3M repülőgép: létrehozás és fejlesztés története, specifikációk

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az Aircraft 3M egy szovjet stratégiai bombázó, amely körülbelül négy évtizeden át szolgált. A repülőgép történetében sok különböző esemény történt. Végül vegyes hírnévre tett szert. Valaki ezt a repülőgépet vészhelyzeti modellnek nevezi, valaki pedig nagy eredménynek tartja. Így vagy úgy, de a 3M repülőgép, amelynek története beszélgetésünk tárgya volt, figyelmet érdemel, mint a szovjet repülőgép-tervezők legkomolyabb projektje.

A létrehozás előfeltételei

Az 1940-es évek végén, amikor az atomfegyverek megjelentek, szükség volt ezek szállítására és mobil szállítására a megfelelő helyre. A katonai komplexumnak bombázókra volt szüksége, amelyek jellemzőit tekintve 1,5-2-szeresével haladták meg az akkori modelleket. Így alakult ki a stratégiai bombázó koncepciója. Amerika korábban kezdett ilyen repülőgépeket fejleszteni. 1946-ban egyszerre két amerikai légitársaság – a Boeing és a Convair – stratégiai bombázó fejlesztésébe kezdett. Így 1952-ben a B-52 és B-60 repülőgépek végrehajtották első repülésüket. Mindkét modell a magas mennyezetben, valamint a lenyűgöző sebességben és repülési tartományban különbözött elődjétől.

Kezdje el a fejlesztést

A Szovjetunióban hasonló fejlemények jelentős késéssel kezdődtek. Az egész azzal kezdődött, hogy V. Myasishchev tervező, aki a Moszkvai Repülési Intézet professzoraként dolgozott, javasolta a kormánynak egy stratégiai bombázó létrehozását, amely akár 12 ezer kilométert is képes repülni. Ennek eredményeként I. Sztálin a szakértőkkel folytatott konzultációt követően saját felelősségére úgy döntött, hogy Myasishchevot bízza meg az általa javasolt repülőgép fejlesztésével, de szoros határidőket szabott. A fejlesztést 1951. május 24-én kellett befejezni. A Szovjetunió Minisztériumainak Tanácsa megbízást adott az OKB-23 MAP bezárása után újraalkotandó repülőgép megépítésére. Myasishchev lett a főtervező. Hamarosan a légierő főparancsnoka jóváhagyta a gép taktikai és műszaki követelményeit. A maximális repülési távolság legalább 12 ezer kilométer volt 5 tonnás bombaterhelés mellett. A gépnek 9 kilométeres magasságban 900 km/h sebességgel kellett volna repülnie.

A "25-ös projekt" (ahogy a fejlesztési folyamat során) keretében a bombázó tervezésére és megépítésére szánt idő megkövetelte a tervezőirodától, hogy működjön együtt számos más iparági szervezettel: más tervezőirodákkal, kutatóintézetek és gyárak.

Első fejlesztések

A repülőgép első vázlatait L. Selyakov készítette – egyszerre volt tervező, aerodinamikus és erős ember szerepe. V. Myasishchev abban az időben hadosztályok, osztályok és brigádok kialakításával foglalkozott. A csapat a bombázóval párhuzamosan jött létre. Rövid időn belül elkészült és jóváhagyásra került a projekt vázlata. Ezzel együttgyártástechnológiát fejlesztettek, mert a Szovjetunió korábban nem gyártott ilyen nagy és nehéz repülőgépeket. A géphez új méretű profilok és anyagok, valamint nómenklatúra kellett.

A bombázónak jó aerodinamikai teljesítménnyel kellett rendelkeznie, nagy sebességgel kell rendelkeznie, és a lehető legkönnyebbnek kell lennie. A tervezők nagy figyelmet fordítottak a szárny formájára. A TsAGI szélcsatornában történő fejlesztés első hat hónapja során számos modellt teszteltek, amíg megtalálták az optimálisat. A megalkotott szárny viszonylag könnyű volt, hajlékony végrészekkel és keszonos kivitelben készült. Jól ellenállt a lebegés hatásának. A szárny tövében helyezkedtek el a motorok, amelyek mindegyikének volt egy légbeömlő. Segítségével kizárható volt a motorok kölcsönös befolyása a különböző üzemmódokban történő működés során. A fúvókákat vízszintes és függőleges síkban 4 fokkal helyezték el. Erre az intézkedésre azért volt szükség, hogy eltávolítsák a forró gázsugarat a törzsből és a farokból.

Felszerelés

A bombázó erőművében négy nagy teljesítményű, Mikulin által tervezett turbósugárhajtómű volt. Tolóerejük 8700 kgf volt. Az erőmű tervezésekor a tét a maximális megbízhatóság volt. Egyébként az eredeti projekt szerint a repülőgépet három, 13 000 kgf tolóerővel rendelkező hajtóművel kellett volna felszerelni. A Dobrynin Tervezőirodának azonban nem volt ideje ilyen rövid idő alatt elkészíteni ezeknek a motoroknak a prototípusait.

Érdemes megjegyezni a tervezők által választott alváz opciótbombázó. Egy ilyen nehéz repülőgép kifutópályán való mozgásának dinamikájának tanulmányozására egy speciális szakértői csoportot szerveztek. Kezdetben több alvázsémát is fontolóra vettek: standard három lábbal, többcsapos és kerékpáros. A tesztek során a kerékpáros séma szerint megépített alváz mutatta magát legjobban, elöl „támadó” kocsival és a szárnyak végén elhelyezett oldalsó fogaskeretekkel. A repülőgép egyenletesen haladt a kifutópályán, és a szükséges felszállási futás megtartásával szállt fel.

Az első forgóvázra szerelt kerékfejpár kis szögtartományban volt beállítva (+ 150). Amikor a pár megfordult, megváltozott a kocsi mozgási iránya, majd ezt követően az egész repülőgép iránya. Nevelési módban az első kerékpár irányíthatatlanná vált. A futás utolsó szakaszában a repülőgép orra megemelkedett, és megnőtt a támadási szög. A pilóta részvétele a felszállásban minimális volt. Ezt a sémát a Tu-4 repülőlaboratóriumban tesztelték, amelynek tricikli futóművét speciálisan kerékpárra cserélték. Egy külön elektromosan vezérelt kocsi modellje is készült. Az alváz prototípusai a tesztek teljes skáláján átestek, és megerősítették, hogy alkalmasak bombázógépeken való használatra.

A repülőgép bombaterhelése 24 tonna, a legnagyobb bomba kalibere 9000 kg volt. Az RPB-4 radarirányzónak köszönhetően célzott bombázást biztosítottak. A bombázó megelégedett az erős védelmi fegyverekkel. Hat 23 mm-es kaliberű automata fegyverből állt. Őkpárban elhelyezve három forgó berendezésen a felső, alsó és hátsó törzsben. A nyolc főből álló legénység két túlnyomásos kabinban volt elhelyezve. Az ülések katapultáltak a nyílásokon keresztül.

Tesztek

1952 decemberére elkészült a bombázó prototípusa. A következő év január 20-án pedig az autót először a levegőbe emelték. A repülést F. Opadchy tesztpilóta vezette. Ettől a naptól kezdve teljes gőzzel megkezdődött a minta gyári tesztelése. 1954. április 15-ig tartottak. A késés a tesztek mennyisége és összetettsége miatt következett be.

A repülőgép maximális repülési tömege 181,5 tonna volt, sebessége 6700 méteres magasságban 947 kilométer/óra volt. A praktikus mennyezet (maximális repülési távolság) 138 tonna tömeggel 12 500 méter volt. A tervezőknek sikerült hatalmas mennyiségű üzemanyagtartályt elhelyezniük a fedélzeten. 132 390 liter üzemanyag volt bennük. A maximális feltöltést azonban 123600 literre korlátozták.

1954-ben a második prototípust kapcsolták be a tesztekhez, melynek orrát 1 m-rel lerövidítették, megnövelték a szárnyfelületet és számos egyéb, kevésbé jelentős fejlesztést is végrehajtottak. A mérnökök elkezdtek felkészülni a bombázó sorozatgyártására. Ekkorra a tervező Myasishchev tiszteletére az autót "Aircraft M"-nek hívták. "3M" - egy index, amelyet később a modellhez rendeltek. És eleinte M-4-nek hívták.

A tesztek messze nem a legjobbak voltak. A legtöbb jellemző tekintetében a repülőgép teljes mértékben megfelelt a feladatnak, de a fő követelménynek- a maximális repülési hatótávot 5 tonna bombával a fedélzetén - nem tudta kielégíteni. Számos fejlesztés után a bombázót mégis szolgálatba állították. De az elégtelen repülési távolság kérdése nyitva maradt.

Változások

A fenti probléma megoldására erősebb és egyben gazdaságosabb, P. Zubets által kifejlesztett RD-3M motorokat szereltek fel a bombázóra. Az új erőművel rendelkező bombázó „3M” indexet kapott. Valójában a motorok az AM-3A motor módosított változatai voltak. Maximális üzemmódban a tolóerő 9500 kgf-ra nőtt. Ezenkívül az RD-3M telepítésnek volt egy vészüzemmódja, amely az egyik motor meghibásodása esetén a többi teljesítményét 10 500 kgf-ra növeli. Ilyen teljesítményű berendezésekkel a 3M repülőgép 930 km/h sebességet tudott elérni, és megállás nélkül repült akár 8100 km távolságig is.

A repülési távolság növelésének lehetőségeinek keresése ezzel nem ért véget. A második kísérleti változatot az Alekseev Tervezőirodában kifejlesztett üzemanyagtöltő rendszerrel szerelték fel. A pilótafülke felett egy „rúd” jelent meg az üzemanyag fogadására. Nos, a tartályhajót egy további tartállyal, szivattyúberendezéssel és egy csörlővel szerelték fel.

A Myasishchev 3M repülőgépének megalkotása közben párhuzamosan dolgoztak a magaslati változatának fejlesztésén, amely a 2M munkacímet kapta. A tervezők egyszerre négy VD-5 turbósugárhajtóművet szándékoztak felszerelni rá - a szárny alatt elhelyezett oszlopokra. A "magas épület" tervezését azonban leállították, mivel a 3M verzió képes volt elérni tervezési jellemzőit.

3M repülőgép: fejlesztés

A jó teljesítmény ellenére a modell tovább fejlődött. 1956. március 27-én az első repülésre egy 3M gépen került sor. A repülőgép új VD-7 hajtóműveket kapott, amelyek tolóereje 11 000 kgf volt. Ugyanakkor kisebb súlyuk volt és kevesebb üzemanyagot fogyasztottak. Először a repülőgépet két új motorral szerelték fel, 1957-re pedig mind a négyet. Az új konfigurációjú szárnyak felszerelésének és a vízszintes farokegység jellemzőinek javításának köszönhetően a repülőgép aerodinamikai tulajdonságai jelentősen javultak. Emellett megnövelték az üzemanyagtartályok térfogatát. Ez többek között a függő tankoknak köszönhetően sikerült. Kettőt a bombatérbe akasztottak (ha a bombaterhelés engedte), másik kettőt pedig a szárnyak alá, a hajtóművek közé.

A 3M repülőgép, amelynek jellemzőiről ma beszélünk, könnyű kialakítást kapott. Súlya azonban így is 193 tonnára nőtt, és függőtartályokkal még többet - 202 tonnáig. Idővel a törzs eleje új elrendezést kapott. Lehetővé vált az antennaállomás áthelyezése a törzs alól az 1 méterrel meghosszabbított orrba. Az új navigációs berendezésnek köszönhetően a 3M repülőgép nagy magasságból, a nap bármely szakában és bármilyen körülmények között hatékony bombázást tud végrehajtani.

Ennek eredményeként az összes fejlesztés oda vezetett, hogy a maximális repülési távolság a korábbi verziókhoz képest 40%-kal nőtt. Egy tankolással, függő tankokkal és maximális bombaterheléssel ez a szám meghaladta a 15 000 km-t. Egy ilyen távolság meghódításához a gépnek körülbelül 20 órára volt szüksége. ÍgyÍgy lehetőség nyílt arra, hogy interkontinentális stratégiai bombázóként használják. A 3M repülőgép pontosan az a gép volt, amelyet Miasicsov eredetileg meg akart alkotni, nagy felelősséget vállalva és Sztálin támogatását igénybe véve.

A 3M másik érdekessége, hogy nagy hatótávolságú haditengerészeti torpedóbombázóként is használható. A torpedók a rendes fegyverzetben szerepeltek, de rendkívül ritkán használták őket. A bombázó haditengerészeti változatának első tesztjeit az M-4 prototípuson végezték el.

A 3M repülőgép érdeme

A legújabb módosítások után a repülőgépet üzembe helyezték és tömeggyártásba kezdték. 1959-ben N. Goryanov és B. Stepanov pilóták a legénységükkel együtt 12 világrekordot állítottak fel rajta. Köztük volt egy 10 tonnás teherbírású felvonó több mint 15 kilométeres magasságba és egy 55 tonnás teherbírású felvonó 2 kilométeres magasságba. A világrekordok táblázatában a repülőgép a 201M nevet kapta. Ugyanebben az évben A. Lipko tesztpilóta és csapata hét sebességrekordot döntött zárt útvonalon, változó terhelés mellett. 25 tonnás rakomány mellett 1028 km/h sebességet fejlesztett ki. A hivatalos dokumentumokban a 3M Myasishchev repülőgépet ismét másként hívták - 103M.

Amikor az új stratégiai bombázó szolgálatba állt, az M-4 korábbi változatai közül néhányat, amelyek csak egy gyenge erőműben különböztek egymástól, tankerekké alakították át.

Működési problémák és új motor

A legnagyobb teljesítmény ellenére a repülőgépnek számos problémája volt. Ezek közül a legfontosabb az volt, hogy a VD-7 motorok nagyjavítási élettartama jóval alacsonyabb volt, mint az RD-3M-500A motoroké. Ezért a rutinjavítások elvégzése érdekében a motorokat gyakran cserélték. Miközben a VD-7-tel kapcsolatos problémákat megoldották, ugyanazt az RD-3M-et telepítették a repülőgépre, amellyel a modell sikere kezdődött. Ezzel az erőművel 3MS-nek hívták. Természetesen a 3M-hez képest a gép rosszabb eredményeket mutatott fel, de sokkal jobb volt prototípusánál, az M-4-es verziónál. Tankolás nélkül a ZMS repülőgép 9400 kilométert tudott repülni.

A motorokkal kapcsolatos problémát a VD-7B módosítás fejlesztése megoldotta. A motor élettartamának meghosszabbítása érdekében a tervezőknek az RD-3M szintjére kellett csökkenteniük a tolóerőt. 9500 kg-ot tett ki. Érdemes felismerni, hogy annak ellenére, hogy a motorerőforrást többször megnövelték és növelték, soha nem érte el az RD-3M szintjét. Ennek ellenére a teljesítmény általános romlása mellett a repülési távolság az erőmű hatásfokából adódóan 15%-kal magasabb volt, mint a 3MS verzióé.

A VD-7B motorokkal végzett módosítás a 3MN nevet kapta. Külsőleg csak motorháztetőben különbözött a 3MS verziótól. A VD-7B motorháztetőinek tetején rácsos nyílások voltak, amelyek célja, hogy forró levegőt engedjenek a légkörbe a bypass szalagok alól. Repülés közben a repülőgép is különbözött: a VD-7B hajtómű jól látható füstnyomot hagyott.

Utolsó módosítások

1960-ban megjelent a repülőgép egy másik módosítása is, amelyet 3MD-nek hívtak. Ő azjobb felszereltséggel és jobb aerodinamikával rendelkezik. A motor ugyanaz marad.

A 60-as években a repülőgépek gyártása fokozatosan hanyatlásnak indult, és hamarosan teljesen leállt. Az ország vezetése a rakétatechnológia felé helyezte át a prioritásokat. Ezért a bombázó másik módosítása, amely a VD-7P motort és a 3ME nevet kapta, prototípus maradt. A hajtóművek felszállási tolóereje 11300 kg-ra nőtt. A teszteket 1963-ban végezték. A társadalom azonban továbbra is emlékezni fog a 3M repülőgépre – a modell története ezzel még nem ér véget.

