Lietadlá 3M: história tvorby a vývoja, špecifikácie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Lietadlo 3M je sovietsky strategický bombardér, ktorý slúžil približne štyri desaťročia. V histórii tohto lietadla bolo veľa rôznych udalostí. Nakoniec to získalo zmiešanú povesť. Niekto nazýva toto lietadlo núdzový model a niekto to považuje za veľký úspech. Tak či onak, lietadlo 3M, ktorého história bola predmetom nášho rozhovoru, si zaslúži pozornosť ako najserióznejší projekt sovietskych leteckých konštruktérov.

Predpoklady na vytvorenie

Koncom 40-tych rokov, keď sa objavili jadrové zbrane, vznikla potreba ich prepravy a mobilnej dodávky na správne miesto. Vojenský komplex potreboval bombardéry, ktoré by z hľadiska charakteristík mohli 1,5 až 2-krát prekročiť modely vyrábané v tom čase. Tak vznikol koncept strategického bombardéra. Amerika začala takéto lietadlá vyvíjať už skôr. V roku 1946 začali dve americké letecké spoločnosti naraz - Boeing a Convair - vyvíjať strategický bombardér. V roku 1952 teda lietadlá B-52 a B-60 uskutočnili svoj prvý let. Oba modely sa od svojich predchodcov líšili vysokým stropom, ako aj pôsobivou rýchlosťou a dosahom letu.

Začať vývoj

V ZSSR sa podobný vývoj začal s výrazným oneskorením. Všetko to začalo tým, že konštruktér V. Myasishchev, ktorý pôsobil ako profesor na Moskovskom leteckom inštitúte, navrhol vláde vytvorenie strategického bombardéra schopného lietať až 12-tisíc kilometrov. V dôsledku toho sa I. Stalin po konzultácii s odborníkmi rozhodol na vlastnú zodpovednosť poveriť Mjasiščeva vývojom lietadla, ktoré navrhol, no stanovil si prísne termíny. Vývoj mal byť ukončený 24. mája 1951. Rada ministerstiev ZSSR zadala stavbu lietadla, aby sa znovu vytvorilo po uzavretí OKB-23 MAP. Myasishchev sa stal hlavným dizajnérom. Čoskoro hlavný veliteľ vzdušných síl schválil taktické a technické požiadavky na stroj. Maximálny dolet mal byť minimálne 12-tisíc kilometrov s bombovým nákladom 5 ton. Lietadlo malo letieť rýchlosťou 900 km/h vo výške 9 kilometrov.

Čas vyčlenený na návrh a konštrukciu bombardéra v rámci „projektu 25“(ako sa nazýval počas procesu vývoja) si vyžadoval, aby konštrukčná kancelária spolupracovala s množstvom iných priemyselných organizácií: inými konštrukčnými kanceláriami, výskumné ústavy a továrne.

Prvý vývoj

Prvé náčrty lietadla vytvoril L. Selyakov - mal úlohu dizajnéra, aerodynamika a siláka zároveň. V. Myasishchev sa v tom čase zaoberal formovaním divízií, oddelení a brigád. Tým bol vytvorený súbežne s bombardérom. V krátkom čase bol vypracovaný a schválený náčrt projektu. Spolu s týmvyvíjala sa technológia výroby, pretože také veľké a ťažké lietadlá ZSSR predtým nevyrábal. Stroj potreboval nové veľkosti profilov a materiálov, ako aj nomenklatúru.

Bombardér musel mať dobrý aerodynamický výkon, vyvinúť vysokú rýchlosť a byť čo najľahší. Dizajnéri venovali veľkú pozornosť tvaru krídla. Počas prvých šiestich mesiacov vývoja v aerodynamickom tuneli TsAGI bolo testovaných veľa modelov, kým sa nenašiel ten optimálny. Vytvorené krídlo bolo relatívne ľahké, malo ohybné koncové časti a bolo realizované podľa kesónového návrhu. Dobre odolával vplyvu flutteru. V koreni krídla boli umiestnené motory, z ktorých každý mal prívod vzduchu. S jeho pomocou bolo možné vylúčiť vzájomné ovplyvňovanie motorov pri prevádzke v rôznych režimoch. Trysky boli rozmiestnené v horizontálnej a vertikálnej rovine o 4 stupne. Toto opatrenie bolo potrebné na odstránenie prúdu horúceho plynu z trupu a chvosta.

Vybavenie

Elektráreň bombardéra obsahovala štyri výkonné prúdové motory navrhnuté Mikulinom. Ich ťah bol 8700 kgf. Pri projektovaní elektrárne sa kládol dôraz na maximálnu spoľahlivosť. Mimochodom, podľa pôvodného projektu malo byť lietadlo vybavené tromi motormi s ťahom 13 000 kgf. Avšak Dobrynin Design Bureau nestihlo pripraviť prototypy týchto motorov v takom krátkom čase.

Za zmienku stojí variant podvozku, ktorý zvolili dizajnéribombardér. Na štúdium dynamiky pohybu takého ťažkého lietadla pozdĺž dráhy bola zorganizovaná špeciálna expertná skupina. Spočiatku sa zvažovalo niekoľko schém podvozku: štandardný s tromi nohami, viackolíkový a bicykel. Počas testov sa najlepšie ukázal podvozok zostavený podľa schémy bicykla s predným „zadným“vozíkom a bočnými nosičmi umiestnenými na koncoch krídel. Lietadlo jazdilo stabilne po pristávacej dráhe a vzlietlo pri zachovaní požadovanej dĺžky vzletu.

Hlavný pár kolies namontovaný na prednom podvozku bol orientovaný v malom rozsahu uhlov (+ 150). Keď sa dvojica otočila, zmenil sa smer pohybu vozíka a po ňom smer celého lietadla. V režime vzpierania sa predný pár kolies stal neovládateľný. V záverečnej fáze letu sa nos lietadla zdvihol a uhol nábehu sa zvýšil. Účasť pilota pri štarte bola minimálna. Táto schéma bola testovaná na lietajúcom laboratóriu Tu-4, ktorého trojkolkový podvozok bol špeciálne nahradený bicyklovým. Postavil sa aj model samostatného elektricky ovládaného vozíka. Prototypy podvozku prešli celým radom testov a potvrdili ich vhodnosť na použitie na bombardéri.

Bomový náklad lietadla bol 24 ton a najväčší kaliber bômb bol 9 000 kg. Vďaka radarovému zameriavaču RPB-4 bolo zabezpečené cielené bombardovanie. Bombardér sa uspokojil so silnými zbraňami na obranu. Pozostával zo šiestich automatických zbraní kalibru 23 mm. Oni súumiestnené v pároch na troch rotačných inštaláciách v hornej, dolnej a zadnej časti trupu. Posádka pozostávajúca z ôsmich ľudí bola umiestnená v dvoch pretlakových kabínach. Sedadlá sa katapultovali dole cez prielezy.

Testy

Do decembra 1952 bol vyrobený prototyp bombardéra. A 20. januára nasledujúceho roku bolo auto prvýkrát zdvihnuté do vzduchu. Let viedol skúšobný pilot F. Opadchy. Od toho dňa začalo továrenské testovanie vzorky v plnom prúde. Trvali do 15. apríla 1954. Oneskorenie bolo spôsobené objemom a zložitosťou testov.

Maximálna letová hmotnosť lietadla bola 181,5 t. Jeho rýchlosť vo výške 6700 metrov bola 947 kilometrov za hodinu. Praktický strop (maximálny dosah letu) s hmotnosťou 138 ton bol 12 500 metrov. Konštruktérom sa podarilo umiestniť na palubu obrovské množstvo palivových nádrží. Obsahovali 132 390 litrov paliva. Maximálne naplnenie však bolo obmedzené na 123600 litrov.

V roku 1954 bol do skúšok pripojený druhý prototyp, ktorý mal nos skrátenú o 1 m, zväčšenú plochu krídla a množstvo ďalších, menej významných vylepšení. Inžinieri sa začali pripravovať na sériovú výrobu bombardéra. V tom čase sa na počesť dizajnéra Myasishcheva auto nazývalo „Lietadlo M“. "3M" - index, ktorý bol modelu priradený neskôr. A najprv sa to volalo M-4.

