Помоги проекту - поделись книгой:
В начале 1964 г., после того как самолет Т-4 был принят к дальнейшей разработке, в соответствии с заданными тактико-техническими требованиями (III), в конструкторском бюро П.О. Сухого приступили к эскизному проектированию ударного самолета Т-4.
У компоновки самолета, предложенной на конкурс, был весьма серьезный недостаток - шасси не вписывалось в предназначенный для него отсек. Наилучшее решение этой проблемы - уборка тележки основных опор шасси под перевернутый на 180° воздухозаборник с горизонтальным клином. Специалисты ЦАГИ категорически отвергли это предложение, поскольку на клине с отрицательным углом торможения происходит потеря восстановления коэффициента полного давления.
Доводом ОКБ П.О. Сухого в пользу такого решения было то, что самолет Т-4 не маневренный истребитель, а летящий на постоянном угле атаки бомбардировщик, поэтому клин воздухозаборника всегда можно построить таким образом, что он будет работать на "оптимале".
Чтобы найти нужную компоновку самолета и схему уборки шасси из ЦАГИ в ОКБ был командирован Борис Хаимович Давидсон. В ходе работы предлагалось множество вариантов для выхода из создавшейся ситуации: уборка 32-х колесных тележек в крыло; взлет самолета с перевернутым воздухозаборником, то есть после выхода на заданный курс, Т-4 должен был переворачиваться кабиной вниз и так совершать полет (при посадке, бомбардировщик должен был снова возвращается в первоначальное положение) и многие др.
Еще одна проблема, возникшая при проектировании самолета с М=3 - это смещение аэродинамического фокуса машины после выхода на сверхзвук на 12-14% и возникающие с этим большие потери на балансировку самолета.
Для решения этой проблемы специалистами ЦАГИ было предложено сделать на самолете плавающее горизонтальное оперение (ПГО). При этом центр давления аэродинамических сил находился позади оси вращения ПГО, то есть он работал как "флюгер". Чтобы проверить правильность этой идеи был создан натурный стенд, где при температуре нагрева 300°С и соответствующих нагрузках испытывалось плавающее горизонтальное оперение. В итоге было выяснено, что ПГО отклоняется с запаздыванием, поэтому управление машиной терялось и фокус "бегал" по самолету.
Выход из создавшейся ситуации нашел гидравлик М.С. Марголин. Он предложил поставить впереди ПГО маленький "флюгарок". Переднее горизонтальное оперение уже крепилось нормально, и связь между ним и флюгарком осуществлялась через бустер. Имея малый момент инерции "флюгарок" быстро стабилизировался в потоке и этот же угол атаки должен был мгновенно передаваться на ПГО.
При проверке этой гипотезы выяснилось, что точность гидросистемы должна быть настолько высока, что выполнить ее практически невозможно. Нелинейные колебания "флюгарка" приводили к потере устойчивости самолета. В то время невозможно было создать статически неустойчивую машину.
В результате проведенных исследований была принята схема аванпроекта, но воздухозаборники на ней имели вертикальную поверхность торможения. Эта компоновка явилась основой эскизного проекта, который был закончен в июле 1964 г. В том же месяце эскизный проект самолета Т-4 был передан на рассмотрение Государственному комитету по авиационной технике, и в октябре 1964 г. ГКАТ совместно с Президиумом КТС его одобрили и рекомендовали самолет Т-4 к дальнейшей разработке.
Созданная после этого комиссия ВВС, изучив эскизный проект самолета, одобрила его, отметив в своем заключении полноту конструктивной проработки комплекса, перспективность и реальность его постройки. В итоге руководством ВВС и ВМФ были утверждены новые тактико-технические требования к комплексу Т-4.
Таблица 3.