A stratégiai bombázók számának csökkentésével néhányat (3MS és 3MN változat) tankerekké alakítottak át tankolás céljából. A levegőben tankolták fel a Tu-95-öst és a szolgálatban maradt 3M csapásmérő repülőgépet is. A 3M tanker tehát az M-4-2 változatot változtatta meg. De valójában az egész egy autó volt, csak különböző motorokkal és a hozzájuk kapcsolódó kommunikációkkal.

Szállítási feladatok

A 70-es évek végén szükségessé vált az új rakétakomplexum egységeinek szállítása a gyárakból a Bajkonuri kozmodromba. A nagy méretek, súly és a megfelelő szállítási tartomány miatt ezt a problémát egyik szállítószalag sem tudta megoldani. Például a hordozórakéta központi tankja 40 méter hosszú és 8 méter széles volt. V. Myasishchev emlékeztetett magára, és felajánlotta, hogy rakományt szállít bombázójának törzsén. A 3M repülőgépet ekkor már kivonták a gyártásból, és maga Myasishchev volt az 1967-ben újjáalakított tervezőiroda főtervezője. 1978-ban elfogadták javaslatát. Amikor Vlagyimir Mihajlovics megh alt (141978. október), munkáját V. Fedotov folytatta.

Annak érdekében, hogy ne késlekedjenek a hordozó repülőgép fejlesztése, építése és tesztelése, három tartályhajót választottak ki. Azonnal vizsgálatra küldték, hogy azonosítsák a gyengeségeket. Ennek eredményeként a repülőgép frissített vázat és új törzspaneleket kapott. A farokrész át lett alakítva és 7 méterrel meghosszabbították. A tollazat kétszárú lett. Számos rendszert és alkatrészt javítottak vagy cseréltek. Erősebb VD-7M hajtóműveket szereltek fel eltávolított utánégetővel a repülőgépre, amelyek tolóereje elérte a 11 000 kgf-t. Ugyanezeket a motorokat, de utánégetővel szerelték fel a Tu-22-re is, de addigra már nem gyártották őket.

Ennek eredményeként a hordozó repülőgép öt konfigurációját fejlesztették ki, amelyek mindegyikét a sajátos dinamikai és repülési jellemzők miatt egy bizonyos súlyú rakományhoz tervezték. A modell neve 3M-T. A három megépített repülőgép közül az egyiket áthelyezték a TsAGI-hoz statikus tesztekre. Egy másik pedig egy tankoló rúddal volt felszerelve.

1980-ban emelkedett először az egekbe a 3M-T szállító repülőgép. Jövő év január 6-án pedig A. Kucherenko tesztpilóta szállított rajta először rakományt. Ezt követően a repülőgépet ZM-T Atlant névre keresztelték. Több mint 150 rakományt szállítottak Bajkonurba ennek a sorozatnak a szállítóival. Ők szállították az Energia és Butan komplexum összes terjedelmes részét. A 3M teherszállító repülőgépet, amelynek fotóját egy időben mindenki felismerte, rendszeresen bemutatták mindenféle repülési fesztiválon, így a Mosaeroshow-n is.1992-ben.

Végül érdemes megjegyezni, hogy a címben szereplő „3M” index miatt olykor történetünk hősével összetéveszthető Tu-134A-3M repülőgépeknek semmi közük ehhez. Minden Tu-134 utas. A Tu-134A-3M repülőgép pedig a 134CX mezőgazdasági változatának VIP módosítása.

Következtetés

2003-ban ünnepelték a 4-M repülőgép első repülésének 50. évfordulóját, amely az első volt a szovjet bombázók családjában. Meglepő módon a 3M repülőgépmodell még mindig megtalálható a légierő harci egységeiben. Csak csodálni tudjuk azoknak a tervezőknek a tehetségét, akiknek sikerült ilyen erős potenciállal rendelkező berendezéseket építeniük a nehéz háború utáni években.