Testy dopadli ďaleko od najlepších. Pre väčšinu charakteristík bolo lietadlo plne v súlade s úlohou, ale hlavnou požiadavkou- maximálny letový dosah s 5 tonami bômb na palube - nemohol uspokojiť. Po niekoľkých vylepšeniach bol bombardér napriek tomu prijatý do služby. Ale otázka nedostatočného doletu zostala otvorená.

Revízie

Na vyriešenie vyššie uvedeného problému boli na bombardér nainštalované výkonnejšie a zároveň hospodárnejšie motory RD-3M, ktoré vyvinul P. Zubets. Bombardér s novou elektrárňou dostal index „3M“. V skutočnosti boli motory upravené verzie motora AM-3A. Ťah v maximálnom režime sa zvýšil na 9500 kgf. Okrem toho mala inštalácia RD-3M núdzový režim, ktorý v prípade poruchy jedného motora zvyšuje výkon ostatných na 10 500 kgf. S takýmto energetickým vybavením bolo lietadlo 3M schopné dosiahnuť rýchlosť 930 km/h a lietať bez medzipristátia na vzdialenosti až 8100 km.

Tým sa hľadanie príležitostí na zvýšenie doletu neskončilo. Druhá experimentálna verzia bola vybavená systémom tankovania vyvinutým v Alekseev Design Bureau. Nad kokpitom sa objavil „bar“na príjem paliva. Cisterna bola vybavená prídavnou nádržou, čerpacím zariadením a navijakom.

Kým vznikalo Mjasiščevovo lietadlo 3M, súbežne prebiehali práce na vývoji jeho výškovej verzie, ktorá dostala pracovný názov 2M. Konštruktéri naň zamýšľali nainštalovať štyri prúdové motory VD-5 naraz - na pylóny rozmiestnené pod krídlom. Dizajn „výškového“bol však zastavený, pretože verzia 3M dokázala dosiahnuť svoje konštrukčné charakteristiky.

3M lietadlá: vývoj

Napriek dobrému výkonu sa model naďalej vyvíjal. 27. marca 1956 sa uskutočnil prvý let na stroji 3M. Lietadlo dostalo nové motory VD-7, ktoré mali ťah 11 000 kgf. Zároveň menej vážili a spotrebovali menej paliva. Najprv bolo lietadlo vybavené dvoma novými motormi a do roku 1957 všetkými štyrmi. Vďaka inštalácii krídel novej konfigurácie a zlepšeniu charakteristík horizontálnej chvostovej jednotky sa aerodynamické vlastnosti lietadla výrazne zvýšili. Okrem toho sa zväčšil objem palivových nádrží. To sa podarilo okrem iného aj vďaka závesným nádržiam. Dve z nich boli zavesené v pumovnici (ak to bombový náklad dovoľoval) a ďalšie dve – pod krídlami, medzi motormi.

Lietadlo 3M, o vlastnostiach, o ktorých dnes diskutujeme, dostalo odľahčenú konštrukciu. Jeho hmotnosť však stále stúpala na 193 ton a ešte viac so závesnými nádržami - až 202 ton. V priebehu času získala predná časť trupu nové usporiadanie. Bolo možné presunúť anténnu stanicu spod trupu do nosa, ktorý sa predĺžil o 1 meter. Vďaka novému navigačnému zariadeniu mohli lietadlá 3M vykonávať efektívne bombardovanie z veľkej výšky kedykoľvek počas dňa a za akýchkoľvek podmienok.

V dôsledku všetkých vylepšení sa maximálny dosah letu v porovnaní s predchádzajúcimi verziami zvýšil o 40%. S jedným natankovaním, zavesenými nádržami a maximálnym bombovým nákladom tento údaj presiahol 15 000 km. Na zdolanie takejto vzdialenosti potrebovalo lietadlo asi 20 hodín. TakžeExistovala teda perspektíva použiť ho ako medzikontinentálny strategický bombardér. Lietadlo 3M bolo presne tým strojom, ktorý chcel Myasishchev pôvodne vytvoriť, pričom na seba prevzal veľkú zodpovednosť a získal podporu Stalina.

Ďalšou zaujímavou kvalitou 3M je skutočnosť, že sa dá použiť ako námorný torpédový bombardér s dlhým doletom. Torpéda boli súčasťou bežnej výzbroje, ale používali sa veľmi zriedka. Prvé testy námornej verzie bombardéra boli vykonané na prototype M-4.

Význam lietadiel 3M

Po posledných úpravách bolo lietadlo zaradené do prevádzky a zaradené do sériovej výroby. V roku 1959 na ňom piloti N. Gorjainov a B. Stepanov spolu so svojimi posádkami vytvorili 12 svetových rekordov. Bol medzi nimi výťah s 10-tonovým nákladom do výšky viac ako 15 kilometrov a výťah s 55-tonovým nákladom do výšky 2 kilometrov. V tabuľkách svetových rekordov dostalo lietadlo označenie 201M. V tom istom roku skúšobný pilot A. Lipko a jeho tím vytvorili sedem rýchlostných rekordov na uzavretej trase s rôznym stupňom zaťaženia. S nákladom 25 ton vyvinul rýchlosť 1028 km/h. V oficiálnych dokumentoch sa lietadlo 3M Myasishchev opäť nazývalo inak - 103M.

Keď nový strategický bombardér vstúpil do služby, niektoré zo starších verzií M-4, ktoré sa líšili len slabou elektrárňou, boli prerobené na tankery.

Problémy v prevádzke a nový motor

Napriek najvyššiemu výkonu malo lietadlo množstvo problémov. Najdôležitejším z nich bolo, že životnosť motorov VD-7 bola oveľa nižšia ako pri motoroch RD-3M-500A. Preto sa kvôli vykonávaniu bežných opráv často menili motory. Kým sa riešili problémy s VD-7, do lietadla bol nainštalovaný ten istý RD-3M, s ktorým sa začal úspech modelu. S touto elektrárňou sa to volalo 3MS. Samozrejme, v porovnaní s 3M lietadlo vykazovalo horšie výsledky, ale bolo oveľa lepšie ako jeho prototyp, verzia M-4. Najmä bez tankovania by lietadlo ZMS mohlo preletieť 9400 kilometrov.

Problém s motormi bol vyriešený vývojom modifikácie VD-7B. Pre predĺženie životnosti motora museli konštruktéri znížiť jeho ťah na úroveň RD-3M. Dosahovalo to 9500 kg. Je potrebné si uvedomiť, že napriek tomu, že sa zdroj motora zvýšil a ešte niekoľkokrát zvýšil, nikdy nedosiahol úroveň RD-3M. Napriek tomu pri celkovom zhoršení výkonu bol dosah letu v dôsledku účinnosti elektrárne o 15 % vyšší ako dosah verzie 3MS.

Modifikácia s motormi VD-7B bola pomenovaná 3MN. Od verzie 3MS sa navonok líšil len kapotami motora. Na vrchu kapoty VD-7B boli zablokované prielezy určené na vypúšťanie horúceho vzduchu do atmosféry spod obtokových pások. Počas letu sa lietadlo tiež líšilo: motor VD-7B zanechával jasne viditeľnú dymovú stopu.

Posledné úpravy

V roku 1960 bola vydaná ďalšia modifikácia lietadla, ktorá bola nazvaná 3MD. Ona jesa vyznačoval lepším vybavením a vylepšenou aerodynamikou. Motor zostáva rovnaký.

V 60. rokoch začala výroba lietadiel postupne klesať a čoskoro sa úplne zastavila. Vedenie krajiny posunulo priority smerom k raketovej technológii. Preto ďalšia z modifikácií bombardéra, ktorá dostala motor VD-7P a označenie 3ME, zostala prototypom. Vzletový ťah motorov vzrástol na 11300 kg. Testy sa uskutočnili v roku 1963. Spoločnosť si však bude stále pamätať lietadlo 3M - tým sa história modelu nekončí.

