Клуб любителей авиации Сибири

Разработчик: ОКБ Мясищева Страна: СССР Первый полет: 1988 Тип: Высотный разведчик

С 1996 г. высотный дозвуковой самолет М-55 "Геофизика" в рамках "Международного полярного эксперимента" ведет исследования коллизий, приводящих к разрушению озонового слоя (естественного щита нашей планеты) от пагубного влияния космических излучений. А начало истории создания уникального самолета относится еще к 1950-м, когда пересеклись творческие пути двух выдающихся авиационных конструкторов - советского Владимира Мясищева и американского Кларенса Джонсона. Тогда, в июне 1957-го, с аэродрома Быхов у западных границ СССР поднялась девятка мясищевских стратегических бомбардировщиков. Маскируясь их отметками на экранах локаторов, тайно взял курс на Москву самолет-призрак "Локхид" У-2 - самое известное детище Джонсона, летающее в стратосфере до сих пор. Итак, встреча состоялась. Здесь интересно заметить, что в основу разработки У-2 был взят эксплуатировавшийся в то время двухдвигательный самолет-раздведчик RB-57 "Канберра", выпускаемый по английской лицензии в США. Так вот, этот У-2 прошел предположительно через Переславль-Залесский, Вышний Волочек, затем Калининград и удалился в сторону Балтийского моря. Позволительно спросить: почему же предположительно? Потому что РЛС тех времен "видели" высотную цель кратковременно и весь маршрут отследить на смогли. Первый же разведывательный полет над Москвой и Ленинградом высотный моноплан Джонсона совершил 4 июля 1956-го. Сейчас установлен номер заводской серии этого самолета: 56-6680. Известно также, что, поднявшись с аэродрома в Висбадене (ФРГ), самолет туда же и вернулся.

До общеизвестных скандальных событий 1 мая 1960 г. "невидимки" У-2 сумели сфотографировать Семипалатинский полигон во время ядерного взрыва, Сарышаганский полигон ПВО, ракетный стол на космодроме Байконур, подводные лодки близ Североморска, аэродром в Энгельсе с мясищевскими 3М и М-4. По данным иностранной печати, в это время летчики ЦРУ совершили около 30 полетов над территорией СССР. По имеющимся у нас сведениям, первый У-2 мог быть сбит 9 апреля 1960-го, когда самолет-шпион, взлетев в Пешеваре, дошел до Семипалатинска, повернул на запад и через Тюра-Там (Байконур) и Мары безнаказанно ушел за государственную границу, не перехваченный на большой высоте нашими истребителями. Дело дошло до Н.С.Хрущева и Политбюро ЦК КПСС. Ведь чужой самолет пробыл над территорией СССР 6 часов 48 минут! Было над чем подумать. Но председатель Госкомитета по авиатехнике Петр Дементьев и генеральный авиаконструктор Артем Микоян заявили, что в мире нет самолета, который столько времени мог бы продержаться на высоте 20000 м. Несмотря на это заявление, маршал Родион Малиновский, тогдашний министр обороны, издал суровый приказ по факту нарушения госграницы СССР. Наконец, 1 мая 1960-го дивизион майора М.Воронова под Свердловском "захватил" высотную цель, а старший лейтенант Э.Фельдблюм произвел пуск ракеты, поразившей самолет-нарушитель. Игра в прятки закончилась. В октябре 1962-го ракетчики Малиновского, возглавлявшего операцию под кодовым названием "Анадырь" по переброске на Кубу шестидесятитысячной группировки советских войск, имели еще одну встречу с коварным У-2.

16 октября Вашингтону было доложено о развертывании 9 комплексов советских ракет, идентифицированных американцами благодаря информации, полученной от небезызвестного шпиона Пеньковского. За время своего существования Соединенные Штаты никогда не ощущали такой реальной и близкой угрозы. Наши ракеты имели дальность 2200 км и могли нести ядерный заряд. Мир затаился в ожидании. Назревал кризис, получивший позже название Карибского. 22 октября Д.Кеннеди потребовал вывода советских ракет с Кубы. 27 октября в 18 часов 20 минут московского времени расчет майора И.Герченова, занимавший позицию около города Банес, уничтожил самолет У-2 и его пилота Р.Андерсена, проводивших разведку боевых порядков "Павлова" (псевдоним генерала Иссы Плиева), командующего группировкой советских войск на Кубе. "Павлов" мгновенно донес о случившемся в Москву маршалу Малиновскому, тот Хрущеву. Отдадим должное: Никита Хрущев и Джон Кеннеди нашли компромиссное решение, и разум восторжествовал. Между прочим, несмотря на полеты высотных У-2 над Кубой, американская разведка не имела данных о количестве наших войск. Мотострелковые полки были выведены оттуда незамеченными почти через год после этих событий...

Самолет-призрак Джонсона - это, в сущности, планер, несущий минимум облегченной аппаратуры. При этом он должен взлетать и садиться практически только в безветренную погоду с обязательным сопровождением на параллельном курсе. Да еще при взлете сбрасывает подкрыльные стояки, чтобы достичь весовой отдачи по топливу равной величине 0,5. В.Мясищев задался целью создать самолет, способный базироваться на аэродромах 2-го класса и эксплуатироваться в самых ординарных условиях, а летать - в стратосфере, на дозвуковой скорости. По традиции того времени будущий самолет назвали "изделие ╧ 17", а разработку - тема 17. Причем, остатки "первомайского" У-2 всем участникам проекта, в том числе и автору этой статьи, как начальнику сектора аэродинамики, пришлось тщательно изучить. Но уже примерно за год до получения технического задания на будущий самолет, В.Мясищев (вот ведь конструкторское предвидение) дал задание двум инженерам проработать возможности и облик гипотетического дозвукового самолета для полетов на высотах 20 - 25 км. Э.Абраменко и автор этой статьи в результате проведенной работы, именовавшейся как "тема 34", предложили двухдвигательный самолет нормальной схемы с крылом очень большого удлинения.

Теперь же стояла задача создать не гипотетический, а реальный самолет. Мы понимали, что главная проблема высотного полета - падение плотности воздуха и быстрое уменьшение скоростных напоров на каждом метре высоты. Нам стало ясно, что самолету при полетах в стратосфере на высотах 20 и более километров для обеспечения экономичности (при соответствующем аэродинамическом качестве) надо иметь особое крыло. Оно должно быть способно не только изменять в полете свою площадь, но и иметь необходимый профиль с большой относительной вогнутостью, обеспечивающий высокий уровень подъемной силы и одновременно позволяющий реализовать небольшие дозвуковые числа М. Тут происходит, как всегда в авиации, размен: либо большая скорость при меньших значениях подъемной силы, либо большое значение подъемной силы, что увеличивает лобовое сопротивление при малых скоростях. Это при том, что тяга типового турбореактивного двигателя при полете в стратосфере из-за уменьшения плотности воздуха падает до величины, составляющей менее 3% от тяги двигателя на земле. Возникло немало и других вопросов.

Как известно, крыло является определяющим агрегатом любого самолета. Работа аэродинамиков началась именно с него. Все попытки обеспечить коэффициенты подъемной силы порядка 1,0 (что необходимо для крейсерского полета на большой высоте), не давали желаемого результата. Специалисты просмотрели характеристики профилей всех высотных самолетов, всех планеров, - и ни один не подходил. Но в ходе анализа удалось определить некоторые особенности в изменении характеристик профиля в зависимости от его формы при больших дозвуковых скоростях. Оказалось, что можно создать профиль, характеристики которого по коэффициенту подъемной силы будут близки к максимальным. В результате теоретических и экспериментальных исследований, проведенных совместно специалистами ОКБ и ЦАГИ, был разработан профиль новой серии, высоконесущий сверхкритический П-173-9, который и лег в основу крыла новой машины. Однако, как скоро выяснилось, на более низких высотах и меньших значениях коэффициентов подъемной силы аэродинамическое качество профиля падало, что приводило к большим расходам топлива, неприемлемому времени набора высоты и существенному сужению режимов полета. К сожалению, наш М-17 "подхватил" ту же болезнь, которой хронически страдал У-2. И все-таки задача была решена. После кропотливых расчетов и исследований конструкторы предложили выдвижную механизацию задней кромки крыла. Это способствовало уменьшенной его площади и вогнутости в зависимости от режима полета, сохраняя при этом односвязанность контура профилей. Пилот самолета, по мере набора высоты, выдвигает секционную механизацию. Этим самым он увеличивает площадь крыла, изменяет вогнутость и относительную толщину профилей, осуществляя полет на максимальном качестве, по так называемой "огибающей поляре". Это решение позволяло проводить эффективный полет на высотах от 0 до 25 км.

Проведенные проработки подвели нас к выводу о том, что аналогичное решение возможно и для носовой кромки крыла, что позволит еще увеличить возможности самолета. 21 мая 1971-го эта конструкция была защищена авторским свидетельством коллектива специалистов ЭМЗ и ЦАГИ, среди которых В.Мясищев, Я.Серебрийский, А.Брук, автор этой статьи и другие. Заметим, что за рубежом сведения о разработке крыла с изменяемой геометрией профиля, названного адаптивным, появились гораздо позже. Как это нередко бывает, не все из задуманного удалось воплотить в дело. На самолете были внедрены такие новшества, как законцовка крыла, увеличивающая аэродинамическое качество почти на единицу, оригинальная концевая кромка центроплана и еще целый ряд конструктивных изобретений, общим количеством более 30. Основная часть из них разработана в отделе аэродинамики, возглавляемом Александром Бруком. На М-17, названном позже "Стратосфера", пилоты ОКБ им. В.М.Мясищева установили 25 мировых рекордов, зарегистрированных ФАИ. Прямым наследником самолета "Мясищев-17" стал новый высотный самолет "Мясищев-55" "Геофизика", созданный учениками Мясищева. Как и на М-17, при первом полете 16 августа 1988-го с аэродрома Смоленского авиационного завода в кабине М-55 сидел летчик Эдуард Чельцов, освоивший полеты в стратосфере. Надо отдать должное этому пилоту поднявшему в воздух обе высотные машины ОКБ. 29 мая 1995-го Чельцов трагически погиб при выполнении испытательного полета на самолете М-55 с бортовым номером 01552. Здесь следует отметить, что М-17, к сожалению, в свое время тоже унес человеческую жизнь. 24 декабря 1978-го, в спешке, при подготовке ко дню рождения Генерального секретаря ЦК КПСС, во время рулежек на аэродроме Кумертау в силу сложившихся обстоятельств пилоту Киру Чернобровкину пришлось взлететь на неподготовленном к полету самолете и уже не возвратиться. Заслуги этих двух летчиков в становлении мясищевских высотников достойны глубокого уважения в нашей памяти.

Для неспециалиста отличия нового отечественного высотного дозвукового самолета от старого уловить было трудно. Но разница есть и существенная. Исчезла башенная установка для пушки, значительно удлинилась носовая часть фюзеляжа, приобретя характерные черты радиолокационного обтекателя. Вместо одного появились два сопла. Но только искушенный специалист смог бы отличить конструктивные изменения в крыле и фюзеляже. На первой модификации самолета крыло имело стык по оси фюзеляжа. Тем самым как бы исключался центроплан, крыло имело вид "крыши". Это привело к определенным технологическим сложностям при производстве самолета. В новой модификации появился центроплан. Крыло стало состоять из пяти элементов, в которые также входили две средние и две концевые части. Фюзеляж нового самолета практически полностью изменил свою конфигурацию. В хвостовом его отсеке вместо одного двигателя П. Колесова, созданного для сверхзвукового Ту-144, теперь размещались два более компактных двухконтурных двигателя конструкции П. Соловьева. В результате пришлось достаточно много времени потратить на то, чтобы в процессе экспериментальной отработки в аэродинамических трубах обеспечить безотрывное обтекание мотогондолы.

Несмотря на опыт, полученный при создании первой модификации самолета, потребовалось немало усилий, чтобы решить проблемы, связанные с обеспечением безопасности полетов при проведении летных испытаний. Перекомпенсация рулей направления, затягивание в пикирование при увеличении углов скольжения с одновременным появлением тряски - вот далеко неполный перечень того, с чем пришлось бороться аэродинамикам и управленцам ОКБ. М-55 получил новое, научно-исследовательское назначение. Время полета увеличилось существенно - до 6 - 7 часов. Это потребовало значительно увеличить объем топливных баков для размещения трех и более тонн керосина. В результате взлетный вес самолета также стал больше - с 18,4 он вырос до 24 т. Соответственно и нагрузка на крыло увеличилась в 1,5 раза. Тем не менее, в новой модификации удалось сохранить старое шасси. Это, пожалуй, единственный агрегат, который на самолете не претерпел никаких изменений. Наличие на борту мощного комплекса, состоящего из радиоэлектронной аппаратуры, потребовало специальной системы охлаждения, в которой также было задействовано бортовое топливо. Появление на самолете мощной ЭВМ позволило расширить возможности пилотажного комплекса.

Дважды В.Васенкову доводилось летать в паре с самолетом-ретранслятором "Фалкон", который осуществлял наведение М-55 на так называемые перламутровые облака. Они образуются на высоте более 19 км при температурах ниже - 78╟ и больших скоростях стратосферного потока. По мнению ученых Центральной аэрологической обсерватории и зарубежных институтов, именно на поверхности этих облаков происходит химическая реакция разрушения озона. Трижды Васенков "нырял" с "Геофизикой" с предельных высот до 9-10 км, делая вертикальный срез состояния атмосферы, что, кстати, было не под силу американскому ER-2. В результате проведенного эксперимента ученые научного Центра Европейского сообщества, а также российские специалисты получили уникальный исследовательский материал. Было убедительно доказано преимущество нашего отечественного самолета над американским для проведения подобных полетов, который показал свою абсолютную надежность в экстремальных ситуациях. В недалекой перспективе зарубежные ученые планируют совместно с российскими коллегами продолжить уникальные исследовательские полеты в тропиках и в районе Антарктиды.

ЛТХ: