Samolot 3M: historia tworzenia i rozwoju, specyfikacje

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Samolot 3M to radziecki bombowiec strategiczny, który służył przez około cztery dekady. W historii tego samolotu było wiele różnych wydarzeń. Skończyło się na tym, że zyskał mieszaną reputację. Ktoś nazywa ten samolot modelem awaryjnym, a ktoś uważa to za wielkie osiągnięcie. Tak czy inaczej, samolot 3M, którego historia była przedmiotem naszej rozmowy, zasługuje na uwagę jako najpoważniejszy projekt radzieckich konstruktorów samolotów.

Warunki tworzenia

Pod koniec lat 40., kiedy pojawiła się broń nuklearna, pojawiła się potrzeba jej transportu i mobilnej dostawy we właściwe miejsce. Kompleks wojskowy potrzebował bombowców, które pod względem cech mogły przewyższać produkowane w tym czasie modele 1,5-2 razy. Tak powstała koncepcja bombowca strategicznego. Ameryka zaczęła opracowywać takie samoloty wcześniej. W 1946 roku dwie amerykańskie firmy lotnicze jednocześnie – Boeing i Convair – rozpoczęły prace nad bombowcem strategicznym. Tak więc w 1952 roku samoloty B-52 i B-60 wykonały swój pierwszy lot. Oba modele różniły się od swoich poprzedników wysokim sufitem, a także imponującą prędkością i zasięgiem lotu.

Rozpocznij rozwój

W ZSRR podobne wydarzenia rozpoczęły się ze znacznym opóźnieniem. Wszystko zaczęło się od tego, że projektant V. Myasishchev, który pracował jako profesor w Moskiewskim Instytucie Lotniczym, zaproponował rządowi stworzenie strategicznego bombowca zdolnego do latania do 12 tysięcy kilometrów. W rezultacie, po konsultacjach z ekspertami, I. Stalin postanowił na własną odpowiedzialność powierzyć Miasiszczewowi opracowanie proponowanego przez siebie samolotu, ale wyznaczył napięte terminy. Rozwój miał się zakończyć 24 maja 1951 roku. Rada Ministrów ZSRR zleciła budowę samolotu, który ma zostać odtworzony po zamknięciu OKB-23 MAP. Miasishchev został głównym projektantem. Wkrótce Naczelny Dowódca Sił Powietrznych zatwierdził wymagania taktyczno-techniczne maszyny. Maksymalny zasięg lotu miał wynosić co najmniej 12 tysięcy kilometrów z ładunkiem bomby 5 ton. Samolot miał lecieć z prędkością 900 km/h na wysokości 9 kilometrów.

Czas przeznaczony na zaprojektowanie i budowę bombowca w ramach „projektu 25” (jak nazywano go w procesie rozwoju) wymagał od biura projektowego współpracy z szeregiem innych organizacji branżowych: innymi biurami projektowymi, instytuty badawcze i fabryki.

Pierwsze zmiany

Pierwsze szkice samolotu wykonał L. Selyakov - pełnił on jednocześnie rolę konstruktora, aerodynamika i siłacza. V. Myasishchev w tym czasie był zaangażowany w tworzenie dywizji, wydziałów i brygad. Zespół powstał równolegle z bombowcem. W krótkim czasie przygotowano i zatwierdzono szkic projektu. Razem z tymtechnologia produkcji była rozwijana, ponieważ ZSRR nie produkował wcześniej tak dużych i ciężkich samolotów. Maszyna potrzebowała nowych rozmiarów profili i materiałów, a także nomenklatury.

Bombowiec musiał mieć dobre parametry aerodynamiczne, rozwijać dużą prędkość i być jak najlżejszy. Projektanci zwrócili dużą uwagę na kształt skrzydła. Podczas pierwszych sześciu miesięcy prac rozwojowych w tunelu aerodynamicznym TsAGI wiele modeli było testowanych, aż do znalezienia optymalnego. Stworzone skrzydło było stosunkowo lekkie, posiadało elastyczne końcówki i zostało wykonane zgodnie z projektem kesonu. Dobrze opierał się wpływowi trzepotania. U podstawy skrzydła mieściły się silniki, z których każdy miał wlot powietrza. Z jego pomocą można było wykluczyć wzajemny wpływ silników podczas pracy w różnych trybach. Dysze były rozmieszczone w płaszczyźnie poziomej i pionowej o 4 stopnie. Środek ten był niezbędny do usunięcia strumienia gorącego gazu z kadłuba i ogona.

Sprzęt

Elektrownia bombowca zawierała cztery potężne silniki turboodrzutowe zaprojektowane przez Mikulina. Ich ciąg wynosił 8700 kgf. Projektując elektrownię, postawiono na maksymalną niezawodność. Nawiasem mówiąc, według pierwotnego projektu samolot miał być wyposażony w trzy silniki o ciągu 13 000 kgf. Biuro Projektowe Dobrynin nie miało jednak czasu na przygotowanie prototypów tych silników w tak krótkim czasie.

Warto zwrócić uwagę na opcję podwozia wybraną przez projektantówbombowiec. Aby zbadać dynamikę ruchu tak ciężkiego samolotu po pasie startowym, zorganizowano specjalną grupę ekspertów. Początkowo rozważano kilka schematów podwozia: standard z trzema nogami, multi-pin i rower. Podczas testów najlepiej wypadło podwozie zbudowane według schematu rowerowego z przednim wózkiem „tylnym” i bocznymi bagażnikami umieszczonymi na końcach skrzydeł. Samolot jechał stabilnie po pasie startowym i wystartował z zachowaniem wymaganego rozbiegu.

Główna para kół zamontowana na przednim wózku była zorientowana w małym zakresie kątów (+150). Kiedy para się obróciła, zmienił się kierunek ruchu wózka, a po nim zmienił się kierunek całego samolotu. W trybie tylnym przednia para kół stała się niekontrolowana. W końcowej fazie rozbiegu nos samolotu uniósł się, a kąt natarcia wzrósł. Udział pilota w starcie był minimalny. Schemat ten został przetestowany w laboratorium latającym Tu-4, którego podwozie trójkołowe zostało specjalnie zastąpione rowerowym. Zbudowano również model osobnego wózka sterowanego elektrycznie. Prototypy podwozia przeszły pełen zakres testów i potwierdziły ich przydatność do zastosowania na bombowcu.

Ładunek bomby w samolocie wynosił 24 tony, a największy kaliber bomby 9000 kg. Dzięki celownikowi radiolokacyjnemu RPB-4 zapewniono ukierunkowane bombardowanie. Bombowiec był zadowolony z potężnej broni do obrony. Składał się z sześciu automatycznych dział o kalibrze 23 mm. Oni sąumieszczone parami na trzech obrotowych instalacjach w górnej, dolnej i tylnej części kadłuba. Załoga, składająca się z ośmiu osób, mieściła się w dwóch kabinach ciśnieniowych. Fotele katapultowały się przez włazy.

Testy

Do grudnia 1952 roku zbudowano prototyp bombowca. A 20 stycznia następnego roku samochód został po raz pierwszy uniesiony w powietrze. Lot prowadził pilot doświadczalny F. Opadchy. Od tego dnia, fabryczne testy próbki rozpoczęły się pełną parą. Trwały do 15 kwietnia 1954 r. Opóźnienie wynikało z ilości i złożoności testów.

Maksymalna masa w locie samolotu wynosiła 181,5 tony, a jego prędkość na wysokości 6700 metrów wynosiła 947 kilometrów na godzinę. Praktyczny pułap (maksymalny zasięg lotu) o wadze 138 ton wynosił 12500 metrów. Projektantom udało się umieścić na pokładzie ogromną ilość zbiorników paliwa. Zawierały 132 390 litrów paliwa. Jednak maksymalne napełnienie było ograniczone do 123600 litrów.

W 1954 roku do testów podłączono drugi prototyp, w którym nos został skrócony o 1 m, powiększony obszar skrzydła i szereg innych, mniej znaczących ulepszeń. Inżynierowie rozpoczęli przygotowania do seryjnej produkcji bombowca. W tym czasie, na cześć projektanta Miasiszczewa, samochód nazwano „Samolotem M”. „3M” – indeks, który później został przypisany do modelu. I początkowo nazywał się M-4.