So znížením počtu strategických bombardérov boli niektoré z nich (verzie 3MS a 3MN) prerobené na tankery na doplnenie paliva. Tankovali vo vzduchu pre Tu-95 aj pre úderné lietadlá 3M, ktoré zostali v prevádzke. Tanker 3M tak zmenil verziu M-4-2. Ale v skutočnosti to bolo všetko jedno auto, len s rôznymi motormi a s nimi spojenou komunikáciou.

Dopravné úlohy

Koncom 70-tych rokov bolo potrebné dopraviť jednotky nového raketového komplexu z tovární na kozmodróm Bajkonur. Vzhľadom na veľké rozmery, hmotnosť a slušný rozsah prepravy tento problém nedokázal vyriešiť žiadny z typov dopravníkov. Napríklad centrálna nádrž nosnej rakety bola 40 metrov dlhá a 8 metrov široká. V. Mjasiščev sa pripomenul a ponúkol, že náklad ponesie na trupe svojho bombardéra. Lietadlo 3M už bolo v tom čase vyradené z výroby a samotný Myasishchev bol generálnym dizajnérom dizajnérskej kancelárie obnovenej v roku 1967. V roku 1978 bol jeho návrh prijatý. Keď zomrel Vladimír Michajlovič (14októbra 1978), v jeho diele pokračoval V. Fedotov.

Aby nedošlo k oneskoreniu vývoja, konštrukcie a testovania nosného lietadla, vybrali sme tri tankery. Okamžite boli poslaní na testovanie, aby zistili slabé miesta. Výsledkom bolo, že lietadlo dostalo aktualizovaný rám a nové trupové panely. Chvostová časť bola prekonfigurovaná a predĺžená o 7 metrov. Perie sa stalo dvojkýlovým. Množstvo systémov a komponentov bolo vylepšených alebo nahradených. Na lietadle boli nainštalované výkonnejšie motory VD-7M s odstráneným prídavným spaľovaním, ktorých ťah dosiahol 11 000 kgf. Rovnaké motory, ale s prídavným spaľovaním, boli nainštalované na Tu-22, ale v tom čase sa už nevyrábali.

V dôsledku toho bolo vyvinutých päť konfigurácií nosného lietadla, z ktorých každá bola vzhľadom na špecifické dynamické a letové vlastnosti určená pre náklad určitej hmotnosti. Model sa volal 3M-T. Jedno z troch vyrobených lietadiel bolo prevezené do TsAGI na statické testy. A ďalší bol navyše vybavený tankovacím stojanom.

V roku 1980 sa dopravné lietadlo 3M-T prvýkrát vznieslo do neba. A 6. januára budúceho roku na ňom skúšobný pilot A. Kucherenko prvýkrát prepravoval náklad. Následne bolo lietadlo premenované na ZM-T Atlant. Na nosičoch tejto série bolo na Bajkonur prepravených viac ako 150 nákladov. Previezli všetky objemné časti komplexov Energia a Butan. Nákladné lietadlo 3M, ktorého fotografiu kedysi poznal každý, bolo pravidelne predvádzané na všetkých druhoch leteckých festivalov vrátane Mosaeroshow.v roku 1992.

Nakoniec stojí za zmienku, že lietadlá Tu-134A-3M, ktoré sú niekedy zamieňané s hrdinom nášho príbehu kvôli indexu „3M“v názve, s tým nemajú nič spoločné. Všetky Tu-134 sú osobné. A lietadlá Tu-134A-3M sú VIP modifikáciou poľnohospodárskej verzie 134CX.

Záver

V roku 2003 bolo 50. výročie prvého letu lietadla 4-M, ktoré sa stalo prvým v rodine sovietskych bombardérov. Prekvapivo sa model lietadla 3M stále nachádza v bojových jednotkách letectva. Môžeme len obdivovať talent dizajnérov, ktorí dokázali v ťažkých povojnových rokoch postaviť zariadenie s takým silným potenciálom.