П од знаками "АНТ" И "ТУ"

Материал подготовлен при содействии АООТ АНТК им.А.Н.Туполева

Продолжение. Начало в "АиК" №№10-12/97, 1-4, 7-12/98 г., 1-4, 7, 9-12/99,1-4,7-12/2000 г.

Работы ОКБ им.А.Н.Туполева по самолетам общего назначения

Новая экономическая ситуация в стране, свертывание военных заказов заставили руководство ОКБ искать выход из сложившейся ситуации на путях разработки новых проектов, во многом нетрадиционных для многолетней сложившейся тематики предприятия. В частности, в последнее десятилетие в ОКБ в различной стадии проработки находилось несколько проектов легких машин, которые по принятой классификации можно отнести к самолетам общего назначения. Проектирование самолетов общего назначения в 90-ые годы в ОКБ велось в нескольких творческих коллективах, под руководством нескольких технических руководителей.

Наибольших успехов в этом новом для ОКБ направлении достиг коллектив под руководством Заместителя главного конструктора А.Ф.Правдивого. Под его руководством были подготовлены два наиболее успешных и продвинутых проекта ОКБ в области самолетов общего назначения – многоцелевой Ту-34 и сельскохозяйственный Ту-54.

Работы по Ту-34 начались в 1991 году и предусматривали создание высокоэффективного легкого многоцелевого самолета, рассчитанного на перевозку четырех пассажиров или 450 кг груза на расстояние 1800 км с крейсерской скоростью 280-320 км/ч. За несколько лет предварительного проектирования была проведена большая работа по оптимизации аэродинамической схемы самолета, его силовой установки. Рассматривалось несколько вариантов оригинальных схем с различными типами двигателей. В результате всех этих работ в середине 90-х годов окончательно сформировался облик самолета. Высокоплан с двумя двигателями на крыле с толкающими винтами, крыло значительно сдвинуто назад, стреловидное вертикальное оперение со стабилизатором на его вершине. Двигатели – ТВД по 550 э.л.с. (модернизированный двигатель Аллисон 250). Принятая компоновка позволила получить на сравнительно неболыйом самолете достаточно просторный комфортабельный пассажирский салон (длина 3,85 м, ширина 1,52 м и высота 1,34 м) и удобную кабину экипажа. В предлагаемом варианте Ту-34 прежде всего предназначен для перевозки 4-6 пассажиров на дальность 2100 км с крейсерской скоростью 450-500 км/ч, расчетная взлетная масса самолета 2800 кг. В специальном варианте самолет может использоваться как грузовой, медицинский и патрульный. Машину отличают хорошие взлетно- посадочные характеристики (потребная длина ВПП 400 м, возможность эксплуатации с неподготовленных полос), современное пилотажно-навигационное оборудование. Двухдвигательная схема с двумя мощными двигателями в сочетании с оригинальной компоновкой обеспечивают высокий уровень безопасности полета. Работы по Ту-34 начиная с конца 1996 года ведутся на основе межправительственного соглашения между Россией и Киргизией, производство планируется на киргизском ТНК "Дастан" (бывшее предприятие ВПК СССР), в настоящее время по машине практически завершен выпуск рабочей документации.

Модель Ту-34

В 1992 году в Воронежском филиале ОКБ начались работы по сельскохозяйственному самолету ВСХС (в дальнейшем Ту-54). Проектированием нового самолета руководил Главный конструктор В.И.Якимов. Самолет разрабатывался для замены массового Ан- 2. Он участвовал в конкурсе на лучший проект сельскохозяйственного самолета средней грузоподъемности (700- 900 кг), объявленный НТС Росавиап- ром в 1993 году. Проект Ту-54 считается многими специалистами наилучшим проектом отечественного сельскохозяйственного самолета. Его стоимость составляет 34% стоимости Ан- 2, а себестоимость эксплуатации – 49- 74%. До конца 1997 года все проектные работы по Ту-54 были сконцентрированы в Воронеже, но после трагической гибели В.И.Якимова руководство АНТК передало тему А.Ф.Правдивому на основную московскую территорию. За проектом нового сельскохозяйственного самолета окончательно закрепляется обозначение Ту-54. Для Ту-54 была выбрана наиболее распространенная в мире схема для современных самолетов подобного назначения: подкосный низкоплан с одним двигателем и шасси с хвостовым колесом. Бак для химикатов размещен перед кабиной пилота, что исключает влияние его загрузки на центровку самолета. В передней части фюзеляжа установлен двигатель М-14Х, мощностью 360 л.с. Хороший обзор из высокоподнятой гермокабины, снабженной кондиционером с системой очистки воздуха, необходимое современное пилотажно-навигационное оборудование, эффективная теплозвукоизоляция обеспечивают пилоту комфортные условия работы. На место бака с химикатами возможна установка бака с водой, в этом случае Ту-54 можно использовать для тушения лесных пожаров, возможно использование самолета в качестве патрульного и для проведения картографических работ. Расчетная взлетная масса самолета 2050-2300 кг, рабочая скорость при выполнении химработ 130-160 км/ч при высоте полета 5-20 м, дальность полета около 500 км. По проекту построен полноразмерный макет (макет закончили еще в Воронеже), закончен выпуск рабочих чертежей. Производство Ту-54 планируется на ВАСО в Воронеже (бывший Воронежский авиационный завод – ВАЗ, ранее завод № 64 МАП).

Основные проектные данные Ту-54 следующие:

размах крыла – 12,6 м,

длина самолета -8,9

высота самолета – 3,0 м,

площадь крыла – 22,5 кв.м,

взлетная масса – 2050-2300 кг,

максимальная масса химикатов – 800 кг,

максимальная скорость

полета – 280 км/ч,

скорость полета на авиахимработы – 130-160 км/ч,

высота полета на авиахимработах – 5-20 м,

дальность полета – 850 км,

длина разбега – 305 м,

длина пробега – 265 м

Под техническим руководством Д.И.Гапеева в ОКБ с начала 90-х годов ведутся работы над легким сельскохозяйственным самолетом Ту-24СХ. Основное назначение самолета – внесение минеральных удобрений в почву, борьба с вредителями сельского и лесного хозяйства, воздушная подкормка растений. Самолет Ту-24СХ выполняется по схеме низкоплана с одним поршневым двигателем и неубирающимся шасси. Широкая кабина экипажа рассчитана на 1-2 человек, кресла экипажа расположены рядом, отсек с бункером для химикатов -в закабинном пространстве. Опыливатель – убирающийся в полете. На самолете используется мощная механизация крыла: щитки- закрылки по всей задней поверхности крыла и автоматические концевые предкрылки. Для Ту-24СХ выбрали массовый серийный двигатель типа М- 14ПС, мощностью 360 л.с., который в различных модификациях используется вот уже несколько десятков лет на многих отечественных легких самолетах различного назначения.

В ходе работ по проекту был построен полноразмерный макет самолета, демонстрировавшийся на салоне МАКС-93 в Жуковском, на 80% подготовлена конструкторская документация для производства самолета. Рассматривался пассажирский вариант Ту- 24 на пять человек, грузовой – для перевозки 800 кг грузов, санитарный, патрульный, учебный, спортивный, вариант морского разведчика. Такой широкий спектр возможных сфер применения и модификаций должен расширить области применения самолета, увеличить объем серии Ту-24 и тем самым снизить будущую стоимость одного самолета. Наиболее далеко продвинулись работы по патрульной модификации Ту-24СХ – самолету Ту-24П. Ту-24П предназначается для определения районов стихийных бедствий, а также для экологического мониторинга. К конструктивным особенностям Ту-24 можно отнести автоматические предкрылки, убирающийся в полете опыливатель (Ту-24СХ), широкая кабина. В варианте Ту-24П на самолет может устанавливаться телевизионная камера, инфракрасная обзорная система, аппаратура визуализации и документирования. Просматриваемая площадь за один полет Ту-24П оценивается в 4000 км2 . Помимо указанных модификаций возможно производство пассажирского варианта на пять пассажиров, грузового для перевозки 800 кг груза, санитарного, учебного, спортивного, а также в варианте морского разведчика. Приблизительная оценочная стоимость одного самолета равняется 75000 USD. Согласно проекта Ту-24СХ должен иметь взлетную массу 2200 кг, массу химикатов – 800 кг, крейсерскую скорость – 200 км/ч, рабочую при выполнении сельхозработ – 120-140 км/ч, дальность полета – 2000 км, длину разбега – 180 м и пробега – 100 м (посадочная скорость всего 75 км/ч).

Модель Ту-44

Макет Ту-44

Основные проектные данные самолета Ту-24 следующие:

Ту-24СХ Ту-24П двигатель М-14ПС

мощность, л.с 360

размах крыла, м 13,0

длина самолета, м 9,25

высота самолета, м 3,86

взлетная масса, кг 2200

масса химикатов, 800

крейсерская

скорость, км/ч 200

максимальная

скорость, км/ч 235

скорость при выполнении химработ, км/ч 120-140

дальность полета, км 2000

скороподъемность, м/с 4,5

посадочная скорость, км/ч 75

длина разбега, м 180

длина пробега, м 100

экипаж, чел 1-2 2

С начала 90-х годов в ОКБ велись проектные работы по легкому пассажирскому самолету бизнес класса "Ирбис". С практически готовым проектом этого самолета на предприятие пришел А.Д.Рево, получивший должность Главного конструктора, до этого А.Д.Рево работал в ОКБ "Молния", а ранее, в 50-60-е годы, в ОКБ А.Н. Туполева по тематике силовых установок для Ту- 91 и Ту-95, а затем в Отделение "К" по силовым установкам первых туполевских беспилотных самолетов Ту-121 и Ту-123. Работы по "Ирбису" А.Д. Рево начинал на базе ММЗ им. В.М. Мясищева и продолжил их в АО АНТК им.А.Н. Туполева, где эта машина получила обозначение Ту-44.

Согласно проекту Ту-44 представлял из себя целнометаллический низкоплан с одним поршневым или турбовинтовым двигателем. Крыло трапециевидное с концевыми крылышками. Шасси трехколесное, с носовой стойкой, убирающееся. Хвостовое оперение по параметрам требуемых условий баллансировки, устойчивости и управляемости выполнялось стреловидным с стабилизатором, установленным на вершине киля. Кабина шестиместная с современным интерьером и удобным размещением пассажирских кресел. Комфорт в кабине соответствовал комфорту современных легковых автомобилей западного производства. Оборудование, в частности пилотажнонавигационное, соответствовало западным требованиям на подобный класс самолетов. Ту- 44 проектировался под два варианта силовой установки: под поршневой двигатель с жидкостным охлаждением с турбонаддувом фирмы Teledyne Continental типа TSIOL-550 мощностью 350 л.с. – вариант "Ирбис-С" (предусматривался вариант с двигателем воздушного охлаждения фирмы Textron Lycoming типа Ю-720А мощностью 400 л.с. – вариант "Ирбис-L"), винт трехлопастной; под турбовинтовой двигатель фирмы Pratt and Whitney Canada типа PT6A-27 мощностью 500/550 э.л.с. – вариант "Ирбис-Т", винт четырехлопастной. В варианте "Ирбис-С" Ту-44 должен был иметь взлетную массу 1204 кг, максимальную скорость на высоте 3000 м 384 км/ч, крейсерскую – 340 км/ч, дальность полета с шестью пассажирами и с 95 кг груза – 1400 км, с четырьмя пассажирами – 2400 км, длину разбега – 290 м и пробега – 200 м.

По самолету была подготовлена конструкторская документация, построен макет, проведены продувки в аэродинамической трубе.

Как отмечалось выше, Ту-44 проектировался под два варианта силовой установки:

– под поршневой двигатель с жидкостным охлаждением с турбонаддувом фирмы Teledyne Continental типа TSIOL-550 мощностью 350 л.с. – вариант "Ирбис-С", прорабатывался вариант с двигателем воздушного охлаждения фирмы Textron Lycoming типа Ю- 720А мощностью 400 л.с. – вариант "Ирбис-L", винт трехлопастной;

– под турбовинтовой двигатель фирмы Pratt and Whitney Canada типа PT6A-27 мощностью 500/550 л.с. – варинт "Ирбис-Т", винт четырехлопастной.

Помимо однодвигательных модификаций, рассматривался двухдвигательный вариант с размещением двигателей мощностью по 200-270 л.с. на крыле.

В зависимости от типа силовой установки самолет Ту-44 должен был иметь следующие данные:

"Ирбис-" "Ирбис- Тп C(L)n размах крыла,м 13,3 13,3

длина самолета,м 10,6 10,3

высота самолета,м 3,2 3,2

площадь крыла, кв.м 17,8 17,8

размеры кабины ширина, м 1,32

высота,м 1,24

взлетная масса,кг 2290 1997

масса пустого

самолета,кг 1282 1204

максимальная крейсерская скорость на высоте 3000 м,км/ч 470 384

экономическая крейсерская

скорость, км/ч 440 340

дальность полета на экономической крейсерской скорости (без выработки АНЗ)

с 6 пассажирами плюс 95 кг багажа,км 2400 1400

с 4 пассажирами и

багажом, км 2400 2400

длина разбега,м 230 290

взлетная дистанция, м 345, 500

длина пробега,м менее 200 (с торможением винтом)

В середине 90-х годов по Ту-44 была подготовлена конструкторская документация, построен макет, проведены продувки в аэродинамической трубе. Затем работы были приостановлены, а с уходом из ОКБ А.Д.Рево полностью свернуты.

В этот же период под руководством А.Д.Рево был подготовлен проект оригинального легкого многоцелевого двухместного самолета с турбовинтовым двигателем. Согласно проекта, получившего по ОКБ обозначение Ту-41 "Орка" (Ty-44), предлагалось построить легкий самолет с высокими летно-тактическими данными и широким диапазоном применения. При разработке проекта А.Д.Рево использовал опыт формирования компоновки Ту-91. ТВД располагался за кабиной экипажа, вращающий момент от двигателя передавался на винт с помощью удлинительного вала, проходящего через кабину экипажа между двумя рабочими местами экипажа. Забор воздуха к силовой установке производился или с помощью надфюзеляжного, или подфюзеляжного воздухозаборника, выхлоп – с помощью боковых фюзеляжных сопел. Из условий достижения высоких дозвуковых скоростей полета на Ту-41 применялось крыло и хвостовое оперение стреловидной формы в плане, на концах которого устанавливались крылышки. Силовая установка проработана в двух вариантах: двигатель Р amp; W Canada на базе серийного РТ6А мощностью 1800 э.л.с., винт шестилопаст- ной; двигатель Р amp; W Canada на базе спарки "Twin Pack" мощностью 2x900 э.л.с, винт соосный (два 4-х лопастных винта). Высокая энерговооруженность Ту-41, хорошая аэродинамика, малые моменты инерции и хороший обзор из кабины экипажа позволяли сочетать в этом проекте высокие скорости реактивного самолета с высокой экономичностью и отличными взлетными качествами, обеспечиваемые применением мощного ТВД. Все это дополнялось высокой маневренностью, возможностью необычно крутого набора высоты, пикирования вплоть до отвесного с полным контролем скорости при длительном пикировании с помощью торможения воздушным винтом. С двигателем на базе РТ6А расчетная взлетная масса Ту-41 равнялась 2060 кг, максимальная скорость на высоте 6000 м достигала 910 км/ч, экономическая на высоте 7000 м -730 км/ч, дальность полета – 2000 км.

Ту-41 задумывался как многоцелевая машина. В случае реализации проекта его предполагалось использовать в качестве переходного для подготовки летчиков боевых реактивных самолетов класса истребитель и штурмовик; как патрульный для пограничной службы, дополняя или заменяя вертолеты там где была быстрая реакция на больших расстояниях в труднодоступных условиях; для контроля за состоянием магистральных нефтяных и газовых трубопроводов. Большой диапазон скоростей полета, высокие скорости набора высоты и снижения с обеспечением хорошего обзора при крутом пикировании в сочетании с отличной маневренностью позволяли использовать Ту-41 в качестве истребителя-перехватчика для борьбы с наркоперевозками на низколетящих легких самолетах и вертолетах. При соответствующем оборудовании Ту-41 можно было использовать как спортивный и деловой.