Testy wypadły daleko od najlepszych. W przypadku większości cech samolot był w pełni zgodny z zadaniem, ale głównym wymaganiem- maksymalny zasięg lotu z 5 tonami bomb na pokładzie - nie mógł zaspokoić. Po wielu ulepszeniach bombowiec został jednak przyjęty do służby. Ale kwestia niewystarczającego zasięgu lotu pozostała otwarta.

Wersje

Aby rozwiązać powyższy problem, na bombowcu zainstalowano mocniejsze i jednocześnie ekonomiczne silniki RD-3M, opracowane przez P. Zubetsa. Bombowiec z nową elektrownią otrzymał indeks „3M”. W rzeczywistości silniki były zmodyfikowanymi wersjami silnika AM-3A. Siła ciągu w trybie maksymalnym została zwiększona do 9500 kgf. Ponadto instalacja RD-3M posiadała tryb awaryjny, który w przypadku awarii jednego silnika zwiększa moc pozostałych do 10 500 kgf. Z takim wyposażeniem zasilającym samoloty 3M były w stanie osiągnąć prędkość 930 km/h i latać non-stop na dystansach do 8100 km.

Poszukiwania możliwości zwiększenia zasięgu lotów na tym się nie skończyły. Druga eksperymentalna wersja została wyposażona w system tankowania opracowany w Biurze Projektowym Alekseev. Nad kokpitem pojawił się „bar” do odbioru paliwa. Otóż cysterna została wyposażona w dodatkowy zbiornik, osprzęt pompujący oraz wciągarkę.

W trakcie tworzenia samolotu 3M Miasiszczewa, równolegle trwały prace nad opracowaniem jego wersji wysokogórskiej, która otrzymała roboczy tytuł 2M. Projektanci zamierzali zainstalować na nim jednocześnie cztery silniki turboodrzutowe VD-5 - na pylonach rozmieszczonych pod skrzydłem. Jednak projekt „wieżowca” został wstrzymany, ponieważ wersja 3M była w stanie osiągnąć swoje cechy konstrukcyjne.

Samolot 3M: rozwój

Pomimo dobrych osiągów model nadal się rozwijał. 27 marca 1956 odbył się pierwszy lot na maszynie 3M. Samolot otrzymał nowe silniki VD-7 o ciągu 11 000 kgf. Jednocześnie ważyły mniej i zużywały mniej paliwa. Najpierw samolot został wyposażony w dwa nowe silniki, a do 1957 roku w wszystkie cztery. Dzięki zamontowaniu skrzydeł o nowej konfiguracji i poprawie charakterystyki statecznika poziomego znacznie poprawiły się właściwości aerodynamiczne samolotu. Ponadto zwiększono objętość zbiorników paliwa. Udało się to osiągnąć między innymi dzięki wiszącym czołgom. Dwie z nich wisiały w komorze bombowej (jeśli pozwalały na to ładunki bombowe), a dwie kolejne - pod skrzydłami, między silnikami.

Samolot 3M, którego cechy omawiamy dzisiaj, otrzymał lekką konstrukcję. Jednak jego waga wciąż wzrosła do 193 ton, a przy wiszących czołgach jeszcze więcej - do 202 ton. Z biegiem czasu przód kadłuba zyskał nowy układ. Stało się możliwe przeniesienie stacji antenowej spod kadłuba do dziobu, który został wydłużony o 1 metr. Dzięki nowemu sprzętowi nawigacyjnemu samoloty 3M mogły przeprowadzać skuteczne bombardowania z dużej wysokości o każdej porze dnia i w każdych warunkach.

W rezultacie wszystkie ulepszenia doprowadziły do tego, że maksymalny zasięg lotu w porównaniu z poprzednimi wersjami wzrósł o 40%. Przy jednym tankowaniu, zawieszonych zbiornikach i maksymalnym obciążeniu bombami liczba ta przekroczyła 15 000 km. Na pokonanie takiego dystansu samolot potrzebował około 20 godzin. WięcPojawiła się więc perspektywa wykorzystania go jako międzykontynentalnego bombowca strategicznego. Samolot 3M był dokładnie taką maszyną, jaką Miasiszczew pierwotnie chciał stworzyć, biorąc na siebie wielką odpowiedzialność i pozyskując wsparcie Stalina.

Kolejną interesującą cechą 3M jest to, że może być używany jako morski bombowiec torpedowy dalekiego zasięgu. Torpedy wchodziły w skład regularnego uzbrojenia, ale były używane niezwykle rzadko. Pierwsze testy morskiej wersji bombowca przeprowadzono na prototypie M-4.

Zasługa samolotów 3M

Po ostatnich modyfikacjach samolot został oddany do użytku i wprowadzony do masowej produkcji. W 1959 roku piloci N. Goryainov i B. Stepanov wraz ze swoimi załogami ustanowili na nim 12 rekordów świata. Wśród nich była winda z ładunkiem 10 ton na wysokość ponad 15 kilometrów oraz winda z ładunkiem 55 ton na wysokość 2 kilometrów. W tabelach rekordów świata samolot otrzymał nazwę 201M. W tym samym roku pilot testowy A. Lipko i jego zespół ustanowili siedem rekordów prędkości na zamkniętej trasie, przy różnym stopniu obciążenia. Z ładunkiem 25 ton rozwinął prędkość 1028 km/h. W oficjalnych dokumentach samolot 3M Myasishchev został ponownie nazwany inaczej - 103M.

Kiedy nowy bombowiec strategiczny wszedł do służby, niektóre z wcześniejszych wersji M-4, które różniły się jedynie słabą elektrownią, zostały przekształcone w czołgi.

Problemy w działaniu i nowy silnik

Pomimo najwyższych osiągów samolot miał szereg problemów. Najważniejszym z nich było to, że żywotność silników VD-7 była znacznie krótsza niż silników RD-3M-500A. Dlatego też w celu przeprowadzenia rutynowych napraw często wymieniano silniki. Podczas rozwiązywania problemów z VD-7 na samolocie zainstalowano ten sam RD-3M, od którego rozpoczął się sukces modelu. W tej elektrowni nazwano ją 3MS. Oczywiście w porównaniu z 3M samolot wykazał się gorszymi wynikami, ale był znacznie lepszy od swojego pierwowzoru, czyli wersji M-4. W szczególności bez tankowania samoloty ZMS mogły przelecieć 9400 kilometrów.

Problem z silnikami został rozwiązany dzięki opracowaniu modyfikacji VD-7B. Aby przedłużyć żywotność silnika, projektanci musieli zredukować jego ciąg do poziomu RD-3M. Wyniosło 9500 kg. Warto przyznać, że pomimo tego, że zasób silnika został powiększony i powiększony jeszcze kilkakrotnie, nigdy nie osiągnął poziomu RD-3M. Niemniej jednak, przy ogólnym pogorszeniu osiągów, zasięg lotu, ze względu na sprawność elektrowni, był o 15% wyższy niż zasięg wersji 3MS.

Modyfikacja z silnikami VD-7B została nazwana 3MN. Zewnętrznie różnił się od wersji 3MS jedynie maskami silnika. W górnej części maski VD-7B znajdowały się zakratowane włazy przeznaczone do wypuszczania gorącego powietrza do atmosfery spod taśm obejściowych. W locie samolot również się różnił: silnik VD-7B pozostawił wyraźnie widoczny ślad dymu.

Ostatnie modyfikacje

W 1960 roku wypuszczono kolejną modyfikację samolotu, która nazywała się 3MD. ona jestcharakteryzował się lepszym wyposażeniem i poprawioną aerodynamiką. Silnik pozostaje taki sam.

W latach 60. produkcja samolotów zaczęła stopniowo spadać, a wkrótce całkowicie ustała. Przywództwo kraju przesunęło priorytety w kierunku technologii rakietowej. Dlatego też prototypem pozostała kolejna z modyfikacji bombowca, która otrzymała silnik VD-7P i nazwę 3ME. Ciąg startowy silników wzrósł do 11300 kG. Testy przeprowadzono w 1963 roku. Jednak społeczeństwo nadal będzie pamiętać samoloty 3M - historia modelu na tym się nie kończy.

Wraz ze zmniejszeniem liczby bombowców strategicznych, niektóre z nich (wersje 3MS i 3MN) zostały przekształcone w tankowce do tankowania. Zatankowali w powietrzu zarówno samoloty szturmowe Tu-95, jak i 3M, które pozostały w służbie. Tankowiec 3M zmienił w ten sposób wersję M-4-2. Ale w rzeczywistości był to jeden samochód, tylko z różnymi silnikami i powiązaną z nimi komunikacją.

Zadania transportowe

Pod koniec lat 70. konieczne stało się przetransportowanie jednostek nowego kompleksu rakietowego z fabryk na kosmodrom Bajkonur. Ze względu na duże gabaryty, wagę i przyzwoity zasięg transportu, żaden z typów przenośników nie był w stanie rozwiązać tego problemu. Na przykład centralny zbiornik rakiety miał 40 metrów długości i 8 metrów szerokości. W. Miasiszczew przypomniał sobie i zaproponował, że przewiezie ładunek na kadłubie swojego bombowca. Samolot 3M był już wtedy wycofany z produkcji, a sam Miasiszczew był głównym projektantem biura projektowego odtworzonego w 1967 roku. W 1978 jego propozycja została przyjęta. Kiedy zmarł Władimir Michajłowicz (14Październik 1978), jego pracę kontynuował V. Fedotov.

Aby nie opóźniać rozwoju, budowy i testów lotniskowca, wybrano trzy tankowce. Zostali natychmiast wysłani do testów w celu zidentyfikowania słabych punktów. W rezultacie samolot otrzymał zaktualizowaną ramę i nowe panele kadłuba. Sekcja ogonowa została zrekonfigurowana i przedłużona o 7 metrów. Upierzenie stało się dwukilowe. Wiele systemów i komponentów zostało ulepszonych lub wymienionych. W samolocie zainstalowano mocniejsze silniki VD-7M z usuniętym dopalaczem, których ciąg osiągnął 11 000 kgf. Te same silniki, ale z dopalaczem, zostały zainstalowane na Tu-22, ale do tego czasu nie były już produkowane.

W efekcie powstało pięć konfiguracji samolotu przewoźnika, z których każda, ze względu na specyficzne właściwości dynamiczne i lotne, była przeznaczona na ładunek o określonej wadze. Model nazwano 3M-T. Jeden z trzech zbudowanych samolotów został przekazany do TsAGI do testów statycznych. A kolejny został dodatkowo wyposażony w pasek do tankowania.

W 1980 roku samolot transportowy 3M-T po raz pierwszy wzbił się w powietrze. A 6 stycznia przyszłego roku pilot testowy A. Kucherenko po raz pierwszy przewiózł na nim ładunek. Następnie samolot został przemianowany na ZM-T Atlant. Ponad 150 ładunków zostało przetransportowanych do Bajkonuru na przewoźnikach tej serii. Przetransportowali wszystkie nieporęczne części kompleksów Energia i Butan. Samolot transportowy 3M, którego zdjęcie zostało rozpoznane przez wszystkich w jednym czasie, był regularnie pokazywany na wszelkiego rodzaju festiwalach lotniczych, w tym Mosaeroshoww 1992.

Na koniec warto zauważyć, że samoloty Tu-134A-3M, które czasem mylone są z bohaterem naszej opowieści ze względu na tytułowy indeks „3M”, nie mają z tym nic wspólnego. Wszystkie Tu-134 są pasażerskie. A samolot Tu-134A-3M to modyfikacja VIP rolniczej wersji 134CX.

Wniosek

W 2003 roku minęła 50. rocznica pierwszego lotu samolotu 4-M, który stał się pierwszym w rodzinie sowieckich bombowców. Co zaskakujące, model samolotu 3M wciąż znajduje się w jednostkach bojowych Sił Powietrznych. Możemy jedynie podziwiać talent projektantów, którym w trudnych powojennych latach udało się zbudować sprzęt o tak dużym potencjale.