Параметры Характеристики
Количество двигателей 4
Двигатели разработки ОКБ П.А. Колесова РД36:41
Суммарная тяга, форсажная, кгс 64000
Максимальная взлетная масса, т 120
Нормальная взлетная масса, т 100
Тяговооруженность при нормальной взлетной массе 0,64
Крейсерская скорость на высоте, км/ч 3000
Максимальная скорость на высоте, км/ч 3200
Дальность полета, на высоте, на крейсерской скорости:
- без подвесных топливных баков, км .6000
- с подвесными топливными баками, км 7000
Длина разбега на БВПП, м 1700
Обеспечено базирование на БВПП I класса
Практическая высота полета, км 22 - 24
Сразу после снятия в ноябре 1964 г. Н.С. Хрущева с поста Первого секретаря ЦК КПСС в конструкторское бюро приехал Дементьев. Петр Васильевич подписал к разработке новые проекты ОКБ, среди которых была "сотка". Было подписано постановление на полномасштабную разработку ударно-разведывательного комплекса Т-4. Оно задавалось в более широком плане, и самолет Т-4 становился многоцелевой машиной (бомбардировщик, постановщик помех, разведчик, ударный и самолет ПВО). Одновременно была задана проработка модификации самолета, которая получила название Т-4М. Эта машина должна была обладать одинаковыми значениями дальности на дозвуковых и сверхзвуковых скоростях.
Приказом председателя ГКАТ СССР №403 от 19 ноября 1964 г. директору завода ОКБ им, С.А. Лавочкина поручалось организовать производство и изготовление самолетов Т-4 и ракет X- 33 на предприятии. Для этого на завод направлялась группа конструкторов, и передавались имеющиеся в наличии материалы по изделиям ОКБ П.О. Сухого. Кроме того, 4 декабря 1964 г. приказом №426 председателя ГКАТ СССР на завод ОКБ им. С.А. Лавочкина было возложено проведение работ по комплексу Т-4: конструкторская разработка, экспериментально-стендовая отработка, доводка и испытания фюзеляжа, вертикального оперения, системы охлаждения, электросистемы, системы управления, ракет Х-33, контейнеров с разведывательным оборудованием и подвесных топливных баков. Одновременно на главного конструктора самолета Н.С. Чернякова возлагалось техническое руководство всеми работами, выполняемыми на заводе ОКБ им. С.А. Лавочкина по комплексу Т-4 и ракете Х-33.
Но из-за нерешительности Павла Осиповича и внутренних склок в КБ - кого "посадить" на "упавший с неба подарок", уже в начале 1965 г. завод Лавочкина был передан Владимиру Николаевичу Челомею под ракетную тематику.
А в самом конструкторском бюро готовились сборочные площади для первого самолета Т-4. Под руководством директора завода "Кулон"2 Михаила Павловича Семенова и главного инженера Александра Сергеевича Зажигина в КБ строился макетный цех. Из-за того, что постройка постоянных сооружений в то время не разрешалась, воздвигалось оно весьма оригинально. Сначала был построен большой ангар - железная конструкция, покрытая шифером, а уже внутри его строили нормальное кирпичное здание.
С целью обеспечения работ по постройке и стендовой отработке опытных экземпляров самолетов Т-4 в ноябре 1965 г. к разработкам был подключен Тушинский машиностроительный завод (ТМЗ). На ТМЗ была возложена задача по проведению конструктивной разработки, доводке и испытанию ряда элементов комплекса под техническим руководством генерального конструктора П.О. Сухого. Таким образом Тушинский машиностроительный завод стал филиалом ОКБ П.О. Сухого.
Отношения между ТМЗ и КБ поначалу складывались трудно, дирекция завода встретила новое задание критически. И это понятно: на заводе было налажено серийное производство летательных аппаратов другого типа, с уже отработанным технологическим процессом. А здесь "сваливается" дополнительно к основному плану новый заказ не по профилю завода, да еще с "ворохом" проблем и хлопот. Но в процессе оценки технологическими службами и отделом новой техники ТМЗ разработанных ОКБ конструктивно-технологических решений нашлись энтузиасты, которые оценили и отметили перспективу применения этих решений на Т-4 и в дальнейшем самолетостроении.
К этим энтузиастам можно отнести главного технолога Юрия Яковлевича Христоева, заместителей главного технолога Раису Федоровну Фадееву и Бориса Васильевича Болбота, главного металлурга Бориса Иосифовича Дуксина-Иванова, главного сварщика Павла Степановича Афанасьева, начальника отдела новой техники Теодора Иосифовича Казакевича и специалистов руководимых ими подразделений. В качестве наглядного примера творческого содружества работников ОКБ и ТМЗ можно привести предложения главного технолога ТМЗ Ю.Я. Христоева о замене панельной схемы сборки фюзеляжа на поотсеченную, что, конечно, потребовало изменения конструкции, но в конечном итоге помогло создать более надежную и легкую конструкцию и снизить трудоемкость изготовления самолета.
Ведущим инженером на Тушинском заводе от ОКБ П.О. Сухого был назначен В.Ф. Бабаев, а старшим военпредом на ТМЗ - О.К. Рогозин. Ведущим инженером от ЦАГИ на завод П.О. Сухого был назначен А.Ж. Рекстин. Среди основных специалистов ОКБ, координировавших работу с ТМЗ были М.П. Семенов, А.С. Зажигин, В.В. Тареев, Г.Т. Лебедев, Е.С. Медведев, А.Н. Шевнин.
Одновременно с ТМЗ к работе над новой машиной было подключено машиностроительное конструкторское бюро (МКБ) "Буревестник" (до 1965 г. подразделение Тушинского завода) под руководством главного конструктора Александра Васильевича Потопалова. ОКБ П.О. Сухого получило в помощь коллектив из 300 конструкторов, которые находились под техническим руководством "суховцев". Конструкторское бюро Сухого определяло только основные параметры, геометрию самолета, принципиальные конструктивно-технологические решения, а разработку рабочих чертежей отдельных систем самолета и запуск в производство были прерогативой МКБ "Буревестник".
С целью координации работ с научно-исследовательскими институтами ВИАМом, НИАТом, ВИЛСом при разработке сварных конструкций ОКБ П.О. Сухого и МКБ "Буревестник", а также принятия решений при отработке и изготовлении изделий на ТМЗ в 1965 г. ведущий конструктор А.А. Веселов был назначен П.О. Сухим ответственным представителем на ТМЗ от ОКБ.
В 1964-65 гг. ОКБ П.О. Сухого были спроектированы и построены на ТМЗ опытные отсеки фюзеляжа и крыла для статических и тепловых испытаний.
Для определения коэффициента теплопроводности различных конструкций, теплозащиты топливных баков-отсеков и отсеков оборудования спроектированы, изготовлены и испытаны около 20 опытных панелей и 5 различных типов конструкций. Тепловые испытания проводились на специально спроектированном и построенном в кратчайшие сроки стенде в СибНИА (г. Новосибирск).
В 1964 г. Дубнинское МКБ приступило к работе над ракетой Х-33 под индексом Х-45 класса "воздух-поверхность". Учитывая сложность задач, которые возлагались на ракету, в Дубнинском МКБ совместно с большим количеством смежных предприятий был проведен колоссальный объем работ. Сама ракета не уступала по наличию сложнейших систем управления и навигации основному носителю, самолету Т-4. Так на ракете Х-45 была установлена БЦВМ "Аргон", впервые появились инерциальная система, захват и выбор цели на траектории полета. Основные решения были отработаны еще на ракете Х-33, но технологические решения и воплощение ракеты в металл проходили в Дубне. В 1965 г. был подготовлен аванпроект ракеты Х-45. В 1967 г. собрана в "металле" первая ракета Х-45 и передана в НИИАС (ныне ОАО "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ГосНИИАС)) для отработки согласованности инерциального и радиолокационного комплекса с РЛС "Прогресс", а также для математического моделирования и отработки БЦВМ "Аргон". Всего было собрано три ракеты, которые использовались для испытаний комплекса бортовой аппаратуры, вибрационных и климатических испытаний. В разработке ракеты принимали непосредственное участие известные ученые и конструктора Дубнинского машиностроительного конструкторского бюро: А.Я. Березняк, Г.К. Самохвалов, В.А. Ларионов, А.И. Мякотин, Б.И. Маков, Р.Ш. Хайкин, О.В. Мельников, А.Н. Новиков, Я.Ж. Батанов, В.И. Белов, Н.П. Могутов и др.
В 1965-66 гг. в ОКБ и на ТМЗ продолжалась интенсивная работа по созданию ударно-разведывательного самолета Т-4.
Задача по созданию самолета, способного совершать длительный полет со скоростью, соответствующей М=3 заставила ОКБ П.О. Сухого и институты ГКАТ с особой тщательностью подойти к облику аэродинамической компоновки "сотки".
Из всего многообразия аэродинамических компоновок машины, рассчитанных и прошедших трубные испытания, наиболее приемлемыми считались две основные:
- первоначальная аэродинамическая компоновка, в которой двигатели размещены в двух разнесенных мотогондолах под консолями крыла;
- вторая компоновка, "пакетная", в которой все четыре двигателя размещены в одной гондоле под фюзеляжем и крылом.
В проектном отделе конструкторского бюро шла работа по выбору аэродинамического облика Т-4. В то же время проводилась конструктивная разработка агрегатов фюзеляжа, расчет веса, определялось направление экспериментальных и опытных работ. В частности, поиском оптимального продольного набора фюзеляжа занимался Ю.А. Рябышкин, конструкцией воздухозаборника и тонкостенных днищ топливных баков - Л.Р. Бальшин, двигательным отсеком - А.В. Михайлов, вопросами прочности - С.В. Чиминов.
В конце 1965 г. конструктором Л.И. Бондаренко совместно с аэродинамиками ОКБ была разработана пакетная компоновка, обеспечивающая увеличение аэродинамического качества на крейсерском режиме полета с 5,7 до 6,2. Она была утверждена ЦАГИ и ЦИАМом и принята как основная для дальнейших работ.
Эта компоновка для самолета размерности Т-4 смогла обеспечить снижение аэродинамического сопротивления вследствие уменьшения омываемой поверхности машины и позволила получить положительную интерференцию между гондолой двигателей и крылом, благодаря чему и была достигнута большая величина аэродинамического качества планера.
Дальнейшие работы в ОКБ П.О. Сухого и в ЦАГИ шли, в основном, уже в направлении совершенствования аэродинамических характеристик "пакетной" компоновки.
Для уменьшения аэродинамического сопротивления и увеличения аэродинамического качества Л. И. Бондаренко было предложено установить относительную толщину крыла равную 2,5%. Для этого же удлинение фюзеляжа при его диаметре 2 м сделали равным 22, а пилоты "расположились" друг за другом в отдельных кабинах.
Для балансировки самолета при смещении его фокуса вследствие перехода с дозвука на сверхзвук и обратно было разработано сразу три способа решения проблемы: (основной)перекачка 6,5 ттоплива в центровочный бак, находящийся в хвосте фюзеляжа; применение крыла с двойным углом стреловидности (уменьшает смещение фокуса) и использование ПГО, которое с одной стороны уменьшает смещение фокуса, с другой - дает возможность дополнительной балансировки самолета.
Все работы по выбору аэродинамической компоновки велись ОКБ П.О. Сухого совместно с ЦА- ГИ, во главе с Р.И. Штейнбергом.
В аэродинамических трубах ЦАГИ был проведен большой объем работ по продувке моделей самолета Т-4, выполненных по различным аэродинамическим схемам, с крыльями различной стреловидности, с разным удлинением и относительной толщиной, формой в плане, деформацией срединной поверхности. Аналогичные исследования проводились с фюзеляжами различного удлинения, имеющими выступающий в воздушный поток фонарь или без него, с гаргротом и без. Продувались также модели с передним горизонтальным и вертикальным оперениями, имеющими различные геометрические характеристики, включая различные формы оперения в плане. Тщательно подбирались места установки на самолете переднего горизонтального и вертикального оперений.
По предложению главного аэродинамика ОКБ П.О. Сухого Исаака Ефимовича Баславского для улучшения аэродинамических характеристик "сотка" была скомпонована статически нейтральной в дозвуковом диапазоне режимов полета. С учетом изменения статической устойчивости в полете на 2- 3 %, управление таким самолетом без применения средств широкоходовой автоматики было практически невозможно. Поэтому было принято решение применить на Т-4 электродистанционную систему управления, обеспечивающую необходимую устойчивость и управляемость самолета в дозвуковом и сверхзвуковом режимах полета. Система дистанционного управления осуществляла управление самолета в продольном, поперечном и путевом каналах. Для увеличения надежности машины, было принято решение дублировать ДСУ. Наиболее оптимальную надежность давало четырехкратное дублирование этой системы.
Отработка дистанционной системы управления проводилась на натурном стенде, имитирующем все режимы самолета, в частности, влияние температуры, электромагнитных помех и шумов.
Как запасная, была разработана трехканальная механическая система управления с тросовой связью, автоматом натяжения и бустерами.
Еще одним новшеством этого самолета была установка истребительной ручки управления самолетом вместо привычного для бомбардировщиков штурвала.
Поделиться книгой: