Однако дело шло медленно – Туполеву удалось только начать постройку макета, остальные КБ не дошли даже до этого. Но во второй половине 1944 года на территории СССР совершили аварийную посадку четыре B-29.

Правительство и И.В. Сталин, понимая, что самолёт нужен как можно скорее, согласились. Работы по запуску отечественного аналога B-29 в серию поручили КБ Туполева.

Туполев, осмотрев самолёт, сделал вывод о том, что работы займут 3 года. У конструктора потребовали уложиться в 2 года, но при этом предоставили широкие полномочия и максимальную поддержку. И они были необходимы. Мнение о том, что Ту-4 получили, просто разобрав B-29 и сделав рабочие чертежи – ошибочно. Ведь было выяснено, что американцы применили не только новые для советских конструкторов решения – в СССР не было аналогичных материалов. И это не говоря о приборах и разной системе измерения.

Поначалу Туполеву поступали предложения упростить конструкцию и вместо освоения производства новых сплавов использовать фанеру и дельта-древесину. Но конструктор стоял на своём. В итоге, первые серийные Ту-4 были сданы в эксплуатацию в начале 1947 году.

Это интересно: Локхид C-5 Гэлэкси — фото, характеристики

Конструкция

Самолёт Ту-4 конструктивно почти полностью повторял американский бомбардировщик B-29. Это был 4-моторный моноплан, имеющий среднее расположение крыла и однокилевое оперение. Сигарообразный фюзеляж круглого сечения включал в себя 6 отсеков, из них – 3 гермокабины. Между передней и центральной гермокабинами находился бомбовый отсек, над ним проходил герметичный лаз, соединяющий кабины. В задней кабине сидел кормовой стрелок.

Цельнометаллическое крыло собиралось из 2 отъёмных секций и центроплана. К кессону, образованному силовым набором центроплана, крепились мотогондолы и стойки шасси. К отъёмным частям крепились неразрезные элероны с триммерами, а также закрылки с электромеханическим приводом.

Они оснащались системой 2-ступенчатого наддува, включающей по 2 турбонагнетателя и приводной центробежный компрессор. Топливо поступало их мягких протектированных баков, размещённых в центроплане.

Как и на B-29, в бомболюке можно было установить дополнительные баки. Винты – 4-лопастные, с автоматически изменяемым шагом. Вспомогательная силовая установка на Ту-4 представляла собой малогабаритный бензиновый двигатель, приводивший в действие генератор.

Гидравлическая система бомбардировщика, как и на прототипе, использовалась только для управления механизмами колёсных тормозов. Все прочие приводы были электрическими. Ток на них подавали 6 генераторов, установленных на двигателях.

В состав радионавигационного оборудования Ту-4 входили радиокомпас, 2 радиовысотомера и маркерный приёмник. На самолёт также была установлена система «свой-чужой». Точность бомбометания обеспечивала РЛС «Кобальт», с помощью которой высчитывалось упреждение. Результаты сброса бомб фиксировались фотоаппаратами и кинокамерой.

Но Ту-4 отличался от B-29 не только силовой установкой. Было усилено оборонительное вооружение. Если американцы устанавливали на бомбардировщики 12,7 мм пулемёты Браунинга, то в СССР использовали 20 мм пушки Березина Б-20. Более того, на поздних самолётов пушки снова заменили на 23 мм орудия НР-23 конструкции Нудельмана и Рихтера.

Характеристики

Дальность полета, км  5100

Тип двигателя  4 ПД АШ-73ТК

Модификация	Ту-4
Размах крыльев, м	40,05
Длина, м	30,18
Площадь крыла, м2	161,7
Масса, кг	пустого самолета: 32270; нормальная взлетная: 47500; максимальная взлетная: 66000.
Мощность, л.с.	4 х 2400
Скорость, км/ч	558
Разбег, м	960
Пробег, м	1070
Практический потолок, м	11200
Экипаж, чел	11
Вооружение	Стрелковое вооружение — первоначально 10 ×УБ (12,7 мм), затем 10×Б-20Э (20 мм) или НС-23 (23 мм) Бомбовая нагрузка 6000-8000 кг (6-8 ФАБ-1000)

Схема Ту-4 – свободнонесущий цельнометаллический моноплан со среднерасположенным крылом и полотняной обшивкой рулей и элеронов. Шасси самолета с носовым колесом и хвостовой убираемой опорой было оборудовано гидравлическими тормозами.

Конструктивно фюзеляж разделялся на пять разъемных частей: гермокабина, центральная фюзеляжная часть, средняя гермокабина, хвостовая фюзеляжная часть и кормовая гермокабина. Для соединения передней кабины и средней служил герметический лаз диаметром 710 миллиметров. В центральной части размещалось два бомбовых отсека с открывающимися створками.

Силовая установка самолета – четыре поршневых двигателя АШ-73ТК с воздушным охлаждением. Двигатели были разработаны в ОКБ-19 Швецова А.Д. Для полета на больших высотах каждый двигатель оснащался двумя турбокомпрессорами ТК-19. Двигатели взлетной мощностью 2400 л.с.

На двигателях установили четерехлопостные винты с изменяемым в полете шагом.

Крыло — двухлонжеронное трапециевидное, большого удлинения. В нем размещалось 22 мягких топливных бака общим  20180 литров.

Противообледенительные устройства – резиновые пневматические протекторы, установленные по передней кромке стабилизатора, крыла и киля с форкилем. Защита винтов осуществлялась путем обливания передних кромок лопастей спиртом с глицерином.

В состав высотного оборудования входили устройства для питания кабин воздухом, поддержания в них давления, обогрева. Подача воздух осуществлялась от турбокомпрессоров средних двигателей. До высоты 7 км в кабинах автоматически поддерживалось давление, которое соответствовало высоте 2,5 км.

В состав оборонительного вооружения входило 10 пушек Б-20Э или НС-23 размещенных в 5 башнях с дистанционным управлением. При этом управление всеми огневыми установками могло осуществляться одним человеком с любого места. Запас бомб – 6 тонн.

Бомбардировщики-носители ядерного оружия (Ту-4А) мог брать на борт одну атомнцю бомбу. На машинах устанавливалась биологическая.

На Ту-4 впервые в отечественном самолетостроении все элементы оборудования свели в системы. Бортовое оборудование, в особенности автоматика, боевую эффективность самолета повысило значительно. Бортовой локатор и автопилот позволяли экипажу обнаруживать и поражать цели из-за облаков ночью.

При помощи автоматики выдерживался наиболее выгодный режим работы двигателей, чем обеспечивало увеличенную дальность полета. Десятки электромоторов помогали экипажу управлять подвижными элементами самолета; рулями, закрылками и шасси.

Модификации

• Ту-22М3 – основная модификация;
• Ту-22М3Р (или Ту-22МР) – версия с разведывательным оборудованием в контейнерном исполнении вместо бомбовой нагрузки. В конце 1980-х годов построено около десяти экземпляров. Состоят на вооружении Дальней авиации ВКС России;
• Ту-22М3М – дальнейшая модернизация с целью повышения боевой эффективности и продления ресурса до 35 лет.

Ожидается, что в общей сложности около 30 единиц Ту-22М3 будут обновлены по этой программе на Казанском авиазаводе. Первый модернизированный до уровня М3М экземпляр совершил первый полет 28 декабря 2018 года. По данным “Туполева”, у Ту-22М3М значительно расширен боевой потенциал, увеличен радиус действия. Глава комитета Совета Федерации по обороне и безопасности Виктор Бондарев сообщал, что эта версия самолета сможет нести крылатые ракеты Х-32 и гиперзвуковые ракеты.

Кроме того, в 1990-х годах конструкторское бюро Туполева прорабатывало возможность создания на базе Ту-22МЗ сверхзвукового бизнесджета Ту-344 на 10-12 пассажиров. В 1990-х и 2010-х годах изучались возможности использования Ту-22М3 в качестве платформы для запуска на орбиту Земли искусственных спутников.

Особенности компоновки и конструкции

• Выбранная конструкторами ОКБ Туполева аэродинамическая компоновка обеспечивала самолету высокие аэродинамические характеристики, особенно на высоких скоростях полета.
• Улучшенные летно-технические характеристики самолета достигаются за счет большого удлинения крыла, которое соответствует выбору угла его стреловидности, а также набору профилей вдоль его размаха.
• Силовая установка ракетоносца Ту-95МС включает в себя четыре турбовинтовых двигателя НК-12МП с соосными четырехлопостными винтами АВ-60К.
• Запасы топлива хранятся в 8 герметичных отсеках кессонной части крыла и еще в 3-х мягких баках, расположенных в задней части фюзеляжа и центроплане.
• Заправка топливом – централизованная, также на самолете имеется штанга топливоприемника, которая позволяет осуществлять дозаправку бомбардировщика непосредственно в воздухе.

Ту-95 строился серийно с 1955 года, тогда же он начал поступать на вооружение частей дальней авиации СССР. Совместно с «мясищевскими» М-4 и 3М, стратегический бомбардировщик Ту-95 на протяжении нескольких лет до момента постановки на боевое дежурство первых межконтинентальных ракетных комплексов советского производства оставался основной сдерживающей силой в ядерном противостоянии между Вашингтоном и Москвой.

Самолет выпускался в различных вариантах:

• бомбардировщика Ту-95,
• ракетоносца – Ту-95К,
• стратегического разведчика Ту-95МР и самолета разведки и целеуказания для ВМФ СССР – Ту-95РЦ.

В конце 1960-х годов после глубокой модернизации конструкции самолета Ту-95 был создан дальний самолет противолодочной обороны Ту-142, который в 1970-80-е годы прошел очень сложный путь дальнейшего развития и модернизации. На вооружении Авиации ВМФ России, а также ВМС Индии продолжают находиться несколько десятков самолётов Ту-142М (Ту-142МК), Ту-142М3 и Ту-142МЭ.

Семейство Ту-142 является глубокой целевой модификацией Ту-95 с целью получения дальнего противолодочного самолёта, способного эффективно бороться в системе противолодочной обороны ВМФ с современными подводными лодками, как дизель-электрическими, так и атомными.

Противолодочный самолёт Ту-142М3.Первый опытный самолёт Ту-142 совершил первый полёт 18 июня 1968 года. После серии испытаний и доводок самолёт был запущен в серийное производство в Куйбышеве, а затем в Таганроге и поступил на вооружение Авиации ВМФ. В 70-е годы был испытан и передан в серийное производство улучшенный вариант комплекса — Ту-142М (Ту-142МК), на его базе для Индии выпускался экспортный вариант Ту-142МЭ и как дальнейшее развитие Ту-142М — Ту-142М3 с улучшенной системой противолодочного вооружения.

На основе Ту-142М в конце 1970-х и начале 1980-х годов КБ Туполева спроектировало стратегический ракетоносец – носитель крылатых ракет большой дальности – Ту-95МС.

По данным на 2017 год на вооружении ВКС России находится:

• 48 стратегических бомбардировщиков в версии Ту-95МС
• 12 стратегов в версии Ту-95МСМ.

Известные B-29

• Enola Gay (сер. номер 44-86292) — самолёт, сбросивший атомную бомбу на Хиросиму. Находится в Национальном музее авиации и космонавтики.
• Bockscar (сер. номер 44-27297) — самолёт, сбросивший атомную бомбу на Нагасаки. Находится в Национальном музее ВВС США.
• Command Decision (сер. номер 44-87657) — самолёт, бортстрелки которого одержали пять воздушных побед над истребителями МиГ-15 в ходе Корейской войны.
• (сер. номер 44-62070) — последний полётопригодный B-29. С 2006 года по 2010 он не поднимался в небо из-за проблем с двигателями (их «ремонт» осуществлялся простой заменой на имеющиеся на складах, однако эти запасы подошли к концу). С августа 2010 снова в небе, после установки новых (не «родных») двигателей.

История создания Ту-4: интересные и важные моменты

Окончание Второй мировой войны показало, что стратегическая авиация как таковая совершенно отсутствует. Как известно, в 1943 году в стране активизировались работы, связанные с атомной проблемой, которые выявили потребность создания специфического авианосителя для расположения на нем бомбы атомного характера.

Подобного рода задачи в большинстве своем возлагались на КБ Туполева. Так и в этот раз пришло письмо от правительства, в котором говорилось о необходимости разработки эскизного проекта, касающегося создания бомбардировщика, который будет максимально схожим с американским аналогом версии В-29. Подобного рода предложения поступили еще в адрес двух дополнительных КБ.

Через год в начале лета 1945 года авиаконструктором Мясищевым было предложено создать полноценную копию американской версии, но с внесением определенных индивидуальных характеристик, касающихся оснащения. В это же время второе КБ создало проект подобного рода с учетом использования глубокой модернизации новой модели.

В нем предполагалась установка системы пушечно-оборонительного типа и высотных двигателей с наличием воздушного охлаждения. Для этих целей советской стороной сделан запрос в Америку о передаче моделей версии В/29, якобы для обороны районов Дальнего Востока от вторжения японской стороны. К сожалению, эти просьбы остались без удовлетворения.

Ту-144: опережая звук и весь мир

В 1963 году СССР включается в международную гонку по созданию первого в мире сверхзвукового пассажирского самолета. Советское правительственное задание подразумевало создание авиалайнера с крейсерской скоростью полета более 2300-2700 км/ч и дальностью полета до 4,5 тыс. км при загрузке до 100 пассажиров на борту или до 6,5 тыс. км с 50 пассажирами и дополнительным горючим. К 1967 году планировалось построить пять экземпляров. Работа над самолетом была поручена ОКБ Туполева. Проект возглавил сын выдающегося конструктора Алексей Андреевич Туполев.  

Планер самолета был выполнен по схеме «бесхвостка» с треугольным крылом малого удлинения, со сложной передней кромкой и однокилевым оперением. Необычный стремительный облик самолета дополняла яркая черта, отличавшая его от других моделей – опускающаяся носовая часть фюзеляжа, похожая на клюв птицы. Это решение обеспечивало пилотам качественный обзор при взлете и посадке с большим углом атаки, характерным для самолетов подобной конструкции.  

Специально для Ту-144 был разработан двухконтурный турбовентиляторный двигатель НК-144 с форсажными камерами. В самолете использовались новейшие материалы на основе алюминия, и впервые широко применялся титан. Как и многие другие машины Туполева, Ту-144 отличался изяществом и красотой, подтверждая тезис конструктора о том, что «некрасивые самолеты не летают».  

В последний день 1968 года Ту-144 впервые поднялся в воздух, тем самым обогнав на два с лишним месяца первый полет англо-французского «Конкорда». В июне следующего года Ту-144 преодолел скорость звука. Самолет поступает в серийное производство и в 1977 году осваивает первый пассажирский рейс по маршруту Москва – Алма-Ата. 

Несмотря на все надежды, возлагаемые на сверхзвуковую гражданскую авиацию, Ту-144 оказался сложным и дорогим в эксплуатации даже для плановой советской экономики. К этому добавилась череда катастроф, и программа Ту-144 была свернута. Однако опыт разработки был в дальнейшем использован при создании семейства сверхзвуковых самолетов Ту-22М и Ту-160. Сегодня ведутся работы над проектом сверхзвукового пассажирского самолета второго поколения.
 

Лётно-технические характеристики

Сравним самолёт Ту-4 с его прямым прародителем – бомбардировщиком B-29. А также с его модернизированной модификацией B-50.

	Ту-4	B-29	B-50D
Длина, м	30,1	30,1	30,1
Размах крыла, м	43	43	43
Максимальная скорость, км/ч	558	580	612
Боевая нагрузка, т	11,9	9	9
Дальность, км	3000	4865	7890

Сами по себе характеристики Ту-4 были, что называется, «на уровне». Всё-таки его скопировали с лучшего самолёта в своём классе. Безусловным плюсом было усиление оборонительного вооружения. Боевая нагрузка была несколько выше, но это реализовывалось не всегда – например, и советский, и американский бомбардировщики могли взять по 8 бомб калибра 1000 кг или по 40 бомб калибра 220-250 кг.

К сожалению, набрав вес, советский самолёт несколько потерял в скорости. Что же касается B-50, то он превосходил Ту-4 как по скорости, так и по дальности (особенно с использованием дозаправки в воздухе).

Якобы советские конструкторы вполне могли самостоятельно создать лучший бомбардировщик, не оглядываясь на запад. При этом на то, каких трудов стоил этот «перевод резьбы в метрическую», внимания стараются не обращать.

А, в конечном счёте, освоение производства Ту-4 не только обеспечило советские ВВС современным самолётом. Оно ещё и позволило перестроить авиационную промышленность, подготовив почву для дальнейших разработок.

Это интересно: Яковлев Як-19 (видео)