Гордимся прошлым, вместе строим будущее!

68 (ТУ-4)

 

 

Проекты самолетов "64" и "66" 1944-1946 гг.

Перед началом Второй мировой войны на вооружение ВВС РККА поступил современный четырех- моторный дальний бомбардировщик ТБ-7, разработанный в ОКБ А.Н. Туполева, летно-тактические данные которого находились на уровне аналогичных самолетов ведущих мировых авиационных держав. Однако реальные условия начавшейся Великой отечественной войны не позволили развернуть полномасштабное производство и освоение в частях ВВС. Основная тяжесть вооруженной борьбы в воздухе на советско-германском фронте легла на соединения фронтовой авиации, соответственно роль четырехмоторных тяжелых бомбардировщиков типа ТБ-7 в советских ВВС в период войны была незначительная. ТБ-7 входили в состав Дальней авиации, к концу войны ее численный состав составлял около 2000 самолетов. В основном это были двухмоторные бомбардировщики среднего класса ДБ-3Ф (Ил-4), Ер-2 и ленд-лизовский B-25, а также транспортные Ли-2, C-47. Четырехмоторные машины были представлены несколькими десятками устаревших ТБ-3 и ТБ-7. В конце войны в состав Дальней авиации было введено небольшое количество восстановленных американских четырехмоторных бомбардировщиков B-17 и B-24, захваченных Красной Армией на территории Восточной Европы. Всего отечественная авиационная промышленность сумела произвести 93 самолета ТБ-7, для сравнения авиационная промышленность США за годы войны произвела около 30 тысяч четырехмоторных бомбардировщиков типа В-17, В-24, В-29, а авиационная промышленность Великобритании около 10 тысяч четырехмоторных бомбовозов.

 

 

Бомбардировщик В-29 "Суперфортресс" в СССР

В 1943 году военно-политическое руководство СССР начало получать систематическую информацию о создании в США дальнего скоростного высотного бомбардировщика В-29 «Суперфотресс». Решено было начать работы в СССР над самолетом, характеристики которого были бы аналогичны этому американскому самолету, с таким прицелом, чтобы к моменту окончания войны советские ВВС могли получить подобный самолет на вооружение. Кроме того, следует отметить, что именно в 1943 году в СССР активизировались работы по созданию советской атомной бомбы. Новому «супероружию» требовался достойный авиационный носитель.

Несколько отечественных авиационных КБ во второй половине 1943 года получили задание на предварительную проработку современного четырехмоторного дальнего скоростного высотного бомбардировщика, близкого по летно-техническим характеристикам к В-29. В частности КБ И.Ф. Незваля работало над глубокой модернизацией ТБ-7 и над проектом нового четырехмоторного бомбардировщика, КБ С.В. Ильюшина – над бомбардировщиком Ил-14, КБ В.М. Мясищева – над проектами самолетов ДВБ-202 и ДВБ-302. Дальше всех на этом этапе в создании нового дальнего бомбардировщика продвинулось КБ А.Н. Туполева, начиная разрабатывать с 1943 года проект самолета под шифром «64».

В сентябре 1943 г КБ было предложено разработать эскизный проект и построить макет тяжелого высотного бомбардировщика с двигателями М-71ТК-М, герметическими кабинами и пушечным оборонительным вооружением. Самолет должен был иметь следующие основные летно-тактические данные:

максимальная скорость на высоте 10000 м 500 км/ч
дальность полета на скорости 400 км/ч при полной бомбовой нагрузке 5000 км
при бомбовой нагрузке 7000-8000 кг 6000 км
емкость бомбоотсеков 10000 кг

КБ предстояло проектирование тяжелого бомбардировщика по классу и своим летным характеристикам соответствующего американскому В-29, основываясь на существовавших отечественных технологиях, материалах и оборудовании. Проектирование новой машины, получившей по КБ обозначение самолет "64", официальное - Ту-10, проводилось сразу в двух направлениях: бомбардировщика и транспотно-пассажирском. Оценка поставленной задачи, проведенной в рамках начавшегося проектирования, показала, что самолет "64" при выбранных габаритах, близких к АНТ -42, должен был иметь в 2 раза большую массу. Это поставило перед конструкторами и прочнистами ряд трудных задач, так как усилия в элементах конструкции самолета "64" были почти в 2 раза выше, чем в соответствующих элементах АНТ-42. Шла война, и рассчитывать на новые материалы, полуфабрикаты, на современное оборудование и агрегаты не приходилось. Все, что имели американские авиаконструкторы, проектируя В-29, наши могли, в лучшем случае, только видеть в специальных авиационных журналах.

Несмотря на все сложности, в августе 1944 года был готов эскизный проект, согласно которому самолет "64" представлял собой тяжелый четырех моторный бомбардировщик, предназначенный для проведения дневных операций в глубоком тылу противника. Большие скорости и высоты полета, мощное оборонительное пушечное вооружение обеспечивали возможность действий самолета "64" в зонах с самой сильной ПВО противника. Самолет мог нести бомбовую нагрузку до 18000 кг, при калибре бомб до 5000 кг. Бомбы размещались в двух емких отсеках: перед центропланом и за ним.

 

 

Разработка элементов конструкции самолета В-29
в филиале завода №156 в Каазни

Наличие герметических кабин экипажа позволяло самолету совершать полеты на высотах до 8000-10000 м. Конструктивно самолет представлял собой цельнометаллический моноплан со среднерасположенным крылом. Фюзеляж самолета имел монококовую конструкцию с толстой работающей обшивкой. Крыло-двухлонжеронные конструкции были снабжены мощной взлетно-посадочной механизацией. Вертикальное оперение-разнесенное. Трехколесное шасси с носовым колесом. На самолете "64" предполагалось использовать двигатели одного из типов: или АМ-42ТК, или АМ-43ТК-300Б, или дизели АЧ-30БФ, или АШ-83ФН, или М-250. Над всеми типами указанных двигателей были проведены конструктивные разработки и расчеты летных характеристик. Оборонительное пушечное вооружение должно было размещаться в четырех - или двухпушечных фюзеляжных башенных установках с электродистанционным приводом и в кормовой установке на одну или две пушки (калибр пушек 20-23 мм). Навигационное, радиосвязное и радиотехническое оборудование должно было быть самое современное из всего того, что могла дать отечественная промышленность. Самолет "64" должен был иметь высокую степень электрификации, все основные самолетные системы были электрифицированы, за исключением особо нагруженных агрегатов, которые имели гидравлические приводы.

В ходе проектирования рассматривалось несколько вариантов самолета "64", отличавшихся друг от друга геометрическими размерами, компоновкой фюзеляжа, составом оборудования, вооружением и размещением экипажа.

На основании предварительных работ по самолету "64", в августе 1944 года ВВС подготовили проект ТТТ к дальнему высотному бомбардировщику с четырьмя двигателями АМ-42ТК с возможной заменой на АМ-46ТК или М-84. В варианте дальнего бомбардировщика самолет должен был иметь рабочую высоту полета 9000-10000 м, боевой радиус действия не менее 2000 км, бомбовую нагрузку не менее 18000 кг и мощное оборонительное вооружение (12 пушек калибра 20-23 мм с переходом в будущем на калибр 45-57 мм для кормовой установки).

К сентябрю 1944 года был готов макет самолета "64", состоялся его осмотр представителями ВВС. Было сделано большое количество замечаний, в частности с требованием установить прицельный панорамный радиолокатор, по типу В-29. 7 апреля 1945 года были утверждены ТТТ на самолет. ВВС хотели получить от авиапромышленности бомбардировщик со следующими летно-тактическими данными:

максимальная скорость на номинальном режиме работы двигателей
610 км/ч
максимальная скорость на боевом режиме работы двигателей
630 км/ч
практический потолок
11000 м
дальность полета с 5000 кг бомб
5000 км
тактическая дальность с 14000 кг бомб
2000 км
длина разбега
800 м

В силовой установке самолета предлагалось использовать двигатели с турбокопрессорами (АМ-43ТК-300Б или АМ-46ТК-300).

 

 

Фрагменты экспозиции выставки,
посвещенной созданию самолета Б-4 (Ту-4), 1946 г.

27 апреля 1945 года макет был утвержден. После окончания войны с Германией КБ приступило к выпуску чертежей по машине, в опытном производстве началась подготовка к постройке первой опытной машины. По планеру и силовой установке, за исключением ТК, практически вопросов не было, "камнем преткновения" стало оснащение самолета в нужные сроки современным оборудованием, соответствующим требованиям ВВС. Предприятия-смежники не могли на этом этапе обеспечить самолет "64" ни необходимым навигационным и радиотехническим оборудованием, ни автоматизированной дистанционной системой управления стрелково-пушечным вооружением.

Дело с созданием первого советского стратегического авиационного носителя явно заходило в тупик. Руководство страны, обеспокоенное состоянием дел по самолету "64", принимает решение: развернуть в СССР серийное производство копии американского В-29, на основе четырех интернированных на Дальнем Востоке машин. Работы по копированию В-29 поручаются КБ А.Н.Туполева, все силы КБ сосредотачиваются на этой первоочередной работе. Постепенно все работы по самолету "64" были свернуты, хотя в планах КБ он присутствовал еще почти два года. Был подготовлен еще один проект самолета, полностью переработанный с учетом опыта изучения В-29. Самолет стал низкопланом, что упрощало переход на пассажирский вариант самолета, двигатели АМ-46ТК-3ПБ с максимальной мощностью по 2300 л.с., в состав оборудования была включена РЛС типа "Кобальт" и т.д.

Основные проектные данные самолета "64" 4АМ-46ТК-3ПБ
длина самолета
30,0 м
размах крыла
42,0 м
высота самолета
7,2 м
площадь крыла
150,3 кв.м
нормальная взлетная масса
380000кг
нормальная бомбовая нагрузка
5000 кг
максимальная скорость с нормальной взлетной массой
650 км/ч
практический потолок
11000 м
максимальная дальность с 4000 кг бомб
6500 км
пушечное вооружение
10 х Б-20
экипаж
10 чел.

К началу 1945 года стало ясно, что из-за отставания в уровне развития отечественных систем авиационного оборудования, работы по самолету "64" зашли в тупик. На ближайшее время страна могла остаться без стратегического самолета-бомбардировщика. После оценки сложившейся ситуации руководство страны и лично И.В.Сталин принимают неординарное решение: скопировать и запустить в серийное производство дальний американский бомбардировщик В-29. В качестве прототипов должны были стать четыре "Суперфотресса", совершившие вынужденные посадки на территории советского Дальнего Востока после налетов на Японию и интернированные СССР на основании договора о ненападении с Японией от мая 1941 года.

 

 

 
 
Серийные бомбардировщики Ту-4

Работы по созданию аналога В-29 и его запуску в серию были поручены КБ А.Н.Туполева. 6 июня 1945 года вышел указ ГКО № 8934 об организации серийного производства Б-4 ,такое обозначение получил «советский» В-29 на заводе в Казани.

В Москву были перевезены три летательные машины В-29: Одна из них была передана в ЛИИ для обучения персонала и составления инструкций по эксплуатации, вторая машина была передана КБ для разборки, изучения, копирования и подготовки документации серийного производства, третья машина оставалась в качестве эталона.

А.Н.Туполев после осмотра машины оценил объем предстоящих работ в три года, обосновывая этот срок тем, что американская технология сильно отличается от нашей и опережает ее не только в самолетостроении, но и в других смежных отраслях промышленности. В ответ на доводы А.Н.Туполева Сталин предоставляет ему широчайшие полномочия и полную поддержку ведомства Берии, ограничив при этом срок освоения Б-4 двумя годами. В область работ над новым самолетом включалось около 900 предприятий и организаций различных наркоматов страны, некоторые предприятия были созданы заново именно под тематику Б-4.

Подготовку к работе А.Н.Туполев начал с создания "мозгового центра" из руководителей бригад КБ, каждый из которых отвечал за определенное направление работ. Главным по машине назначается Д.С.Марков.

 

 

Опытный пассажирский самолет Ту-70

Еще летом 1945 года, сразу же после прибытия первого самолета, была организована оперативная группа по проектированию основных узлов конструкции самолета. Был подготовлен альбом с эскизами, который стал основой для дальнейших работ по копированию. Проектирование показало, что без коренного изменения технологии авиационной металлургической промышленности воспроизвести этот самолет в Советском Союзе не удастся. Необходимо было внедрять в серийное производство новые технологические процессы и материалы, большие проблемы были с оборудованием, многие компоненты систем и оборудования в СССР просто не производились.

В соответствии с указанием Сталина, не допускалось никаких отклонений ни в одной детали, ни в одном агрегате от американских прототипов. За этим строжайшим образом следило главное КБ под руководством А.Н. Туполева. Любые отклонения от прототипа со стороны агрегатных КБ и предприятий-смежников могли привести к дополнительным неувязкам и доработкам. Они были чреваты, в лучшем случае, срывами сроков, в худшем - всего задания. Как на практике решалась проблема копирования, можно в какой-то степени проследить на работе прочнистов КБ, которые вместе с технологами должны были выработать требования к отечественным аналогам американских конструкционных материалов. Прочнистам КБ во главе с А.М.Черемухиным пришлось решать нелегкую "обратную" задачу: производя замеры размеров реальной детали конструкции самолета В-29, изучая прочностные характеристики американского материала, из которого была выполнена деталь, они выдавали металлургам требования к вновь создаваемому сплаву. И такую кропотливую работу пришлось выполнить практически по всем элементам конструкции планера.

 

Летающие даборатории для испытаний ТРД и ТВД
на базе Ту-4

 

Проекты развития Ту-4 с ТВД

Выпуск рабочих чертежей для серийного завода № 22 начался с последовательной разборки самолета. Самолет разбирали, каждый отдельный агрегат обрабатывала своя бригада конструкторов и технологов. Потом демонтировали все съемное оборудование, пока не обнажался каркас агрегата. На основании проведенных исследований было выпущено 40000 чертежей формата А-4. Разработка чертежей закончилась в марте 1946 года. Почти все оборудование, снятое с самолета при разборке, было направлено для исследования и копирования в специализированные агрегатные КБ.

Сравнительно просто решился вопрос с двигателями для Б-4, так как КБ А.Д. Швецова с 30-х годов работало над освоением американских лицензионных двигателей фирмы Райт.

В конце 30-х и в начале 40-х годов КБ подготовило двигатели М-71, затем М-72, близкие по своим конструктивным и эксплуатационным характеристикам к мощным двигателям фирмы Райт, установленным на В-29. Поэтому американский двигатель R-3350-23А не копировался, а в серийное производство был запущен отечественный АШ-73ТК мощностью 2000/2400 л.с. Турбокомпрессор с системой управления, магнето и термостойкие подшипники копировались с американского двигателя.

Оборонительное вооружение Б-4 отличалось от применявшегося на В-29. Пулеметы калибра 12,7 мм были заменены сначала на пушки Б-20, а затем на пушки НР-23 с сохранением системы управления оборонительным вооружением.

Освоение советской авиационной промышленностью и отраслями, связанными с нею, сложнейшего комплекса самолета Б-4 стало той мощной базой, которая во многом позволила советской авиации выйти в 50-ые годы на мировой уровень.

Весной 1947 года., чуть менее, чем через два года после начала работ, первый серийный самолет Б-4 был закончен постройкой на заводе № 22. 19 мая 1947 года самолет, пилотируемый экипажем под командованием летчика-испытателя Н.С.Рыбко ( ведущий инженер В.Н.Сагинов), поднимается в воздух. Второй и третий серийные самолеты покинули аэродром серийного завода, их пилотировали экипажи М.Л.Галлая и А.Г.Васильченко. До конца года было готово 20 серийных Б-4, на которых был проведен почти двухгодичный комплекс испытаний и доводок.

Известны следующие модификации и варианты использования самолета Ту-4:

- Ту-4 - самолет-бомбардировщик, основная серийная модификация самолета, строилась в серии до 1952 года;

- Ту-4Р - дальний самолет-фоторазведчик, самолеты переделывались из серийных Ту-4;

- Ту-4 самолет РЭП - серийные Ту-4, оборудованные аппаратурой радиотехнической разведки и противодействия, было оборудовано несколько машин;

- Ту-4А - самолет-носитель атомной бомбы, 10 серийных Ту-4, приспособленных для транспортировки и применения первых советских атомных бомб;

- Ту-4К (Ту-4КС) - самолет-носитель самолетов-снарядов типа КС-1, выпущена серия в 50 машин, которые эксплуатировались в ВВС;

- Ту-4Д (самолет "76") - десантно-транспортный самолет, переделывались из серийных Ту-4, всего было переоборудовано 300 самолетов Ту-4;

- Ту-4Т (самолет "4Т") - транспортно-десантный самолет, один экземпляр Ту-4, переоборудованный в опытный самолет с расширенными возможностями по транспортированию и десантированию людей, грузов и боевой техники;

- Ту-4УШС - учебный штурманский самолет, переделка серийных Ту-4 в самолеты, предназначенные для подготовки штурманов бомбардировочной авиации;

- Ту-4 "Командирский" - несколько серийных Ту-4, оборудованных как командно-штабные самолеты;

- Ту-4 (заказ "20") - самолет радиационной разведки, специально оборудованный аппаратурой для контроля над американскими ядерными испытаниями;

- Ту-4 ретранслятор - самолет, оборудованный аппаратурой для обеспечения радиосвязи кораблей ВМФ с береговыми командными пунктами;-

- Ту-4 "Бурлаки" - Ту-4, оборудованный системой буксировки двух истребителей МиГ-15бис;

- Ту-4 летающая кинолаборатория для съемок кинофильмов по системе "циркорама";

- Ту-4 дальний ледовый разведчик. Ту-4, снятые с вооружения и переданные в Полярную авиацию;

- самолет "79" - проект Ту-4 с двигателями М-49ТК;

- самолет "94" - проект Ту-4 с ТВД типа ТВ-2;

- Ту-4 заправщики - несколько самолетов Ту-4, оборудованные системами дозаправки топливом в полете, по системам "шланг-конус" для самолетов фронтовой авиации и по системе "с крыла на крыло" для самолетов Дальней Авиации;

- Ту-4ЛЛ - летающие лаборатории для испытаний авиационных двигателей. В Ту-4ЛЛ было переоборудовано несколько самолетов, которые находились в эксплуатации до начала 60-х годов. На них были проведены летные испытания и доводки поршневых двигателей типа АШ-2ТК и АШ-2К, ВД-3ТК и ВД-4К, турбовинтовых - ТВ-2, ТВ-2Ф и ТВ-2М, 2ТВ-2Ф, НК- 12, НК-4, АИ-20, турбореактивных - АМ-3 и РД-3, АЛ-7 и АЛ-7Ф, ВД-5 и ВД-7, АМ-5, РД-9, Р-11, Д-20П и др.

Переучивание экипажей Дальней Авиации на Ту-4 началось еще в 1946 году, когда первый серийный Б-4 был еще в постройке. Массовое поступление Ту-4 в части Дальней Авиации началось в 1949 году. Первыми Ту-4, как это было принято в СССР при перевооружении на новую боевую технику, получили западные военные округа. Самолеты передавались в полки, дислоцировавшиеся на аэродромах на Украине, под Ленинградом, в Карелии, в Эстонии и в Белоруссии. Ту-4 в ходе учений и в периоды обострения международной обстановки перебрасывались на передовые аэродромы в Восточной Европе, готовые в любой момент нанеси бомбовые удары по войскам НАТО, дислоцированным в Европе.

 

 

Развитие линии поршневых
дальних бомбардировщиков ОКБ А. Н. Туполева

Как и американские В-29 и В-50, советские Ту-4 по тревоге поднимались в воздух и летели к границам Восточного блока. Одиночно или в составе групп патрулировали вдоль границ вероятных противников. Иногда в этих "играх" принимали участия и самолеты Ту-4А, неся на борту атомные бомбы.

По мере насыщения ВВС новыми Ту-4 самолеты начали поступать в Авиацию ВМФ, в минно-торпедные полки, в связи с этим для Ту-4 была разработана система минно-торпедного вооружения.

Экипажи Ту-4А привлекались к испытаниям советского ядерного оружия над полигонами в Семипалатинске и на Новой Земле. С Ту-4А была сброшена практическая атомная бомба в ходе учений советских войск под Тоцком в 1954 году.

Самолеты Ту-4К с комплексом "Комета" были реальной угрозой для боевых кораблей и судов конвоев западного союза. Комплекс был в короткие сроки освоен в войсках и с успехом применялся на учениях флотов, к которым привлекались Ту-4К.

Десантно-транспортные Ту-4Д поступили на вооружение транспортных полков ВВС и до начала 60-х годов активно использовались для переброски войск и боевой техники. В этом качестве они использовались для переброски войск и грузов в восставшую Венгрию. Стартовавшие на бомбежку Будапешта Ту-4 были возвращены на свои базы на подходе к венгерской границе.

Несколько десятков Ту-4 были поставлены в КНР, где использовались до 80-х годов.

Начиная с 1954 года, Ту-4 постепенно начали заменяться в частях Дальней Авиации самолетами Ту-16. К началу 60-х годов Ту-4 сохранились лишь в транспортных соединениях ВВС, учебных заведениях и как летающие лаборатории в системе ВВС и МАП. В настоящее время в России сохранился лишь один единственный экземпляр Ту-4, представленный в экспозиции Монинского музея –

Основные данные серийного самолета Ту-4
длина самолета
30,179 м
размах крыла
43,047 м
высота самолета на стоянке
8,460 м
площадь крыла
161,7 кв.м
нормальная взлетная масса
47850 кг
бомбовая нагрузка
3000-8000 кг
максимальная скорость на высоте 10250 м
558 км/ч
практический потолок
11200 м
дальность полета с взлетной массой 63600 кг и с 3000 кг бомб
6200 км
оборонительное вооружение
11 х Б-20Э (10 х НР-23)
экипаж
11 чел.