3M lidmašīna: radīšanas un izstrādes vēsture, specifikācijas

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Aircraft 3M ir padomju stratēģiskais bumbvedējs, kas kalpoja apmēram četrus gadu desmitus. Šīs lidmašīnas vēsturē bija daudz dažādu notikumu. Galu galā tas ieguva jauktu reputāciju. Kāds šo lidmašīnu sauc par avārijas modeli, un kāds to uzskata par lielu sasniegumu. Tā vai citādi lidmašīna 3M, par kuras vēsturi bija mūsu sarunas tēma, ir pelnījusi uzmanību kā nopietnākais padomju lidmašīnu konstruktoru projekts.

Priekšnoteikumi izveidei

1940. gadu beigās, kad parādījās kodolieroči, radās nepieciešamība tos transportēt un mobilā veidā nogādāt vajadzīgajā vietā. Militārajam kompleksam bija nepieciešami bumbvedēji, kas pēc īpašībām varēja 1,5-2 reizes pārsniegt tajā laikā ražotos modeļus. Tā izveidojās stratēģiskā bumbvedēja koncepcija. Amerika sāka izstrādāt šādas lidmašīnas agrāk. 1946. gadā divas amerikāņu aviācijas kompānijas uzreiz - Boeing un Convair - sāka izstrādāt stratēģisko bumbvedēju. Tātad 1952. gadā lidmašīnas B-52 un B-60 veica pirmo lidojumu. Abi modeļi no saviem priekšgājējiem atšķīrās ar augstiem griestiem, kā arī iespaidīgu ātrumu un lidojuma diapazonu.

Sāciet attīstību

PSRS līdzīgas norises sākās ar ievērojamu kavēšanos. Viss sākās ar to, ka dizaineris V. Mjaščevs, kurš strādāja par profesoru Maskavas Aviācijas institūtā, ierosināja valdībai izveidot stratēģisku bumbvedēju, kas spētu nolidot līdz 12 tūkstošiem kilometru. Rezultātā, konsultējoties ar ekspertiem, I. Staļins uz savu atbildību nolēma uzticēt Mjaščevam viņa piedāvātās lidmašīnas izstrādi, taču noteica stingrus termiņus. Izstrāde bija jāpabeidz 1951. gada 24. maijā. PSRS Ministriju padome pēc OKB-23 MAP slēgšanas uzdeva būvēt lidmašīnu, kas tiks atjaunota. Myasishchev kļuva par galveno dizaineri. Drīz vien gaisa spēku virspavēlnieks apstiprināja mašīnas taktiskās un tehniskās prasības. Maksimālajam lidojuma attālumam bija jābūt vismaz 12 tūkstošiem kilometru ar bumbas slodzi 5 tonnas. Lidmašīnai bija jālido ar ātrumu 900 km/h 9 kilometru augstumā.

Bumbvedēja projektēšanai un būvniecībai atvēlētais laiks saskaņā ar "projektu 25" (kā to sauca izstrādes procesā) prasīja projektēšanas birojam sadarboties ar vairākām citām nozares organizācijām: citiem projektēšanas birojiem, pētniecības institūti un rūpnīcas.

Pirmie uzlabojumi

Pirmās lidmašīnas skices veidoja L. Seļakovs - viņam vienlaikus bija konstruktora, aerodinamista un spēkavīra loma. V. Mjaščevs tajā laikā nodarbojās ar divīziju, nodaļu un brigāžu veidošanu. Komanda tika izveidota paralēli bumbvedējam. Īsā laikā tika sagatavota un apstiprināta projekta skice. Kopā ar toražošanas tehnoloģija tika izstrādāta, jo PSRS vēl nebija ražojusi tik lielas un smagas lidmašīnas. Iekārtai bija nepieciešami jauni profilu un materiālu izmēri, kā arī nomenklatūra.

Bumbvedējam bija jābūt ar labu aerodinamisko veiktspēju, jāattīsta liels ātrums un jābūt pēc iespējas vieglākam. Dizaineri lielu uzmanību pievērsa spārna formai. Pirmajos sešos attīstības mēnešos TsAGI vēja tunelī tika pārbaudīti daudzi modeļi, līdz tika atrasts optimālais. Izveidotais spārns bija salīdzinoši viegls, ar elastīgām gala daļām un tika veikts atbilstoši kesona konstrukcijai. Tas labi izturēja plandīšanās ietekmi. Spārna saknē atradās motori, no kuriem katram bija gaisa ieplūde. Ar tās palīdzību bija iespējams izslēgt dzinēju savstarpējo ietekmi, darbojoties dažādos režīmos. Sprauslas tika izvietotas horizontālajā un vertikālajā plaknē par 4 grādiem. Šis pasākums bija nepieciešams, lai noņemtu karsto gāzes strūklu no fizelāžas un astes.

Aprīkojums

Bumbvedēja spēkstacija ietvēra četrus jaudīgus Mikuļina izstrādātus turboreaktīvos dzinējus. Viņu vilce bija 8700 kgf. Projektējot elektrostaciju, likts uz maksimālu uzticamību. Starp citu, saskaņā ar sākotnējo projektu lidmašīnai bija jābūt aprīkotai ar trim dzinējiem ar vilci 13 000 kgf. Tomēr Dobriņinas projektēšanas birojam nebija laika tik īsā laikā sagatavot šo dzinēju prototipus.

Ir vērts atzīmēt dizaineru izvēlēto šasijas variantubumbvedējs. Lai izpētītu tik smagas lidmašīnas kustības dinamiku pa skrejceļu, tika izveidota īpaša ekspertu grupa. Sākotnēji tika apsvērtas vairākas šasijas shēmas: standarta ar trim kājām, vairāku tapu un velosipēdu. Testos vislabāk sevi parādīja šasija, kas būvēta pēc velosipēda shēmas ar priekšējiem “pacelšanās” ratiem un sānu bagāžniekiem, kas izvietoti spārnu galos. Lidmašīna vienmērīgi brauca pa skrejceļu un pacēlās, saglabājot nepieciešamo pacelšanās skrējienu.

Galvas riteņu pāris, kas uzstādīts uz priekšējiem ratiņiem, bija orientēts nelielā leņķu diapazonā (+ 150). Kad pāris pagriezās, mainījās ratu kustības virziens, un pēc tam mainījās visa gaisa kuģa virziens. Audzēšanas režīmā priekšējais riteņu pāris kļuva nekontrolējams. Skrējiena pēdējā posmā pacēlās lidmašīnas deguns un palielinājās uzbrukuma leņķis. Pilota dalība pacelšanā bija minimāla. Šī shēma tika pārbaudīta lidošanas laboratorijā Tu-4, kuras trīsriteņu šasijas tika īpaši nomainītas pret velosipēdu. Tika uzbūvēts arī atsevišķu elektriski vadāmu ratiņu modelis. Šasijas prototipi izturēja pilnu testu klāstu un apstiprināja to piemērotību lietošanai uz bumbvedēja.

Lidaparāta bumbas krava bija 24 tonnas, un lielākā bumbas kalibrs bija 9000 kg. Pateicoties radara tēmēklim RPB-4, tika nodrošināta mērķtiecīga bombardēšana. Bumbvedējs bija apmierināts ar jaudīgiem aizsardzības ieročiem. Tas sastāvēja no sešiem automātiskajiem lielgabaliem ar 23 mm kalibru. Viņi irnovietoti pa pāriem uz trim rotējošām iekārtām augšējā, apakšējā un aizmugurējā fizelāžā. Apkalpe astoņu cilvēku sastāvā bija izmitināta divās zem spiediena kajītēs. Sēdekļi katapultējās pa lūkām.

Pārbaudes

Līdz 1952. gada decembrim tika uzbūvēts bumbvedēja prototips. Un nākamā gada 20. janvārī automašīna pirmo reizi tika pacelta gaisā. Lidojumu vadīja izmēģinājuma pilots F. Opadchy. Kopš tās dienas pilnā sparā sākās parauga rūpnīcas pārbaude. Tās ilga līdz 1954. gada 15. aprīlim. Kavēšanās bija saistīta ar pārbaužu apjomu un sarežģītību.

Lidmašīnas maksimālais lidojuma svars bija 181,5 tonnas. Tās ātrums 6700 metru augstumā bija vienāds ar 947 kilometriem stundā. Praktiskie griesti (maksimālais lidojuma diapazons) ar svaru 138 tonnas bija 12 500 metri. Dizaineriem izdevās novietot uz klāja milzīgu daudzumu degvielas tvertņu. Tajos bija 132 390 litri degvielas. Tomēr maksimālā uzpilde bija ierobežota līdz 123 600 litriem.

1954. gadā testiem tika pieslēgts otrais prototips, kura deguns tika saīsināts par 1 m, palielināts spārnu laukums un vairāki citi, mazāk būtiski uzlabojumi. Inženieri sāka gatavoties bumbvedēja sērijveida ražošanai. Līdz tam laikam, par godu dizaineram Mjaščevam, automašīnu sauca par "Aircraft M". "3M" - indekss, kas modelim tika piešķirts vēlāk. Un sākumā to sauca M-4.

Pārbaudes bija tālu no labākās. Lielākajai daļai īpašību lidmašīna pilnībā atbilda uzdevumam, bet galvenajai prasībai- maksimālais lidojuma diapazons ar 5 tonnām bumbu uz klāja - viņš nevarēja apmierināt. Pēc vairākiem uzlabojumiem bumbvedējs tomēr tika pieņemts ekspluatācijā. Taču jautājums par nepietiekamo lidojuma diapazonu palika atklāts.

Pārskati

Lai atrisinātu augstāk minēto problēmu, bumbvedējam tika uzstādīti jaudīgāki un tajā pašā laikā ekonomiskāki RD-3M dzinēji, kurus izstrādājis P. Zubets. Bumbvedējs ar jaunu spēkstaciju saņēma indeksu "3M". Faktiski motori bija modificētas AM-3A dzinēja versijas. Vilces spēks maksimālajā režīmā tika palielināts līdz 9500 kgf. Turklāt RD-3M instalācijai bija avārijas režīms, kas viena motora atteices gadījumā palielina pārējo jaudu līdz 10 500 kgf. Ar šādu jaudas aprīkojumu 3M lidmašīna spēja sasniegt ātrumu 930 km/h un bez apstājas lidot attālumos līdz 8100 km.

Lidojumu diapazona palielināšanas iespēju meklēšana nebeidzās. Otrā eksperimentālā versija bija aprīkota ar Aleksejeva dizaina birojā izstrādātu degvielas uzpildes sistēmu. Virs kabīnes parādījās “stienis” degvielas saņemšanai. Nu, tankkuģis bija aprīkots ar papildu tvertni, sūknēšanas aprīkojumu un vinču.

Kamēr tika radīta Myasishchev 3M lidmašīna, paralēli noritēja darbs pie tās augstkalnu versijas izstrādes, kas saņēma darba nosaukumu 2M. Projektētāji tajā plānoja uzstādīt četrus VD-5 turboreaktīvos dzinējus uzreiz - uz piloniem, kas izvietoti zem spārna. Tomēr "augststāvu" dizains tika apturēts, jo 3M versija spēja sasniegt savas dizaina īpašības.

3M lidmašīna: izstrāde

Neskatoties uz labo veiktspēju, modelis turpināja attīstīties. 1956. gada 27. martā notika pirmais lidojums ar 3M mašīnu. Lidmašīna saņēma jaunus VD-7 dzinējus, kuru vilce bija 11 000 kgf. Tajā pašā laikā tie svēra mazāk un patērēja mazāk degvielas. Pirmkārt, lidmašīna tika aprīkota ar diviem jauniem dzinējiem, bet līdz 1957. gadam - visiem četriem. Pateicoties jaunas konfigurācijas spārnu uzstādīšanai un horizontālā astes bloka īpašību uzlabošanai, gaisa kuģa aerodinamiskās īpašības ir ievērojami palielinājušās. Turklāt tika palielināts degvielas tvertņu tilpums. Tas tika panākts, cita starpā, pateicoties piekārtajām tvertnēm. Divas no tām bija pakārtas bumbas nodalījumā (ja bumbas krava to atļāva), bet vēl divas - zem spārniem, starp dzinējiem.

3M lidmašīna, kuras īpašības mēs šodien apspriežam, saņēma vieglu dizainu. Tomēr tā svars joprojām pieauga līdz 193 tonnām un vēl vairāk ar piekarināmām tvertnēm - līdz 202 tonnām. Laika gaitā fizelāžas priekšpuse ieguva jaunu izkārtojumu. Kļuva iespēja pārvietot antenas staciju no zem fizelāžas uz degunu, kas tika pagarināts par 1 metru. Pateicoties jaunajam navigācijas aprīkojumam, 3M lidmašīna varēja veikt efektīvu bombardēšanu no liela augstuma jebkurā diennakts laikā un jebkuros apstākļos.

Tā rezultātā visi uzlabojumi noveda pie tā, ka maksimālais lidojuma diapazons, salīdzinot ar iepriekšējām versijām, palielinājās par 40%. Ar vienu degvielas uzpildīšanu, piekārtām tvertnēm un maksimālo bumbas slodzi šis rādītājs pārsniedza 15 000 km. Lai iekarotu šādu attālumu, lidmašīnai bija nepieciešamas aptuveni 20 stundas. TātadTādējādi bija izredzes to izmantot kā starpkontinentālo stratēģisko bumbvedēju. Lidmašīna 3M bija tieši tā mašīna, kādu Mjaiščevs sākotnēji vēlējās izveidot, uzņemoties lielu atbildību un piesaistot Staļina atbalstu.

Vēl viena interesanta 3M kvalitāte ir fakts, ka to var izmantot kā liela attāluma jūras torpēdu bumbvedēju. Torpēdas tika iekļautas parastajā bruņojumā, taču tās tika izmantotas ārkārtīgi reti. Pirmie bumbvedēja jūras versijas testi tika veikti ar M-4 prototipu.

3M lidmašīnas nopelni

Pēc jaunākajām modifikācijām lidmašīna tika nodota ekspluatācijā un nodota masveida ražošanā. 1959. gadā piloti N. Gorjainovs un B. Stepanovs kopā ar savām ekipāžām uz tā uzstādīja 12 pasaules rekordus. To vidū bija pacēlājs ar 10 tonnu smagu kravu vairāk nekā 15 kilometru augstumā un pacēlājs ar 55 tonnu smagumu 2 kilometru augstumā. Pasaules rekordu tabulās lidmašīna tika nosaukta par 201M. Tajā pašā gadā testpilots A. Lipko un viņa komanda uzstādīja septiņus ātruma rekordus slēgtā maršrutā, ar dažādu slodzes pakāpi. Ar 25 tonnu kravu viņš attīstīja ātrumu 1028 km/h. Oficiālajos dokumentos lidmašīnu 3M Myasishchev atkal sauca citādi - 103M.

Kad jaunais stratēģiskais bumbvedējs nonāca ekspluatācijā, dažas no iepriekšējām M-4 versijām, kas atšķīrās tikai ar vāju spēkstaciju, tika pārveidotas par tankkuģiem.

Problēmas darbībā un jauns motors

Neskatoties uz augstāko veiktspēju, lidmašīnai bija vairākas problēmas. Vissvarīgākais no tiem bija tas, ka VD-7 dzinēju kapitālā remonta kalpošanas laiks bija daudz mazāks nekā RD-3M-500A dzinējiem. Tāpēc, lai veiktu kārtējos remontdarbus, bieži tika mainīti motori. Kamēr tika atrisinātas problēmas ar VD-7, lidmašīnā tika uzstādīts tas pats RD-3M, ar kuru sākās modeļa panākumi. Ar šo spēkstaciju to sauca par 3MS. Protams, salīdzinot ar 3M, lidmašīna uzrādīja sliktākus rezultātus, taču tas bija daudz labāks par tā prototipu M-4 versiju. Konkrēti, bez degvielas uzpildes ZMS lidmašīna varētu nolidot 9400 kilometrus.

Problēma ar motoriem tika atrisināta, izstrādājot VD-7B modifikāciju. Lai pagarinātu dzinēja kalpošanas laiku, dizaineriem bija jāsamazina tā vilce līdz RD-3M līmenim. Tas sasniedza 9500 kg. Ir vērts atzīt, ka, neskatoties uz to, ka dzinēja resurss tika palielināts un palielināts vēl vairākas reizes, tas nekad nesasniedza RD-3M līmeni. Tomēr, vispārēji pasliktinoties veiktspējai, lidojuma diapazons spēkstacijas efektivitātes dēļ bija par 15% lielāks nekā 3MS versijas diapazons.

Modifikācija ar VD-7B dzinējiem tika nosaukta par 3MN. Ārēji tas no 3MS versijas atšķīrās tikai ar motora pārsegu. VD-7B pārsegu augšpusē bija restētas lūkas, kas paredzētas karstā gaisa izvadīšanai atmosfērā no zem apvedceļa lentēm. Lidojuma laikā lidmašīna arī atšķīrās: VD-7B dzinējs atstāja skaidri redzamu dūmu pēdu.

Pēdējās modifikācijas

1960. gadā tika izlaista vēl viena lidmašīnas modifikācija, ko sauca par 3MD. Viņa iraprīkots ar labāku aprīkojumu un uzlabotu aerodinamiku. Motors paliek nemainīgs.

60. gados lidmašīnu ražošana sāka pakāpeniski samazināties un drīz vien apstājās pavisam. Valsts vadība ir novirzījusi prioritātes uz raķešu tehnoloģijām. Tāpēc vēl viena no bumbvedēja modifikācijām, kas saņēma VD-7P dzinēju un nosaukumu 3ME, palika kā prototips. Dzinēju pacelšanās vilce palielinājās līdz 11300 kg. Pārbaudes tika veiktas 1963. gadā. Tomēr sabiedrība joprojām atcerēsies 3M lidmašīnu - modeļa vēsture ar to nebeidzas.

Samazinoties stratēģisko bumbvedēju skaitam, daži no tiem (versijas 3MS un 3MN) tika pārveidoti par tankkuģiem degvielas uzpildei. Viņi gaisā uzpildīja degvielu gan Tu-95, gan 3M triecienlidmašīnām, kas palika ekspluatācijā. Tādējādi tankkuģis 3M mainīja M-4-2 versiju. Bet patiesībā tā bija viena automašīna, tikai ar dažādiem motoriem un ar tiem saistītajām komunikācijām.

Transporta uzdevumi

70. gadu beigās radās nepieciešamība transportēt jaunā raķešu kompleksa vienības no rūpnīcām uz Baikonuras kosmodromu. Lielo izmēru, svara un pienācīgas transportēšanas diapazona dēļ neviens no konveijera veidiem nevarēja atrisināt šo problēmu. Piemēram, nesējraķetes centrālā tvertne bija 40 metrus gara un 8 metrus plata. V. Mjaščevs atgādināja par sevi un piedāvāja pārvadāt kravu uz sava bumbvedēja fizelāžas. 3M lidmašīna tobrīd jau bija izņemta no ražošanas, un pats Mjaščevs bija 1967. gadā atjaunotā projektēšanas biroja ģenerālkonstruktors. 1978. gadā viņa priekšlikums tika pieņemts. Kad Vladimirs Mihailovičs nomira (141978. gada oktobris), viņa darbu turpināja V. Fedotovs.

Lai neaizkavētu nesējlidmašīnu izstrādi, būvniecību un testēšanu, tika izvēlēti trīs tankkuģi. Viņi nekavējoties tika nosūtīti pārbaudei, lai noteiktu trūkumus. Rezultātā lidmašīna saņēma atjauninātu rāmi un jaunus fizelāžas paneļus. Astes daļa tika pārkonfigurēta un pagarināta par 7 metriem. Apspalvojums kļuva divķēdīgs. Ir uzlabotas vai nomainītas vairākas sistēmas un komponenti. Lidmašīnām tika uzstādīti jaudīgāki VD-7M dzinēji ar noņemtu pēcdegli, kuru vilce sasniedza 11 000 kgf. Tādi paši dzinēji, bet ar pēcdedzi, tika uzstādīti Tu-22, taču līdz tam laikam tie vairs netika ražoti.

Tā rezultātā tika izstrādātas piecas nesējlidmašīnu konfigurācijas, no kurām katra specifisko dinamisko un lidojuma īpašību dēļ bija paredzēta noteikta svara kravai. Modelis saucās 3M-T. Viena no trim uzbūvētajām lidmašīnām tika nodota TsAGI statisko testu veikšanai. Un vēl viens bija papildus aprīkots ar degvielas uzpildes stieni.

1980. gadā 3M-T transporta lidmašīna pirmo reizi pacēlās debesīs. Un nākamā gada 6. janvārī izmēģinājuma pilots A. Kučerenko pirmo reizi tajā pārvadāja kravu. Pēc tam lidmašīna tika pārdēvēta par ZM-T Atlant. Ar šīs sērijas pārvadātājiem uz Baikonuru tika nogādātas vairāk nekā 150 kravas. Viņi transportēja visas Enerģijas un Butāna kompleksu lielgabarīta daļas. Kravas lidmašīna 3M, kuras fotoattēlu vienā reizē atpazina visi, regulāri tika demonstrēta visa veida aviācijas festivālos, tostarp Mosaeroshow.1992. gadā.

Beidzot ir vērts atzīmēt, ka Tu-134A-3M lidmašīnām, kuras dažkārt tiek sajauktas ar mūsu stāsta varoni nosaukumā esošā indeksa “3M” dēļ, ar to nav nekāda sakara. Visi Tu-134 ir pasažieri. Un Tu-134A-3M lidmašīna ir 134CX lauksaimniecības versijas VIP modifikācija.

Secinājums

2003. gadā tika atzīmēta 50. gadadiena kopš 4-M lidmašīnas pirmā lidojuma, kas kļuva par pirmo padomju bumbvedēju saimē. Pārsteidzoši, 3M lidmašīnas modelis joprojām ir atrodams gaisa spēku kaujas vienībās. Varam tikai apbrīnot to dizaineru talantu, kuriem grūtajos pēckara gados izdevās uzbūvēt iekārtas ar tik spēcīgu potenciālu.