Проекты самолётов М-60 ОКБ имени Мясищева » Военное обозрение

Говоря о проектах ОКБ имени Мясищева, можно запутаться в шифрах проектов и конструкторских тем. Так, под индексом М-60 ОКБ разрабатывало в свое время совершенно разные летательные аппараты. Первый из них относится к 1950-1960-м годам, тогда конструкторы ОКБ имени Мясищева пытались создать сверхзвуковой стратегический бомбардировщик, оснащенный ядерной силовой установкой. Однако появление и развитие межконтинентальных баллистических ракет поставило крест на этом дорогом проекте. Второй раз работы с тем же шифром начались уже в 1980-1990 годы, на этот раз конструкторы трудились над самолетом двойного назначения, работая над концепцией многоцелевого высотного дозвукового самолета (МВДС).

Работать над концепцией данного самолета в КБ ЭМЗ имени В. М. Мясищева начали еще в 1979 году. Однако указание от И. С. Силаева, занимавшего на тот момент пост министра авиационной промышленности, о проведении НИОКР по проекту МВДС было отдано только 26 февраля 1986 года. Тогда же в начале 1986 года в министерство авиационной промышленности СССР было подготовлено и передано техническое предложение на создание МВДС, относящегося к самолетам двойного назначения. Сама тема на предприятии получила название «Теоретические, проектные и экспериментальные исследования по созданию широкофюзеляжного самолета», шифр работ «60».


Договор между ЭМЗ (Экспериментальный машиностроительный завод имени В. М. Мясищева) на создание аванпроекта МВДС двойного назначения по теме «60» был заключен в конце 1989 года. 15 мая 1991 года специалисты предприятия предоставили готовые материалы аванпроекта по гражданскому варианту самолета, которые были рассмотрены работниками министерства авиационной промышленности Советского Союза, тогда же было принято решение о подготовке технического задания на создание самолета. В июле 1991 года материалы аванпроекта были представлены также комиссии военного заказчика, комиссия также одобрила представленные материалы и рекомендовала начать работу в рамках создания эскизного проекта летательного аппарата. В октябре 1991 года был подписан договор на создание эскизного проекта М-60. Реализации уже намеченных планов серьезно помешал развал Советского Союза в конце декабря 1991 года.

Работы над самолетами велись и в 1990-е годы, но финансирование их было незначительным и недостаточным, в основном оно велось за счет средств непосредственно ЭМЗ им. В. М. Мясищева. При этом по некоторой информации, в 1998 году ЭМЗ с проектом самолета М-60Б (бомбардировщик) принимал участие в конкурсе на разработку самолета стратегической авиации, который был объявлен ВВС России. Предполагалось, что итоги данного конкурса станут известны в 1999 году, однако в ходе конкурса были лишь сформулированы основные требования к ПАК ДА — Перспективному Авиационному Комплексу Дальней Авиации. Помимо М-60Б в данном конкурсе принимали участие проекты ОКБ Сухого и Туполева. Окончательно работы по созданию бомбардировщика в рамках данного проекта были прекращены в 2001 году. Скорее всего, примерно в то же время были остановлены работы и по гражданским вариантам самолета.

Конструкционно самолет должен был представлять собой свободнонесущий моноплан, выполненный по обычной схеме с широким несущим фюзеляжем и крылом большого удлинения. На самолете предполагалось использовать двойное вертикальное оперение, а двигатели должны были быть расположены над фюзеляжем самолетам между килями. В разное время проектирования на самолете планировалось использовать от 2-3 до 4-х двигателей ТРДД. Предполагалось, что скорость машины составит 750-830 км/ч, а максимальная дальность полета не менее 10-12 тысяч километров. Вооружать новый бомбардировщик планировалось крылатыми ракетами типа Х-55 и их более современными модификациями.

Стоит отметить, что М-60 был достаточно обширной темой, которая не ограничивалась боевыми самолетами. Наоборот не меньший упор делался на гражданскую и транспортную версии машины. К примеру, М-60 «Перун» — пассажирский вариант самолета или М-60 «Коловрат» — грузовая версия, также в планах разработчиков имелись десантный, патрульный, разведывательный и другие варианты самолетов.

Так, в двухдвигательном пассажирском варианте самолета М-60 «Перун» количество пассажирских мест было аналогично самолету Ту-204-100 — до 214. При этом использование несущего крыла позволяло установить 12 кресел в ряд (на самолете Ил-96 — 9 кресел в ряду). При разработке самолета ставка, естественно, делалась на двигатели отечественного производства. Рассматривался вариант с установкой двигателей ПС-90А12-Б или ПС-90А116 мод. Известно, что при одинаковой коммерческой нагрузке с самолетом Ту-204, М-60 должен был иметь в 2-3 раза меньший расход горючего в полете.

Главным отличием всего семейства самолетов М-60 было использование несущего фюзеляжа. В процессе проектирования самолетов данного семейства конструкторы использовали примерно 12 крупных идей-изобретений, а также соответствующих им решений научно-технического характера. За счет интеграции крыла, фюзеляжа и силовой установки прочностные и аэродинамические качества самолетов М-60 позволяли им, в сравнении с уже эксплуатируемыми самолетами, при равенстве дальности полета и полезной нагрузки: уменьшить в 1,6 раза себестоимость при серийном производстве, уменьшить в 2 раза расход топлива, уменьшить в 2 раза взлетную массу машины.

Стоит отметить, что на ЭМЗ в рамках работ по созданию самолета М-60 «Перун» использовались технические решения, которые были получены в рамках создания самолета М-17 («Геофизика»). В частности возможность полета на высоте до 16 тысяч метров над уровнем моря, на которой сегодня не летают гражданские авиалайнеры. Достижение данной высоты для самолета гражданской авиации имело свои преимущества — существенно улучшались весовые и экономические характеристики самолета в сравнении со всеми современными воздушными лайнерами.

Еще одной особенностью можно считать фюзеляж эллиптической формы поперечного сечения. Для авиации такой подход новым не был. Еще в 40-е годы прошлого века такую конструкцию пытался реализовать известный авиаконструктор Р. Л. Бартини, работавший над проектом многоцелевого транспортного самолета Т-117. Однако ни тогда, ни 50 лет спустя, подобный проект так и не удалось довести до стадии производства.

По замыслам конструкторов ЭМЗ, самолеты серии М-60 «Перун» могли перевозить до 214 пассажиров на расстояние до 6450 км, при этом максимальная скорость самолета составляла 830 км/ч (для варианта с прямым крылом) и 900 км/ч для варианта со стреловидным крылом. Длина самолета составляла 33 метра, размах крыла — 50 метров, высота — 8,42 метра. При этом на базе М-60 мог появиться и грузовой самолет, с грузоподъемностью в 20-30 тонн и дальностью полета в 5,4 и 12 тысяч километров соответственно.


Удивительно, но в рамках выбранной схемы в КБ ЭМЗ рассматривались варианты постройки самолетов самых различных размеров, вплоть до самолета бизнес-класса М-60-12, который мог перевозить 8-12 пассажиров в герметичном салоне. Изначально пассажирские самолеты задумывались как суда, рассчитанные для работы на авиалиниях регионального назначения и средней протяженности. А широкая входная дверь позволяла очень легко конвертировать летательный аппарат в различные варианты применения вплоть до грузового самолета или летающей лаборатории с возможностью установки на борт различного научного оборудования. Ниже приведены основные летно-технические характеристики самолета бизнесс-класса М-60-12 и машины, рассчитанной на совершение региональных перевозок М-60ГП.

Основные ЛТХ М-60-12:
Количество пассажиров — 8-12 человек.
Габаритные характеристики: длина — 13,61 м, размах крыла — 17 м, высота — 3,83 м.
Взлетная масса — 5600 кг.
Коммерческая нагрузка — 1080 кг.
Крейсерская скорость полета — 750-800 км/ч.
Высота полета — 13-15 тысяч метров.
Дальность полета — с 8 пассажирами 6800 км, с 12 пассажирами — 5000 км.
Длина разбега — 350 метров.
Экипаж — 2 человека.

Основные ЛТХ М-60ГП :
Количество пассажиров — 52 человека.
Габаритные характеристики: длина — 19,86 м, размах крыла — 28,48 м, высота — 6,62 м.
Максимальная взлетная масса — 21 800 кг.
Максимальная коммерческая нагрузка — 6000 кг.
Масса снаряженного самолета — 12 514 кг.
Максимальный запас топлива — 6000 кг.
Крейсерская скорость полета — 800 км/ч.
Максимальная высота полета — 14 тысяч метров.
Практическая дальность — 4940 км.
Длина ВПП — 1000 м.
Экипаж — 3 человека.

Источники информации:
http://militaryrussia.ru/blog/topic-833.html
http://aviationz.narod.ru/tech/pl/m-60.html
http://www.e-reading.club/chapter.php/1002750/140/Artemev_Aleksandr_-_Krylya_sverhderzhavy.html
http://www.emz-m.ru

topwar.ru

Атомный самолет М-60М

Коллективу Мясищева, занятому тогда созданием М-50, предписывалось выполнить предварительный проект сверхзвукового бомбардировщика «со специальными двигателями главного конструктора А.М.Люлька». В ОКБ тема получила индекс «60», ведущим конструктором по ней назначили Ю.Н.Труфанова. Поскольку в самых общих чертах решение задачи виделось в простом оснащении М-50 двигателями на ядерной энергии, причем работающими по открытому циклу (из соображений простоты), то считалось, что М-60 станет первым в СССР атомным самолетом. Однако уже к середине 1956 г. выяснилось, что так просто поставленную задачу не решить. Оказалось, что машина с новой СУ обладает целым рядом специфических особенностей, с которыми авиаконструкторы никогда ранее не сталкивались. Новизна возникших проблем была столь большой, что никто в ОКБ, да и во всей могучей советской авиапромышленности даже понятия не имел, с какой стороны подойти к их решению.

Первой проблемой стала защита людей от радиоактивного излучения. Какой она должна быть? Сколько должна весить? Как обеспечить нормальное функционирование экипажа, заключенного в непроницаемую толстостенную капсулу, в т.ч. обзор с рабочих мест и аварийное покидание? Вторая проблема – резкое ухудшение свойств привычных конструкционных материалов, вызванное мощными потоками радиации и тепла, исходящими от реактора. Отсюда — необходимость создавать новые материалы. Третья — необходимость разработки совершенно новой технологии эксплуатации атомных самолетов и постройки соответствующих авиабаз с многочисленными подземными сооружениями. Ведь оказалось, что после остановки двигателя открытого цикла ни один человек к нему не сможет подойти еще 2-3 месяца! А значит, есть необходимость в дистанционном наземном обслуживании самолета и двигателя. Ну и, конечно, проблемы безопасности — в самом широком понимании, особенно в случае аварии такого самолета.

Осознание этих и многих других проблем камня на камне не оставило от первоначальной идеи использовать планер М-50. Конструкторы сосредоточились на поиске новой компоновки, в рамках которой упомянутые проблемы представлялись решаемыми. При этом основным критерием выбора расположения атомной силовой установки на самолете было признано максимальное ее удаление от экипажа. В соответствии с этим был разработан эскизный проект М-60, на котором четыре атомных ТРД располагались в хвостовой части фюзеляжа попарно в «два этажа», образуя единый ядерный отсек. Самолет имел схему среднеплана с тонким свободнонесущим трапециевидным крылом и таким же горизонтальным оперением, расположенным на вершине киля. Ракетное и бомбовое вооружение планировалось размещать на внутренней подвеске. Длина самолета должна была составлять порядка 66 м, взлетная масса — превысить 250 т, а крейсерская скорость полета – 3000 км/ч на высоте 18000-20000 м.

Экипаж предполагалось разместить в глухой капсуле с мощной многослойной защитой из специальных материалов. Радиоактивность атмосферного воздуха исключала возможность использования его для наддува кабины и дыхания. Для этих целей пришлось использовать кислородно-азотную смесь, получаемую в специальных газификаторах путем испарения жидких газов, находящихся на борту. Отсутствие визуального обзора должно было компенсироваться перископами, телевизионным и радиолокационным экранами, а также установкой полностью автоматической системы управления самолетом. Последняя должна была обеспечивать все этапы полета, включая взлет и посадку, выход на цель и т.д. Это логически подводило к идее беспилотного стратегического бомбардировщика. Однако в ВВС настаивали на пилотируемом варианте как более надежном и гибком в использовании.

fishki.net

М-60. Атомный самолёт В.М. Мясищева » Военное обозрение

В пятидесятые годы в СССР, в отличие от США, создание межконтинентального бомбардировщика с дальностью более 15 тыс. км воспринималось не просто как желательная, а исключительно как жизненно необходимая задача. В первую очередь это было вызвано преимуществом США в плане возможности атомной бомбардировки нашей территории. Действуя с десятков своих военно-воздушных баз, раскиданных по Европе, Ближнему и Дальнему Востоку, американские бомбардировщики, даже обладая дальностью в 5-10 тыс. км, могли достичь любой точки Советского Союза и вернуться обратно. Отечественные же бомбардировщики вынуждены были базироваться исключительно на территории нашей страны, и для подобного рейда на США им пришлось бы преодолеть порядка 20 тыс. км. Самолетов с подобной дальностью в Советском Союзе не существовало.


Исследование различных вариантов, предшествовавших созданию в ОКБ-23 сверхзвукового межконтинентального бомбардировщика М-50, выявили тот факт, что максимальная дальность полета таких машин с бомбовой нагрузкой в 3-5 т, даже в случае двух дозаправок топливом в полете, не будет превышать 14-15 тыс. км. Для решения стратегических задач дальность бомбардировщика должна была составлять, по мнению экспертов того времени, 22000-25000 км. В этом случае боевые машины могли поражать наиболее удаленные цели при свободном выборе маршрута. При сверхзвуковой скорости достижение такой дальности было возможно лишь при применении в авиации ядерного топлива. Решение о развертывании работ в этом направлении не заставило себя долго ждать.

В соответствии с майскими и сентябрьскими постановлениями правительства от 1955 года, Мясищеву предписывалось подготовить предварительный проект нового сверхзвукового бомбардировщика с двигателями А.М. Люльки специальной конструкции. К подобным изысканиям были привлечены и другие авиационные КБ. С.А. Лавочкин разрабатывал проект крылатой ракеты "Буря" с прямоточным ядерным двигателем, а А.Н. Туполев создавал летающую лабораторию для атомных исследований на основе бомбардировщика Ту-95, которую довели до стадии летных испытаний в 1961году.

Самолет ОКБ-23 получил наименование ПАС — перспективный атомный самолет. На предприятии открыли тему М-60 (ведущий конструктор Ю.Н. Труфанов) и организовали специальную группу "А" (начальник группы Г.Н. Перепелицкий) для создания ПАС и его дальнейших модификаций.

Сразу же проектанты столкнулись с множеством серьезнейших проблем. Возникающее мощное радиационное излучение вызывало потребность решения ряда абсолютно новых или еще мало изученных проблем. Опытом создания и эксплуатации атомных подводных лодок нельзя было воспользоваться по причине его отсутствия — первую советскую АПЛ К-3 "Ленинский комсомол" спустили на воду только в 1957 году.

Существовало множество специфических особенностей самолета с атомной силовой установкой (АСУ). Требовалось обеспечить защиту экипажа и отдельных блоков оборудования от излучения ядерного реактора, а также активация материалов, возникающая при облучении конструкции самолета нейтронным потоком. Остаточное ее излучение без применения особых мер, снижающих уровень радиоактивности, делало невозможным свободное его обслуживание в течение двух-трех месяцев после выключения двигателя. Требовалось дистанционное обслуживание планера и двигателя. Системы самолета должны были быть максимально надежными в эксплуатации, а конструктивное выполнение узлов и разъемов — простейшим, позволяющим при помощи манипуляторов быстро их заменять и проверять. Требовалось создать конструкционные материалы, сохраняющие работоспособность и коррозийную стойкость в этих условиях. Большая масса самолета при увеличенной посадочной скорости требовала принципиально новых решений вопросов посадки.

Сохранение постоянных массы и энерговооруженности "атомного" самолета, а также значительно меньшие лобовые тяги АСУ в сравнении с обычными ТРД не обеспечивали возможности набрать высоту полета в районе цели свыше 13000-14000 м. С другой стороны, дальность такого самолета определялась только временем и скоростью полета и, если машина с обычными ТРД при полете на максимальную дальность имеет только один оптимальный по высотам профиль полета, то у атомного самолета дальность не зависит от высоты. Эта особенность раскрывала новые тактические возможности для летательных аппаратов с АСУ, практическое осуществление которых зависело лишь от успешного создания систем навигации и самолетовождения на малых высотах.

К работам над проектом М-60 были привлечены, помимо авиационных предприятий, профилирующие НИИ Академии наук СССР и другие министерства и ведомства. В середине июля 1956 года ОКБ-23 закончило предварительный проект. Основные выводы, сформулированные в проекте, сводились к следующему. Особенностью самолета с АСУ является то, что дальность перестает играть решающую роль. Главными становятся высота и скорость, чей рост усложняется из-за меньшей лобовой тяги атомных двигателей по сравнению с обычными ТРД. Например, проект самолета М-50 имел суммарный относительный мидель фюзеляжа и мотогондолы 5,5% от площади крыла против 7,5-9% на самолете с атомной силовой установкой, что снижало аэродинамическое качество последнего с 5,8 до 4.

При одинаковой взлетной энерговооруженности высота в районе цели, для самолета с АСУ сравнительно с самолетом с ТРД, уменьшается до 4000 м. Для машины с атомными двигателями главнейшей характеристикой силовой установки является коэффициент лобовой тяги (тяга, отнесенная к площади миделя двигателя). Увеличение этого коэффициента позволяет либо уменьшить потребную тягу, а следовательно, и массу всей силовой установки, составляющей до 35-45% полетной массы самолета, либо увеличить высоту полета.

На основании анализа схем и параметров двигателя, выполненного совместно с ОКБ А.М. Люльки, ЦИАМ и ЛИП АН СССР, был выбран турбореактивный двигатель на ядерном топливе (ТРДА) "открытой" схемы, где в качестве теплоносителя и рабочего тела используется атмосферный воздух. Расчетные параметры ТРДА: крейсерская скорость, соответствующая М=2,0, взлетная тяга — 22500 кгс.

В результате проработок различных компоновок силовой установки на атомном самолете в ОКБ-23 был сделан вывод, что наиболее рациональным является размещение двигателей в хвостовой части машины, что облегчало защиту экипажа и повышало аэродинамическое качество. На М-60 масса кабины экипажа вместе с защитой достигала 30% полетной массы. Поэтому пришлось ограничиться двумя членами экипажа.


Для обслуживания атомных самолетов необходима была постройка специальной базы с развитыми подземными сооружениями, включающими пункт первичной обработки машины, стационарную манипуляторную операционную установку обслуживания двигателей, хранилище и другие специальные помещения. Подземные сооружения должны были обеспечивать защиту от воздушного нападения и препятствовать радиационному заражению обслуживающего персонала и окружающей местности.

Исследования большого числа моделей, проведенные в аэродинамических трубах, позволили рассмотреть ряд компоновок с различными воздухозаборниками. Необходимость защиты экипажа от облучения делало невозможным обеспечение визуального обзора из кабины, что накладывало специфические требования к оборудованию самолета. Ввиду этого система бортового оборудования самолета М-50, принятая за основу для проекта М-60, должна была быть доработана с учетом специфики атомного самолета. В целях упрощения и сокращения сроков отработки и доводки самолета, Мясищев считал необходимым на первом этапе испытаний заменить ядерный реактор на двигатель с обычной камерой сгорания, которая работала на привычном авиационном топливе.

Специалисты ОКБ составили предварительные требования к проекту сверхзвукового дальнего бомбардировщика с атомными двигателями ОКБ-165, которые предполагали доставку бомбовой нагрузки массой 18 т на дальность 25000 км со скоростью не менее 2000 км/ч. В заключении к предварительному проекту отмечалось: "Как показала предварительная проработка, наряду с большими трудностями создания силовой установки, оборудования и планера самолета возникают совершенно новые проблемы обеспечения наземной эксплуатации самолета и защиты экипажа, населения и местности в случае вынужденной посадки. Эти задачи в пред эскизном проекте нами пока еще не решены. В то же время, именно возможностью решения этих проблем и определяется, по нашему мнению, целесообразность создания в ближайшее время пилотируемого самолета с атомным двигателем". Специалисты ОКБ-23 оказались правы — весь этот комплекс проблем не позволяет реализовать самолет с АСУ и сегодня.

В марте 1957 года эскизный проект, глубоко проработанный и обоснованный, был готов. Предварительные требования в нем были подтверждены. Бомбардировщик М-60 предназначался для использования в качестве носителя крылатых ракет, имевших автономную систему наведения и дальность действия в 1500-3000 км. На самолете предусмотрели и возможность внутренней подвески авиабомб.

Однако нерешенными проблемами остались: создание АСУ, отработка вопросов её эксплуатации и обслуживания, характеристики потоков и спектров нейтронного гамма-излучения из реактора с учетом рассеяния и отражения от поверхности земли. Так же методы уменьшения облучения конструкции, защита экипажа (включая вопросы его спасения в аварийных случаях), влияние облучения на механические качества существующих конструкционных металлических и, особенно, неметаллических материалов. Создание новых материалов, работоспособных в этих условиях, вопросы эксплуатации самолета, связанные с созданием специальной базы и систем дистанционного обслуживания (манипуляторы, транспортеры и т.п.), создание нового аэронавигационного оборудования, обеспечивающего пилотирование при полном отсутствии визуального обзора, включая систему слепой посадки (без команд с земли), работающую при мощном облучении.

Поставив основные задачи, авторы констатировали: "После успешного решения указанных вопросов необходимо создание экспериментального самолета (на базе М-50) с установленным на нем атомным двигателем. На атомном самолете можно будет отработать и довести в условиях, близких к натурным, вопросы эксплуатации самолета и двигателя, проверить работоспособность систем оборудования и управления самолетом в воздухе и на земле, отработать атомный двигатель в летных условиях и проверить достаточность биологической защиты экипажа".

ОКБ-23 предложило для создания экспериментального самолета с ТРД использовать сверхзвуковой бомбардировщик М-50. Компоновочная проработка показала реальную возможность такого использования этого стратегического бомбардировщика.

Экспериментальный атомный двигатель, разрабатываемый на базе серийного ТРД АЛ-7, должен был устанавливаться в носовой части самолета. Летчик располагался в защищенной одноместной кабине, помещенной в хвостовой части фюзеляжа. На М-50 носовая часть, совместно с кабиной экипажа заменялась отсеком с атомным двигателем с лобовым воздухозаборником и соплом под фюзеляжем.

В 1956 году для создания АСУ было организовано специальное предприятие СКБ-500, которое занялось созданием силовой установки. В этом СКБ были рассмотрены два варианта атомных ТРД открытой схемы с равной тягой. В первом — вал турбокомпрессора был расположен вне реактора, этот вариант получил наименование — "коромысло". Во втором случае — вал турбокомпрессора проходил внутри по оси реактора, ему дали название — "соосный".

Более целесообразной была признана «соосная» схема двигателя из-за меньшего миделя, лучшей его компоновки на самолете и большей простоты конструкции.

Атомный реактор на тепловых нейтронах цилиндрической формы имел активную зону, ограниченную торцевыми и радиальными отражателями. Активная зона набиралась из керамических тепловыделяющих элементов, в которых имелись продольные каналы для прохода нагреваемого воздуха.

Запуск двигателя производился аэродромными средствами. Потребная мощность для запуска — 250 л.с. Отсутствие автономного запуска объяснялось тем, что взлет атомного самолета возможен только со специальных аэродромов, имеющих стационарное оборудование для его обслуживания, в связи, с чем нецелесообразно иметь на летательном аппарате дополнительные агрегаты.

Специфика самолета с АСУ потребовала новых подходов и к наземному обслуживанию. В эскизном проекте приводилась их схема. Одна из ее характерных особенностей — периодическая разборка самолета для изоляции хвостовых отсеков фюзеляжа с АСУ во время регламентных работ.

При эскизном проектировании самолета М-60, наряду с проработкой основного пилотируемого варианта, были частично проработаны варианты беспилотного самолета многоразового действия с ТРДА и сверхзвукового бомбардировщика малых высот.

Беспилотный вариант привлекал следующими преимуществами: отсутствие экипажа снижает массу защиты с 45-52 т до 2-3 т, что позволит увеличить его энерговооруженность и продолжительность полета, поднять потолок, улучшить взлетно-посадочные характеристики или, при сохранении летных данных на уровне пилотируемого варианта, значительно уменьшить размерность самолета. Отсутствие кабины экипажа улучшит аэродинамику, если применить, например, схему "летающее крыло", не требует решения ряда вопросов, связанных с защитой экипажа от облучения. В то же время этот вариант имел и существенные недостатки, которые специалисты ОКБ считали возможным в дальнейшем исправить. Усложняется управление самолетом, его наведение на цель и возвращение на аэродром, становится исключительно сложным обеспечить маневр, потребный в создавшейся конкретной воздушной обстановке, что может привести к большей поражаемости беспилотного летательного аппарата по сравнению с пилотируемым, усложняются взлет, посадка и аэродромное обслуживание.

Возможность получения для ПАС практически неограниченной дальности на любой высоте полета позволяла ставить вопрос и о создании дальнего сверхзвукового бомбардировщика малых высот. Основным преимуществом такого самолета является его малая уязвимость от средств ПВО противника.

В эскизном проекте была рассмотрена такая возможность. Основные выявленные при этом трудности касались прежде всего создания новой системы навигации и наведения самолета, надежной системы спасения экипажа и обеспечения необходимой прочности и жесткости конструкции, работающей при больших скоростных напорах.

Расчеты показали, что самолет малых высот будет иметь крейсерскую скорость 1500-1700 км/ч, рабочую высоту полета 500-1000 м, потолок-11000-12000 м, посадочную скорость 330-350 км/ч. В 1957 году, кроме поиска путей улучшения характеристик самолета М-60 с ТРД "открытого типа", прорабатывались варианты машин с двигателями других схем: атомно-химического двигателя, двигателей "соосной" схемы с открытым керамическим реактором, комбинированной схемы и "закрытой" схемы с промежуточными теплоносителями.

В результате исследований выбрали комбинированный ТРДА "открытой" схемы, работающий на взлете-посадке, на режиме ТРД, а в крейсерском полете как ПВРД. Пилотируемый самолет с таким двигателем мог выполнять функции разведчика и носителя самолета-снаряда. При этом его взлетная масса достигала 135-145 т, скорость — 4200-4800 км/ч, высота-21-23 км, время полета — 8-10ч.

В мае 1958 года появился отчет о проделанных работах в виде Дополнения к эскизному проекту, где отмечалось: "Быстрое развитие военной техники и средств ПВО ставит под сомнение возможность эффективного использования бомбардировщика с приведенными в эскизном проекте летными характеристиками V=2200-2500 км/ч, Н=12-14 км, учитывая, что возможными сроками создания такого самолета могут быть — 1962-1963 годы.

М-60 в варианте гидросамолета.

В результате проработок самолета и силовой установки была подтверждена возможность увеличения расчетной скорости до 3000-3200 км/ч и высоты полета до 18-20 км при дальности полета 25000-30000 км.

Самолет с такими летными характеристиками может найти боевое применение, как дальний стратегический разведчик и как носитель самолетов-снарядов, для поражения морских и отдельных сухопутных объектов противника. Атомный самолет может быть выполнен также в варианте перехватчика самолетов противника, при установке на нем мощных локационных средств обнаружения и подвески снарядов класса "воздух-воздух".

Дальнейшая успешная работа над керамическим реактором, над проблемой охлаждения агрегатов самолета и силовой установки, и создание жаропрочных конструкционных материалов, дадут возможность увеличить скорость до М=4,5 и высоту полета до 23-26 км.

Проект ПАС М-60 стал первой в СССР попыткой применить атомные двигатели на летательном аппарате. Эта проблема явилась настолько новой и сложной, что до сих пор окончательное решение ее как в целом, так и в отдельных частностях, нельзя даже спрогнозировать по времени.

size=1]Источники:
Кудрявцев В. Атомный самолет: будущее в прошедшем времени // Авиация и время. 2004. №4. С. 16-20.
Совенко А. М-50: избавление от иллюзий // Авиация и время. 2005. №1. С.16.
Грек А. Верхом на реакторе: атомный самолет // Популярная механика. 2003. №5. С.28-32.
Брук А., Смирнов С., Удалов К. Атомный самолет: утопия или реальность? // Крылья Родины. 2001. №11. С.6-8.
Ригмант В. Краткий обзор по самолетам с ЯСУ // Крылья Родины. 2013. № 9-10. С. 79-80.

topwar.ru

М-60Б (проект) | MilitaryRussia.Ru — отечественная военная техника (после 1945г.)

Модель самолета М-60Б в музее ЛИИ им.Громова, 2015 г. (фото - Александр Яскевич,

).

Конструкция: свободнонесущий моноплан обычной схемы с крылом большого удлиннения и несущим широким фюзеляжем. Вертикальное оперение двойное, двигители расположены между килями над фюзеляжем.


Модель самолета М-60Б в музее ЛИИ им.Громова, 2015 г. (фото - Александр Яскевич, источник).

Двигатели:
1) на этапе НИР (1986 г.) - 2-3 (в зависимости от вариантов) х ТРДД НК-102 (вариант двигателей НК-32).

2) на этапе НИР (1986-1987 г.г.) - 2-3 (в зависимости от вариантов) х ТРДД ВГТД-60 (модификация НК-102).

4) М-60Б - 4 х ТРДД.

ТТХ самолета:
Дальность полета - не менее 10000-12000 км
Скорость полета - 750-830 км/ч

Вооружение
: вероятно, крылатые ракеты типа Х-55 и их модификации.

Оборудование:

БИУС, система управления вооружением планировалась
Средства обнаружения и целеуказания
Средства наблюдения  
Навигационный комплекс современный навигационный комплекс с аппаратурой спутниковой навигации типа GPS
Комплекс радиосвязи включает в свой состав несколько радиостанций разных диапазонов и станцию спутниковой связи
Радиотехнические системы  
Система воздушных сигналов  
Общесамолетные системы  
Оборудование дозаправки планировалось
Прочее  

Модификации:

- М-60 - проект грузо-пассажирского многоцелевого высотного дозвукового самолета (МВДС) - базовая модель, которая находилась в разработке с 1979 г. Согласно техническому предложению 1986 г. пассажировместимость самолета - 160 чел.
Набросок концепции самолета по теме "60", автор - А.Гурьянов (Иллюстрированная энциклопедия самолетов ЭМЗ им.В.М.Мясищева. М., Авико-Пресс. 2005 г.).


Рисунок пассажирского самолета М-60 "Перун" (Иллюстрированная энциклопедия самолетов ЭМЗ им.В.М.Мясищева. М., Авико-Пресс. 2005 г.).


- 60ГП / ГП-60 - гражданский вариант М-60 - в разработке начиная с 1986 г. ("Гражданское Применение"). На НТС МГА СССР 24 апреля 1989 г. предложено два варианта самолета - 60ГП-д (дальний) с тремя ТРДД и 60ГП-с с двумя ТРДД (для средних авиалиний).

- М-60 "Перун" - пассажирский самолет.

- М-60 "Пересвет" - дальний пассажирский самолет.

- М-60 "Светозар" - пассажирский самолет местных авиалиний.

- М-60 "Катунь" - транспортный гражданский самолет.

- М-60 "Коловрат" - транспортный самолет с коммерческой нагрузкой 30 т.

- М-60РС - региональный самолет на 50-90 пассажиров.

- М-60-20 - облегченный грузо-пассажирский вариант самолета.

- М-60Л - легкий многоцелевой вариант самолета - компоновка сохранена, но размеры уменьшены.

- М-60-12 - административный самолет - модификация М-60Л.

- М-60ТВТС - тактический военно-транспортный самолет.

- М-60 БПЛА - беспилотный вариант самолета М-60

- М-60-36 - высотный самолет-разведчик.


Демонстрационная модель самолета-разведчика М-60 (Иллюстрированная энциклопедия самолетов ЭМЗ им.В.М.Мясищева. М., Авико-Пресс. 2005 г.).


- М-60Б - стратегический бомбардировщик.
Рисунок раннего варианта самолета-бомбардировщика М-60Б с двигателями ВГТД-60
(Иллюстрированная энциклопедия самолетов ЭМЗ им.В.М.Мясищева. М., Авико-Пресс. 2005 г.).
Статус:  СССР / Россия - самолет проектировался, но не строился.

- 1986 г. - начато предварительное проектирование концепции М-60.

- 2001 г. - работы по проектам самолетов М-60 прекращены.


Источники
:
Иллюстрированная энциклопедия самолетов ЭМЗ им.В.М.Мясищева. М., Авико-Пресс. 2005 г.

militaryrussia.ru

Проекты самолётов М-60 ОКБ имени Мясищева

Говоря о проектах ОКБ имени Мясищева, можно запутаться в шифрах проектов и конструкторских тем. Так, под индексом М-60 ОКБ разрабатывало в свое время совершенно разные летательные аппараты. Первый из них относится к 1950-1960-м годам, тогда конструкторы ОКБ имени Мясищева пытались создать сверхзвуковой стратегический бомбардировщик, оснащенный ядерной силовой установкой. Однако появление и развитие межконтинентальных баллистических ракет поставило крест на этом дорогом проекте. Второй раз работы с тем же шифром начались уже в 1980-1990 годы, на этот раз конструкторы трудились над самолетом двойного назначения, работая над концепцией многоцелевого высотного дозвукового самолета (МВДС).

Работать над концепцией данного самолета в КБ ЭМЗ имени В. М. Мясищева начали еще в 1979 году. Однако указание от И. С. Силаева, занимавшего на тот момент пост министра авиационной промышленности, о проведении НИОКР по проекту МВДС было отдано только 26 февраля 1986 года. Тогда же в начале 1986 года в министерство авиационной промышленности СССР было подготовлено и передано техническое предложение на создание МВДС, относящегося к самолетам двойного назначения. Сама тема на предприятии получила название «Теоретические, проектные и экспериментальные исследования по созданию широкофюзеляжного самолета», шифр работ «60».

Договор между ЭМЗ (Экспериментальный машиностроительный завод имени В. М. Мясищева) на создание аванпроекта МВДС двойного назначения по теме «60» был заключен в конце 1989 года. 15 мая 1991 года специалисты предприятия предоставили готовые материалы аванпроекта по гражданскому варианту самолета, которые были рассмотрены работниками министерства авиационной промышленности Советского Союза, тогда же было принято решение о подготовке технического задания на создание самолета. В июле 1991 года материалы аванпроекта были представлены также комиссии военного заказчика, комиссия также одобрила представленные материалы и рекомендовала начать работу в рамках создания эскизного проекта летательного аппарата. В октябре 1991 года был подписан договор на создание эскизного проекта М-60. Реализации уже намеченных планов серьезно помешал развал Советского Союза в конце декабря 1991 года.

Работы над самолетами велись и в 1990-е годы, но финансирование их было незначительным и недостаточным, в основном оно велось за счет средств непосредственно ЭМЗ им. В. М. Мясищева. При этом по некоторой информации, в 1998 году ЭМЗ с проектом самолета М-60Б (бомбардировщик) принимал участие в конкурсе на разработку самолета стратегической авиации, который был объявлен ВВС России. Предполагалось, что итоги данного конкурса станут известны в 1999 году, однако в ходе конкурса были лишь сформулированы основные требования к ПАК ДА — Перспективному Авиационному Комплексу Дальней Авиации. Помимо М-60Б в данном конкурсе принимали участие проекты ОКБ Сухого и Туполева. Окончательно работы по созданию бомбардировщика в рамках данного проекта были прекращены в 2001 году. Скорее всего, примерно в то же время были остановлены работы и по гражданским вариантам самолета.

Конструкционно самолет должен был представлять собой свободнонесущий моноплан, выполненный по обычной схеме с широким несущим фюзеляжем и крылом большого удлинения. На самолете предполагалось использовать двойное вертикальное оперение, а двигатели должны были быть расположены над фюзеляжем самолетам между килями. В разное время проектирования на самолете планировалось использовать от 2-3 до 4-х двигателей ТРДД. Предполагалось, что скорость машины составит 750-830 км/ч, а максимальная дальность полета не менее 10-12 тысяч километров. Вооружать новый бомбардировщик планировалось крылатыми ракетами типа Х-55 и их более современными модификациями.

Стоит отметить, что М-60 был достаточно обширной темой, которая не ограничивалась боевыми самолетами. Наоборот не меньший упор делался на гражданскую и транспортную версии машины. К примеру, М-60 «Перун» — пассажирский вариант самолета или М-60 «Коловрат» — грузовая версия, также в планах разработчиков имелись десантный, патрульный, разведывательный и другие варианты самолетов.

Так, в двухдвигательном пассажирском варианте самолета М-60 «Перун» количество пассажирских мест было аналогично самолету Ту-204-100 — до 214. При этом использование несущего крыла позволяло установить 12 кресел в ряд (на самолете Ил-96 — 9 кресел в ряду). При разработке самолета ставка, естественно, делалась на двигатели отечественного производства. Рассматривался вариант с установкой двигателей ПС-90А12-Б или ПС-90А116 мод. Известно, что при одинаковой коммерческой нагрузке с самолетом Ту-204, М-60 должен был иметь в 2-3 раза меньший расход горючего в полете.

Главным отличием всего семейства самолетов М-60 было использование несущего фюзеляжа. В процессе проектирования самолетов данного семейства конструкторы использовали примерно 12 крупных идей-изобретений, а также соответствующих им решений научно-технического характера. За счет интеграции крыла, фюзеляжа и силовой установки прочностные и аэродинамические качества самолетов М-60 позволяли им, в сравнении с уже эксплуатируемыми самолетами, при равенстве дальности полета и полезной нагрузки: уменьшить в 1,6 раза себестоимость при серийном производстве, уменьшить в 2 раза расход топлива, уменьшить в 2 раза взлетную массу машины.

Стоит отметить, что на ЭМЗ в рамках работ по созданию самолета М-60 «Перун» использовались технические решения, которые были получены в рамках создания самолета М-17 («Геофизика»). В частности возможность полета на высоте до 16 тысяч метров над уровнем моря, на которой сегодня не летают гражданские авиалайнеры. Достижение данной высоты для самолета гражданской авиации имело свои преимущества — существенно улучшались весовые и экономические характеристики самолета в сравнении со всеми современными воздушными лайнерами.

Еще одной особенностью можно считать фюзеляж эллиптической формы поперечного сечения. Для авиации такой подход новым не был. Еще в 40-е годы прошлого века такую конструкцию пытался реализовать известный авиаконструктор Р. Л. Бартини, работавший над проектом многоцелевого транспортного самолета Т-117. Однако ни тогда, ни 50 лет спустя, подобный проект так и не удалось довести до стадии производства.

По замыслам конструкторов ЭМЗ, самолеты серии М-60 «Перун» могли перевозить до 214 пассажиров на расстояние до 6450 км, при этом максимальная скорость самолета составляла 830 км/ч (для варианта с прямым крылом) и 900 км/ч для варианта со стреловидным крылом. Длина самолета составляла 33 метра, размах крыла — 50 метров, высота — 8,42 метра. При этом на базе М-60 мог появиться и грузовой самолет, с грузоподъемностью в 20-30 тонн и дальностью полета в 5,4 и 12 тысяч километров соответственно.

Удивительно, но в рамках выбранной схемы в КБ ЭМЗ рассматривались варианты постройки самолетов самых различных размеров, вплоть до самолета бизнес-класса М-60-12, который мог перевозить 8-12 пассажиров в герметичном салоне. Изначально пассажирские самолеты задумывались как суда, рассчитанные для работы на авиалиниях регионального назначения и средней протяженности. А широкая входная дверь позволяла очень легко конвертировать летательный аппарат в различные варианты применения вплоть до грузового самолета или летающей лаборатории с возможностью установки на борт различного научного оборудования. Ниже приведены основные летно-технические характеристики самолета бизнесс-класса М-60-12 и машины, рассчитанной на совершение региональных перевозок М-60ГП.

Основные ЛТХ М-60-12:
Количество пассажиров — 8-12 человек.
Габаритные характеристики: длина — 13,61 м, размах крыла — 17 м, высота — 3,83 м.
Взлетная масса — 5600 кг.
Коммерческая нагрузка — 1080 кг.
Крейсерская скорость полета — 750-800 км/ч.
Высота полета — 13-15 тысяч метров.
Дальность полета — с 8 пассажирами 6800 км, с 12 пассажирами — 5000 км.
Длина разбега — 350 метров.
Экипаж — 2 человека.

Основные ЛТХ М-60ГП :
Количество пассажиров — 52 человека.
Габаритные характеристики: длина — 19,86 м, размах крыла — 28,48 м, высота — 6,62 м.
Максимальная взлетная масса — 21 800 кг.
Максимальная коммерческая нагрузка — 6000 кг.
Масса снаряженного самолета — 12 514 кг.
Максимальный запас топлива — 6000 кг.
Крейсерская скорость полета — 800 км/ч.
Максимальная высота полета — 14 тысяч метров.
Практическая дальность — 4940 км.
Длина ВПП — 1000 м.
Экипаж — 3 человека.

Источники информации:
http://militaryrussia.ru/blog/topic-833.html
http://aviationz.narod.ru/tech/pl/m-60.html
http://www.e-reading.club/chapter.php/1002750/140/Artemev_Aleksandr_-_Kr...
http://www.emz-m.ru
 

kv-journal.su

Атомный самолет М-60М: информация

Начнем с того, что в 1950-е гг. в СССР, в отличие от США, создание атомного бомбардировщика воспринималось не просто как желательная, пусть даже очень, но как жизненно необходимая задача. Это отношение сформировалось среди высшего руководства армии и военно-промышленного комплекса в результате осознания двух обстоятельств. Во-первых, огромного, подавляющего преимущества Штатов с точки зрения самой возможности атомной бомбардировки территории потенциального противника. Действуя с десятков военно-воздушных баз в Европе, на Ближнем и Дальнем Востоке, самолеты США, даже обладая дальностью полета всего 5-10 тыс. км, могли достичь любой точки СССР и вернуться обратно. Советские же бомбардировщики вынуждены были работать с аэродромов на собственной территории, и для аналогичного рейда на США должны были преодолеть 15-20 тыс. км. Самолетов с такой дальностью в СССР не было вообще. Первые советские стратегические бомберы М-4 и Ту-95 могли «накрыть» лишь самый север США и сравнительно небольшие участки обоих побережий. Но даже этих машин в 1957 г. насчитывалось всего 22. А количество американских самолетов, способных наносить удары по СССР, достигло к тому времени 1800! Причем это были первоклассные бомбардировщики-носители атомного оружия В-52, В-36, В-47, а через пару лет к ним присоединились сверхзвуковые В-58.

Во-вторых, задача создания реактивного бомбардировщика необходимой дальности полета с обычной силовой установкой в 1950-е гг. представлялась непреодолимо сложной. Тем более, сверхзвукового, потребность в котором диктовалась стремительным развитием средств ПВО. Полеты первого в СССР сверхзвукового стратегического носителя М-50 показали, что с грузом 3-5 т даже при двух дозаправках в воздухе его дальность едва может достичь 15000 км. Но как дозаправляться на сверхзвуковой скорости, да к тому же, над территорией противника, ответить не мог никто. Необходимость дозаправок значительно снижала вероятность выполнения боевой задачи, а кроме того, такой полет требовал огромного количества топлива – в сумме более 500 т для заправляемого и заправляющего самолетов. То есть, только за один вылет полк бомбардировщиков мог израсходовать более 10 тыс. т керосина! Даже простое накопление таких запасов топлива вырастало в огромную проблему, не говоря уже о безопасном хранении и защите от возможных ударов с воздуха.

В то же время, в стране существовала мощная научно-производственная база для решения различных задач применения ядерной энергии. Свое начало она брала от Лаборатории № 2 Академии наук СССР, организованной под руководством И.В.Курчатова в самый разгар Великой отечественной войны — в апреле 1943 г. Вначале главной задачей ученых-ядерщиков было создание урановой бомбы, однако затем начался активный поиск других возможностей использования нового вида энергии. В марте 1947 г. – лишь на год позже, чем в США – в СССР впервые на государственном уровне (на заседании Научно-технического совета Первого главного управления при Совете Министров) подняли проблему использования тепла ядерных реакций в энергосиловых установках. Совет принял решение начать систематические исследования в этом направлении с целью разработки научных основ получения с помощью деления ядер электроэнергии, а также приведения в движение кораблей, подводных лодок и самолетов

Научным руководителем работ стал будущий академик А.П.Александров. Рассматривались несколько вариантов ядерных авиационных силовых установок: открытого и закрытого цикла на основе прямоточных, турбореактивных и турбовинтовых двигателей. Разрабатывались различные типы реакторов: с воздушным и с промежуточным жидкометаллическим охлаждением, на тепловых и быстрых нейтронах и т.д. Исследовались приемлемые для применения в авиации теплоносители и способы защиты экипажа и бортового оборудования от воздействия излучения. В июне 1952 г. Александров докладывал Курчатову: «…Наши знания в области атомных реакторов позволяют поставить вопрос о создании в ближайшие годы двигателей на атомной энергии, применяемых для тяжелых самолетов…».

Однако чтобы идея пробила себе дорогу, понадобилось еще три года. За это время успели подняться в небо первые М-4 и Ту-95, в Подмосковье начала работать первая в мире атомная электростанция, началась постройка первой советской атомной подлодки. Наша агентура в США стала передавать сведения о проводимых там масштабных работах по созданию атомного бомбардировщика. Эти данные воспринимались как подтверждение перспективности нового вида энергии для авиации. Наконец, 12 августа 1955 г. вышло Постановление Совета Министров СССР № 1561-868, предписывавшее ряду предприятий авиационной промышленности начать работы по атомной тематике. В частности, ОКБ-156 А.Н.Туполева, ОКБ-23 В.М.Мясищева и ОКБ-301 С.А.Лавочкина должны были заняться проектированием и постройкой летательных аппаратов с ядерными силовыми установками, а ОКБ-276 Н.Д.Кузнецова и ОКБ-165 А.М.Люльки — разработкой таких СУ.

Наиболее простая в техническом отношении задача была поставлена перед ОКБ-301, возглавлявшимся С.А.Лавочкиным – разработать экспериментальную крылатую ракету «375» с ядерным прямоточным воздушно-реактивным двигателем конструкции ОКБ-670 М.М.Бондарюка. Место обычной камеры сгорания в этом двигателе занимал реактор, работавший по открытому циклу – воздух протекал прямо сквозь активную зону. За основу конструкции планера ракеты были приняты разработки по межконтинентальной крылатой ракете «350» с обычным ПВРД. Несмотря на сравнительную простоту, тема «375» не получила сколько-нибудь значительного развития, а смерть С.А.Лавочкина в июне 1960 г. и вовсе поставила точку в этих работах.

Коллективу Мясищева, занятому тогда созданием М-50, предписывалось выполнить предварительный проект сверхзвукового бомбардировщика «со специальными двигателями главного конструктора А.М.Люлька». В ОКБ тема получила индекс «60», ведущим конструктором по ней назначили Ю.Н.Труфанова. Поскольку в самых общих чертах решение задачи виделось в простом оснащении М-50 двигателями на ядерной энергии, причем работающими по открытому циклу (из соображений простоты), то считалось, что М-60 станет первым в СССР атомным самолетом. Однако уже к середине 1956 г. выяснилось, что так просто поставленную задачу не решить. Оказалось, что машина с новой СУ обладает целым рядом специфических особенностей, с которыми авиаконструкторы никогда ранее не сталкивались. Новизна возникших проблем была столь большой, что никто в ОКБ, да и во всей могучей советской авиапромышленности даже понятия не имел, с какой стороны подойти к их решению.

Первой проблемой стала защита людей от радиоактивного излучения. Какой она должна быть? Сколько должна весить? Как обеспечить нормальное функционирование экипажа, заключенного в непроницаемую толстостенную капсулу, в т.ч. обзор с рабочих мест и аварийное покидание? Вторая проблема – резкое ухудшение свойств привычных конструкционных материалов, вызванное мощными потоками радиации и тепла, исходящими от реактора. Отсюда — необходимость создавать новые материалы. Третья — необходимость разработки совершенно новой технологии эксплуатации атомных самолетов и постройки соответствующих авиабаз с многочисленными подземными сооружениями. Ведь оказалось, что после остановки двигателя открытого цикла ни один человек к нему не сможет подойти еще 2-3 месяца! А значит, есть необходимость в дистанционном наземном обслуживании самолета и двигателя. Ну и, конечно, проблемы безопасности — в самом широком понимании, особенно в случае аварии такого самолета.

Осознание этих и многих других проблем камня на камне не оставило от первоначальной идеи использовать планер М-50. Конструкторы сосредоточились на поиске новой компоновки, в рамках которой упомянутые проблемы представлялись решаемыми. При этом основным критерием выбора расположения атомной силовой установки на самолете было признано максимальное ее удаление от экипажа. В соответствии с этим был разработан эскизный проект М-60, на котором четыре атомных ТРД располагались в хвостовой части фюзеляжа попарно в «два этажа», образуя единый ядерный отсек. Самолет имел схему среднеплана с тонким свободнонесущим трапециевидным крылом и таким же горизонтальным оперением, расположенным на вершине киля. Ракетное и бомбовое вооружение планировалось размещать на внутренней подвеске. Длина самолета должна была составлять порядка 66 м, взлетная масса — превысить 250 т, а крейсерская скорость полета – 3000 км/ч на высоте 18000-20000 м.

Экипаж предполагалось разместить в глухой капсуле с мощной многослойной защитой из специальных материалов. Радиоактивность атмосферного воздуха исключала возможность использования его для наддува кабины и дыхания. Для этих целей пришлось использовать кислородно-азотную смесь, получаемую в специальных газификаторах путем испарения жидких газов, находящихся на борту. Отсутствие визуального обзора должно было компенсироваться перископами, телевизионным и радиолокационным экранами, а также установкой полностью автоматической системы управления самолетом. Последняя должна была обеспечивать все этапы полета, включая взлет и посадку, выход на цель и т.д. Это логически подводило к идее беспилотного стратегического бомбардировщика. Однако в ВВС настаивали на пилотируемом варианте как более надежном и гибком в использовании.

Ядерные турбореактивные двигатели для М-60 должны были развивать взлетную тягу порядка 22500 кгс. ОКБ А.М.Люльки разрабатывало их в двух вариантах: «соосной» схемы, в которой кольцевой реактор располагался позади обычной камеры сгорания, и сквозь него проходил вал турбокомпрессора; и схемы «коромысло» — с изогнутой проточной частью и выведением реактора за пределы вала. Мясищевцы пытались применить и тот, и другой тип двигателя, находя в каждом из них как преимущества, так и недостатки. Но главный вывод, который содержался в Заключении к предварительному проекту М-60, звучал так: «…наряду с большими трудностями создания двигателя, оборудования и планера самолета возникают совершенно новые проблемы обеспечения наземной эксплуатации и защиты экипажа, населения и местности в случае вынужденной посадки. Эти задачи… еще не решены. В то же время, именно возможностью решения этих проблем определяется целесообразность создания пилотируемого самолета с атомным двигателем». Воистину пророческие слова!

Чтобы перевести решение названных проблем в практическую плоскость, В.М.Мясищев начал разработку проекта летающей лаборатории на основе М-50, на которой один атомный двигатель размещался бы в носовой части фюзеляжа. А с целью радикального повышения живучести баз атомных самолетов в случае начала войны было предложено вообще отказаться от использования бетонных ВПП, а атомный бомбардировщик превратить в сверхзвуковую (!) летающую лодку М-60М. Этот проект разрабатывался параллельно сухопутному варианту и сохранял с ним значительную преемственность. Конечно, при этом крыло и воздухозаборники двигателей были максимально подняты над водой. Взлетно-посадочные устройства включали в себя носовую гидролыжу, подфюзеляжные выдвижные подводные крылья и поворотные поплавки боковой устойчивости на концах крыла.

Проблемы перед конструкторами стояли сложнейшие, однако работа шла, и складывалось впечатление, что все трудности можно преодолеть в сроки, существенно меньшие, чем повысить дальность полета обычных самолетов. В 1958 г. В.М.Мясищев по заданию Президиума ЦК КПСС подготовил доклад «Состояние и возможные перспективы стратегической авиации», в котором однозначно утверждал: «…В связи со значительной критикой проектов М-52К и М-56К [бомбардировщики на обычном топливе, – авт.] Министерством обороны по линии недостаточности радиуса действия таких систем, нам представляется полезным сосредоточить все работы по стратегическим бомбардировщикам на создании сверхзвуковой бомбардировочной системы с атомными двигателями, обеспечивающей необходимые дальности полета для разведки и для точечного бомбометания подвесными самолетами-снарядами и ракетами по подвижным и неподвижным целям».

Мясищев имел в виду, прежде всего, новый проект стратегического бомбардировщика-ракетоносца с ядерной силовой установкой закрытого цикла, которую проектировало ОКБ Н.Д.Кузнецова. Эту машину он рассчитывал создать за 7 лет. В 1959 г. для нее была выбрана аэродинамическая схема «утка» с треугольными крылом и передним оперением значительной стреловидности. Шесть ядерных турбореактивных двигателей предполагалось расположить в хвостовой части самолета и объединить в один или два пакета. Реактор размещался в фюзеляже. В качестве теплоносителя предполагалось использовать жидкий металл: литий или натрий. Двигатели имели возможность работать и на керосине. Закрытый цикл работы СУ позволял сделать кабину экипажа вентилируемой атмосферным воздухом и намного снизить вес защиты. При взлетной массе примерно 170 т масса двигателей с теплообменниками предполагалась 30 т, защита реактора и кабины экипажа 38 т, полезная нагрузка 25 т. Длина самолета получалась около 46 м при размахе крыла примерно 27 м.

Первый полет М-30 планировался на 1966 г., однако ОКБ-23 Мясищева не успело даже приступить к рабочему проектированию. Постановлением правительства ОКБ-23 Мясищева привлекли к разработке многоступенчатой баллистической ракеты конструкции ОКБ-52 В.Н.Челомея, а осенью 1960 г. ликвидировали как самостоятельную организацию, сделав филиалом №1 этого ОКБ и полностью переориентировав на ракетно-космическую тематику. Таким образом, задел ОКБ-23 по атомным самолетам не был воплощен в реальные конструкции.

В отличие от коллектива В.М.Мясищева, пытавшегося создать сверхзвуковой стратегический самолет, перед ОКБ-156 А.Н.Туполева первоначально поставили более реальную задачу – разработать дозвуковой бомбардировщик. Практически эта задача была точно такой же, как стоявшая перед американскими конструкторами – оснастить реактором уже существующую машину, в данном случае Ту-95. Однако не успели туполевцы даже осмыслить предстоявшую работу, как в декабре 1955 г. по каналам советской разведки стали поступать сообщения о проведении в США испытательных полетов В-36 с реактором на борту. Вспоминает Н.Н.Пономарев-Степной, ныне академик, а в те годы еще молодой сотрудник курчатовского института: «…Однажды Меркину [один из ближайших коллег Курчатова, – авт.] позвонил Курчатов и сказал, что у него есть данные о том, что в Америке самолет с реактором летал. Он сейчас идет в театр, но к концу спектакля у него должна быть информация о возможности такого проекта. Меркин собрал нас. Это был «мозговой штурм». Мы пришли к выводу, что такой самолет есть. У него на борту находится реактор, но летает он на обычном топливе. А в воздухе идет исследование того самого рассеивания потока излучения, которое нас так волнует. Без таких исследований скомпоновать защиту на атомном самолете невозможно. Меркин поехал к театру, где и рассказал Курчатову о наших выводах. После этого Курчатов предложил Туполеву провести аналогичные эксперименты…».

28 марта 1956 г. вышло Постановление СМ СССР, согласно которому в ОКБ Туполева началось проектирование летающей атомной лаборатории (ЛАЛ) на базе серийного Ту-95. Непосредственные участники этих работ В.М.Вуль и Д.А.Антонов рассказывают о том времени: “…Первым делом, в соответствии со своей обычной методикой — сначала все ясно понять — А.Н.Туполев организовал цикл лекций-семинаров, на которых ведущие ученые-атомщики страны А.П.Александров, А.И.Лейпунский, Н.Н.Пономарев-Степной, В.И.Меркин и др. рассказывали нам о физических основах атомных процессов, устройстве реакторов, требованиях к защите, к материалам, системе управления и т.д. Очень скоро на этих семинарах начались оживленные обсуждения: как сочетать атомную технику с самолетными требованиями и ограничениями. Вот один из примеров таких дискуссий: объем реакторной установки атомщики первоначально обрисовали нам, как объем небольшого дома. Но компоновщики ОКБ сумели сильно «обжать» ее габариты, особенно защитных конструкций, выполнив при этом все заявленные требования по уровню защиты для ЛАЛ. На одном из семинаров А.Н.Туполев заметил, что “…домов на самолетах не возят” и показал нашу компоновку. Атомщики были удивлены — они впервые встретились с таким компактным решением. После тщательного анализа она была совместно принята для ЛАЛ на Ту-95”.

Атомный ТРД схемы «коромысло»

Атомный ТРД «соосной» схемы

Наземный стенд для испытаний реактора

Размещение реактора и датчиков облучения на Ту-95ЛАЛ

В ходе этих встреч были сформулированы и основные цели создания ЛАЛ, в т.ч. изучение влияния радиационного излучения на агрегаты и системы самолета, проверка эффективности компактной защиты от излучения, экспериментальное исследование отражения гамма- и нейтронного излучений от воздуха на различных высотах полета, освоение эксплуатации атомных силовых установок. Компактная защита стала одним из «ноу-хау» туполевцев. В отличие от ОКБ-23, проекты которого предусматривали помещение экипажа в капсулу со сферической защитой постоянной во всех направлениях толщины, конструкторы ОКБ-156 решили применить защиту переменной толщины. При этом максимальная степень защиты предусматривалась лишь от прямого излучения реактора, т.е сзади пилотов. В то же время, боковое и переднее экранирование кабины следовало свести к минимуму, обусловленному необходимостью поглощения излучения, отраженного от окружающего воздуха. Для точной оценки уровня отраженного излучения, в основном, и ставили летный эксперимент.

Для предварительного изучения и приобретения опыта работы с реактором предусматривалась постройка наземного испытательного стенда, проектные работы по которому были поручены Томилинскому филиалу ОКБ, возглавлявшемуся И.Ф.Незвалем. Стенд создавался на основе средней части фюзеляжа Ту-95, причем реактор установили на специальной платформе с подъемником, и при необходимости он мог опускаться. Радиационная защита на стенде, а затем и на ЛАЛ, изготовлялась с использованием совершенно новых для авиации материалов, для производства которых потребовались новые технологии.

Ту-95ЛАЛ. Обтекатели и воздухозаборник реактора

Ту-95ЛАЛ. Демонтаж реактора.

Проект атомного противолодочного самолета на базе Ту-114

Постройка Ту-95ЛАЛ и оснащение необходимым оборудованием заняли 1959-60 г. К весне 1961 г. «…самолет стоял на аэродроме под Москвой, — продолжает рассказ Н.Н.Пономарев-Степной, — и приехал Туполев с министром Дементьевым посмотреть на него. Туполев объяснял систему защиты от излучений: «…Надо, чтобы ни малейшей щели не было, иначе нейтроны через нее выйдут». «Ну и что?» — не понял министр. И тогда Туполев объяснил по-простому: «В морозный день ты выйдешь на летное поле, и ширинка у тебя будет расстегнута – все замерзнет!». Министр рассмеялся – мол, теперь с нейтронами все понятно…».

С мая по август 1961 г. на Ту-95ЛАЛ было выполнено 34 полета. Самолетом управляли летчики-испытатели М.М. Нюхтиков, Е.А. Горюнов, М.А. Жила и др., ведущим по машине был инженер Н.В.Лашкевич. В летных испытаниях участвовали руководитель эксперимента ученый-атомщик Н.Пономарев-Степной и оператор В.Мордашев. Полеты проходили как с «холодным» реактором, так и с работающим. Исследования радиационной обстановки в кабине пилотов и за бортом проводили физики В.Мадеев и С.Королев.

Испытания Ту-95ЛАЛ показали достаточно высокую эффективность примененной системы радиационной защиты, но при этом выявили ее громоздкость, слишком большой вес и необходимость дальнейшего совершенствования. А главной опасностью атомного самолета была признана возможность его аварии и заражения больших пространств ядерными компонентами.

Дальнейшая судьба самолета Ту-95ЛАЛ похожа на судьбы многих других самолетов в Советском Союзе – был уничтожен. После завершения испытаний он долгое время стоял на одном из аэродромов под Семипалатинском, а в начале 1970-х гг. был передан на учебный аэродром Иркутского военного авиационно-технического училища. Начальник училища генерал-майор С.Г.Калицов, прослуживший ранее много лет в дальней авиации, имел мечту о создании музея дальней авиации. Естественно, тепловыделяющие элементы из активной зоны реактора уже были изъяты. В горбачевский период сокращения стратегических вооружений самолет посчитали за боевую единицу, разобрали на части и выбросили на свалку, с которой он исчез в металлолом.

Программа предполагала, что в 1970-х гг. начнется проработка серии атомных сверхзвуковых тяжелых самолетов под единым обозначением “120” (Ту-120). Предполагалось, что все они будут оснащены ядерными ТРД закрытого цикла разработки ОКБ Н.Д.Кузнецова. Первым в этом ряду должен был стать дальний бомбардировщик, близкий по назначению к Ту-22. Самолет выполнялся по нормальной аэродинамической схеме и представлял собой высокоплан со стреловидными крылом и оперением, велосипедным шасси, реактором с двумя двигателями в хвостовой части фюзеляжа, на максимальном удалении от кабины экипажа. Вторым проектом был маловысотный ударный самолет с низкорасположенным треугольным крылом.

И все же туполевской программе, как и проектам Мясищева, не суждено было воплотиться в реальные конструкции. Пусть на несколько лет позже, но правительство СССР закрыло и ее. Причины, по большому счету, были такими же, что и в США. Главная – атомный бомбардировщик оказался неподъемно сложной и дорогой системой вооружения. Только что появившиеся межконтинентальные баллистические ракеты решали задачу тотального уничтожения противника гораздо дешевле, быстрее и, если так можно выразиться, гарантированней. Да и денег у советской страны не хватило — в тот период шло интенсивное развертывание МБР и ядерного подводного флота, на что уходили все средства. Свою роль сыграла и нерешенность проблем безопасной эксплуатации атомных самолетов. Политический азарт также покинул советское руководство: к тому времени американцы уже свернули работы в этой области, и догонять стало некого, а идти впереди слишком дорого и опасно.

Тем не менее, закрытие атомной тематики в ОКБ Туполева вовсе не означало отказа от ядерной силовой установки как таковой. Военно-политическое руководство СССР отказалось лишь от использования атомного самолета в качестве средства доставки оружия массового поражения непосредственно к цели. Эту задачу возложили на баллистические ракеты, в т.ч. базирующиеся на подводных лодках. Субмарины могли скрытно месяцами дежурить у берегов Америки и в любой момент нанести молниеносный удар с близкого расстояния. Естественно, американцы стали предпринимать меры, направленные на борьбу с советскими подводными ракетоносцами, и лучшим средством такой борьбы оказались специально созданные атакующие подлодки. В ответ советские стратеги решили организовать охоту на эти скрытные и подвижные корабли, да еще в районах, удаленных на тысячи миль от родных берегов. Было признано, что наиболее эффективно с такой задачей мог бы справиться достаточно большой противолодочный самолет с неограниченной дальностью полета, обеспечить которую мог только атомный реактор.В общем, установили реактор на платформу, закатили в Ан-22 № 01-07 и в начале сентября вылетели в Семипалатинск. От ОКБ Антонова в программе участвовали летчики В.Самоваров и С.Горбик, ведущий инженер по двигателям В.Воротников, начальник наземной бригады А.Эскин и я – ведущий конструктор по спецустановке. С нами был представитель ЦИАМ Б.Н.Омелин. На полигоне присоединились военные, ученые-ядерщики из Обнинска, всего набралось человек 100. Руководил группой полковник Герасимов. Программа испытаний была названа «Аист», и мы нарисовали на боку реактора маленький силуэт этой птицы. На самолете никаких особенных внешних обозначений не было. Все 23 полета по программе «Аист» прошли гладко, было лишь одно ЧП. Однажды Ан-22 взлетел для трехчасового полета, но тут же приземлился. Реактор не включался. Причина оказалась в некачественном штепсельном разъеме, в котором все время нарушался контакт. Разобрались, вставили в ШР спичку – все заработало. Так и летали со спичкой до конца программы.

На прощание, как водится в подобных случаях, устроили небольшое застолье. Это был праздник мужчин, сделавших свое дело. Выпили, разговорились с военными, физиками. Радовались, что возвращаемся домой, к семьям. А вот физики все больше мрачнели: большинство из них были оставлены женами: 15-20 лет работы в области ядерных исследований негативно отразились на их здоровье. Зато у них были другие утешения: после наших полетов пятеро из них стали докторами наук, а человек пятнадцать – кандидатами».

Итак, новая серия летных экспериментов с реактором на борту завершилась успешно, были получены необходимые данные для проектирования достаточно эффективной и безопасной авиационной ядерной СУ. Советский Союз все-таки обогнал США, вплотную подойдя к созданию реального атомного самолета. Эта машина радикально отличалась от концепций 1950-х гг. с реакторами открытого цикла, эксплуатация которых была бы связана с огромными трудностями и нанесением колоссального вреда окружающей среде. Благодаря новой защите и закрытому циклу радиационное заражение конструкции самолета и воздуха сводилось к минимуму, а в экологическом плане такая машина даже имела определенные преимущества перед самолетами на химическом топливе. Во всяком случае, если все исправно работает, то выхлопная струя атомного двигателя не содержит ничего, кроме чистого нагретого воздуха.

4. Комбинированный турбореактивно-атомный двигатель:
1 — электростартер; 2 — заслонки; 3 — воздуховод прямоточного контура; 4 — компрессор;
5 — камера сгорания; 6 — корпус атомного реактора; 7 — тепловыделяющая сборка.

Но это — если… На случай же летного происшествия проблемы экологической безопасности в проекте Ан-22ПЛО не были решены в достаточной мере. Выстреливание угольных стержней в активную зону действительно прекращало цепную реакцию, но опять же, если реактор не поврежден. А что будет, если это случится в результате удара о землю, и стержни не займут нужное положение? Представляется, что именно опасность подобного развития событий не позволила реализовать в металле этот проект.

Однако советские конструкторы и ученые продолжали поиск решения проблемы. Тем более, что кроме противолодочной функции, атомному самолету нашли новое применение. Оно возникло как логическое развитие тенденции повышения неуязвимости пусковых установок МБР в результате придания им мобильности. В начале 1980 гг. США разработали стратегическую систему МХ, в которой ракеты постоянно перемещались между многочисленными укрытиями, лишая противника даже теоретической возможности уничтожить их точечным ударом. В СССР межконтинентальные ракеты установили на автомобильное шасси и железнодорожные платформы. Следующим логическим шагом было бы поместить их на самолет, который бы барражировал над своей территорией либо над океанскими просторами. Ввиду своей подвижности он был бы неуязвим для средств ракетного нападения противника. Главным качеством такого самолета было как можно большее время пребывания в полете, а значит, ядерная СУ подходила ему как нельзя лучше.

…Реализации этого проекта помешал конец «холодной войны» и распад Советского Союза. Повторился мотив, довольно часто встречающийся в истории отечественной авиации: как только все готово к решению задачи, исчезла сама задача. Но мы, пережившие чернобыльскую катастрофу, не очень расстроены по этому поводу. И лишь возникает вопрос: как относиться к тем колоссальным интеллектуальным и материальным затратам, которые понесли СССР и США, десятилетиями пытаясь создать атомный самолет? Ведь все впустую!.. Не совсем. У американцев есть выражение: «Мы заглядываем за горизонт». Так говорят, когда выполняют работу, зная, что сами никогда не воспользуются ее результатами, что эти результаты могут оказаться полезными лишь в отдаленном будущем. Может быть, когда-нибудь человечество вновь поставит перед собой задачу постройки летательного аппарата на ядерной энергии. Может даже, это будет не боевой самолет, а грузовое или, скажем, научное воздушное судно. И тогда будущие конструкторы смогут опереться на результаты труда наших современников. Которые всего лишь заглянули за горизонт…

my-cccp.ru

М-60 В.М.Мясищева

    Постановлением Совета Министров СССР от 24.09.1955 года ОКБ Туполева было предписано создать на базе бомбардировщика Ту-95 летающую атомную лабораторию, а ОКБ В.М.Мясищева — выполнить проект сверхзвукового бомбардировщика «со специальными двигателями главного конструктора Архипа Люльки».
    Использование ядерных силовых установок должно было решить вопрос с межконтинентальной дальностью для сверхзвуковых бомбардировщиков. В турбореактивном двигателе с атомным реактором (ТРДА) открытой схемы воздух должен был нагреваться, проходя через реактор. Активная зона авиационного атомного реактора на тепловых нейтронах набиралась из керамических тепловыделяющих элементов, в которых имелись продольные шестигранные каналы для прохода нагреваемого воздуха. Расчетная тяга разрабатываемого двигателя должна была составить 22,5 т. Рассматривалось два варианта компоновки ТРДА — «коромысло», при котором вал компрессора располагался вне реактора, и «соосный», где вал проходил по оси реактора. В первом варианте вал работал в щадящем режиме, во втором требовались специальные высокопрочные материалы. Но соосный вариант обеспечивал меньшие размеры двигателя. Поэтому одновременно прорабатывались варианты с обеими двигательными установками.
    Перспективный атомный самолет (ПАС) разрабатывался в ОКБ-23 по теме «60». При условии создания двигателя с компактным керамическим реактором, разрабатываемый самолет должен был иметь дальность полета не менее 25000 км при крейсерской скорости 3000−3200 км/ч и высоте полета порядка 18−20 км. Взлетная масса супербомбардировщика должна была превысить 250 т.
    Для отработки ЯСУ и систем управления из закрытой кабины предлагалось создание экспериментального самолета 50-А на базе М-50.
    Мясищев, совместно с конструкторами СКБ-500 и ЦИАМ, пришел к выводу что на машинах должны стоять ТРДА с температурой воздуха перед турбиной не менее 1400 К. Основным критерием выбора схемы расположения силовой установки являлось максимальное ее удаление от экипажа. Кроме того, размещение двигателей в фюзеляже значительно облегчало передачу к ним тепла от реактора.
    Гидровариант самолета «60М» имел убираемые подводные крылья. Экипаж размещался внутри фюзеляжа без «фонаря».
    Проект послужил основой для работ по теме «30».

Описание
Конструкция ОКБ В.М.Мясищева
Обозначение М-60 (проект 60)
Проект 1958-59 г.
Тип Стратегический бомбардировщик с ЯСУ
Экипаж, чел.
Геометрические и массовые характеристики
Длина, м более 60
Силовая установка
Число двигателей 4
Тип двигателей ТРДА А.М.Люлька

Источники информации:

  1. «Тернистый путь в никуда. Записки авиаконструктора» / Л.Л.Селяков /
  2. Самолеты В.М.Мясищева / Н.В.Якубович, В.Н.Лавров, 1999 /
  3. Забытые проекты
  4. Рисунки самолетов ОКБ В.М.Мясищева / Компьютерные 2D рисунки самолетов /

testpilot.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о