Исследования ЦАГИ показали реальную возможность создания СПС, летающего на высоте 17–20 км с крейсерской скоростью 2340 км/ч. При этом рейсовая дальность с коммерческой нагрузкой 15,84 тонны и аэронавигационным запасом горючего на 1000 км пути достигала 4550 км, а с нагрузкой 8,9 тонн и при перегрузочном весе – 6300 км. В экономическом и туристском вариантах самолет мог перевозить 131 и 118 пассажиров соответственно, против заданных ГВФ 140 и 120 человек. Это было, пожалуй, единственное отклонение от требований, разработанных ГВФ.
Схема сверхзвукового самолета М-53
Но в правительстве с выдачей задания на СПС не спешили и лишь год спустя постановлением Совета Министров и ЦК КПСС от 16 июля постройку первого Ту-144 поручили ОКБ-156.
В отличие от Советского Союза, где от создания СПС «изолировали» первого и серьезного разработчика СПС – ОКБ-23, Великобритания и Франция объединили свои усилия в этом направлении. Начало разработок СПС в этих странах относится к 1956–1957 годам. Спустя пять лет после обсуждения результатов исследований в этом направлении были уточнены и возможности объединения усилий обеих стран. Главными исполнителями будущей программы «Конкорд» стали английская фирма БАК и французская «Аэроспасьяль». В 1963 году проект 100-местного «Конкорда» обсудили представители авиакомпаний и «машина» по созданию СПС закрутилась полным ходом.
Еще в 1950-е годы в ОКБ-23 определили одно из важнейших условий, необходимое для создания конкурентоспособного СПС – требуемые величины параметров силовой установки. В частности, удельный расход топлива двигателем на крейсерском режиме не должен превышать 1,12 кг/кгс в час. Но такой двигатель предстояло создать, причем весь опыт моторостроения показывает, что для этого потребуется не менее десяти лет.
В 1950-е годы работа в этом направлении велась в ОКБ Н. Кузнецова и В. Добрынина по заданию ОКБ-23, но прекратилась после закрытия предприятия.
Единственным подходящим для СПС ТРДДФ в начале 1960-х был НК-6, под который разрабатывался бомбардировщик Ту-135. Но его параметры, включая удельный расход топлива, не позволяли создать СПС с требуемыми летными характеристиками. Например, на крейсерском режиме при полете со скоростью, соответствующей числу М=1,7 на высоте 11 км, удельный расход горючего более чем в полтора раза превышал требуемый.
Гораздо лучшими данными обладал проект НК-10, но и он остался на бумаге.
В итоге появился двухконтурный НК-144. Этот двигатель с многоступенчатой форсажной камерой был создан на базе газогенератора дозвукового ТРДД НК-8, в котором широко использовались технические решения, заложенные в НК-6. Но и его параметры оставляли желать лучшего. Так, при взлетной тяге 17 500 кгс, НК-144 имел удельный расход топлива на крейсерском сверхзвуковом режиме при работе на форсаже 1,56 кг/кгс в час. Рассказывают, что двухконтурным НК-144 сделали из соображения, что часть маршрута полета СПС будет осуществляться на дозвуковой скорости, но ведь основной режим Ту-144 – сверхзвуковой.
Ту-144
Для сравнения, одноконтурный ТРДФ «Олимп» 593 Mk.610, разработанный совместными усилиями фирм «Роллс-Ройс» и SNECMA для «Конкорда», развивал на взлете тягу 17 200 кгс и имел удельный расход топлива на крейсерском режиме 1,19 кг/кгс в час, что ненамного превышало величину, определенную специалистами ОКБ-23.
Основные данные турбореактивных двигателей для СПС
Примечание.
1. На высоте 11 км, при числе М=1,7.
2. На высоте 18 км, при числе М=1,8.
3. На высоте 16,15 км, при числе М=2.
История создания отечественного СПС имеет печальный конец. ОКБ А.Н. Туполева потратило почти 15 лет на создание Ту-144. Самолет в облике, далеком от пассажирского, появился в декабре 1968 года, самолет дважды переделывали, на авиалинии он вышел с большим опозданием и эксплуатировался недолго. Аварии, катастрофы сопутствовали его полетам, вдобавок нерентабельность машины вынудила прекратить его эксплуатацию. Апогеем Ту-144 стало создание совместно с американской компанией «Боинг» летающей лаборатории. Отлетав свое, самолет стал на прикол. Сегодня гениальное инженерное сооружение Ту-144, ставшее символом экстенсивного развития экономики страны, можно увидеть лишь на музейных стоянках.
Рекорд скорости
Осенью 1959 года в состав ОКБ-23 влилось ОКБ-256, возглавлявшееся П.В. Цыбиным. К тому времени главной задачей, стоявшей перед коллективом ОКБ, было создание сверхзвукового самолета-разведчика «РСР», получившего в ОКБ-23 обозначение Р-020. «Биография» этой машины началась в 1954 г.
Сегодня каждый школьник знает, что для выведения космических аппаратов на орбиту вокруг Земли используются многоступенчатые или, как их еще называют, составные ракеты-носители. Но далеко не всякому известно, что данное техническое решение родом из авиации. Пытаясь решить задачу увеличения дальности полета самолета, авиаконструкторы на рубеже 1920-1930-х годов прошлого столетия предлагали летательные аппараты, состоявшие из носителя (авиаматки) и отделяемого самолета.
Носитель доставлял вторую машину в заданный район и возвращался на базу, а отделившийся от него самолет решал другую, самую главную часть задачи. Примеров создания составных самолетов не так много. Самым же ярким из них является составной пикирующий бомбардировщик СПБ, созданный в конце 1930-х под руководством талантливого инженера В.С. Вахмистрова.
После Второй мировой войны эта идея получила свое дальнейшее развитие и, в частности, рассматривалась при разработке межконтинентальных реактивных бомбардировщиков в ОКБ, возглавлявшихся В.М. Мясищевым, А.Н. Туполевым и П.В. Цыбиным. В отличие от своих коллег, Павел Владимирович предложил использовать в качестве авиаматки дозвуковой бомбардировщик Ту-95.
Высокое с большой колеей шасси Ту-95 как нельзя лучше подходило для подвески под фюзеляжем предложенного Цыбиным сверхзвукового бомбардировщика. В то же время это накладывало и ряд ограничений на сбрасываемую машину. Так, его стартовый вес не должен был превосходить 26 тонн, а размах крыла – не превышать размер колеи шасси носителя. При этом нагрузка на его крыло в начальный момент допускалась значительно больше, чем у самолетов, взлетавших с земли. Легче получалось и шасси. Все это на первый взгляд позволяло создать машину с очень высокими характеристиками и довольно быстро. Оставалось главное – реализовать замыслы.