Проект Ту-41 "Орка"

В зависимости от типа силовой установки Ту-41 должен был иметь следующие данные:

двигатель РТ6А "Twin Pack»

размах крыла,м 9,9 9,9

длина самолета,м 9,1 9,25

взлетная масса, кг 2060 2350 масса пустого,кг 1250 1540

максимальная скорость на высоте 6000 м, км/ч 910 890

максимальная крейсерская скорость на высоте 7000 м,км/ч 850

экономическая скорость на высоте 7000 м,км/ч 730 575 (один двигатель)

максимальная дальность, км 2000 2450

(один двигатель)

В ходе проектирования проект Ту-41 удалось запатентовать в качестве промышленного образца, по мнению А.Д.Рево, всю необходимую производственную документацию можно было выпустить за десять месяцев. Но на практике ничего этого сделано не было, работы дальнейшего развития не получили, и с уходом А.Д.Рево проектирование Ту-41 в ОКБ прекратилось.

Проект еще одного самолета-"варяга", пришедшего в ОКБ со стороны вместе со своим создателем, прорабатывался в ОКБ в середине 90-х годов под обозначением Ту-64. Проект был предложен заместителем руководителя АНТК по науке А.Х.Каримовым, пришедшим в ОКБ от мясищевцев (в настоящее время А.Х.Каримов работает в ОКБ им.П.О.Сухого и занимается проектом пассажирского самолета на 860 пассажиров). Ту-64 представлял собой проект легкого многоцелевого самолета, в основу концепции которого были положены требования обеспечения максимальной безопасности полета, в том числе и в сложных метеоусловиях; автономности базирования на грунтовых и малоподготовленных аэродромах; высокого комфорта на борту самолета при низкой себестоимости эксплуатации. Ту-64 проектировался в соответствии с международными и отечественными требованиями на базе новой аэродинамической схемы, позволяющей заложить в самолет качественно новые принципы удовлетворения требований, предъявляемых к самолетам такого класса. В ходе предварительного проектирования по Ту-64 было рассмотрено несколько вариантов компоновок, в том числе и выполненных по схеме "утка" с интегральным фюзеляжем. В варианте, принятом для дальнейшего проектирования, получившим обозначение Ту-64Б "Башкирия", самолет предполагалось выполнять по нормальной схеме. Особенностью компоновки являлось наличие несущего фюзеляжа большого объема и размещение двигателей с винтовентиляторнымй движителями на килях двухкилевого вертикального оперения (двигатель ТДА-450 – двухтактный турбодизель аксиальной схемы, совмещенный с одноступенчатым малошумным безредукционным винтовентилятором с поворотными лопатками в кольцевом канале и реверсом тяги). Предлагалась разработка Ту-64Б в пассажирском варианте на 12 человек, в варианте бизнескласса – на 6 пассажиров, в медицинском варианте с оказанием мед помощи на борту, в санитарном – на 8 лежачих больных и 2 человек сопровождающего медперсонала,в грузовом варианте с грузоподъемностью 1200- 1500 кг, в патрульно-разведывательном и аэрофотосъемочных вариантах. Работы по проекту Ту-64Б не вышли из стадии технического предложения, дальнейшего развития в ОКБ не имели и прекратились вместе с уходом с фирмы А.Х.Каримова.

Самолет согласно предложенному проекту имел следующие основные данные:

размах крыла – 16,0 м,

длина самолета – 10,6 м,

высота самолета – 3,35 м,

площадь крыла – 24 м2 ,

взлетная масса – 4500 кг,

коммерческая нагрузка – 1100 кг,

максимальная скорость полета, км/ч – 370 км/ч,

крейсерская скорость полета – 350 км/ч,

практическая дальность полета

с 12 пассажирами – 700 км

с 9 пассажирами – 1500 км

с 6 пассажирами – 2500 км,

длина разбега – 480 м,

длина пробега – 350 м.

На этом мы завершаем серию обзорных статей по самолетам и проектам КБ им. Туполева. В качестве приложения приводим список журналов с указанием статей по самолетам с маркой "АНТ" и "Ту"

№10/1997: АНТ-1 – АНТ-13.

№11-12/1997: АНТ-14 – АНТ-29.

№1/1998: АНТ-30 – АНТ-40.

№2/1998: АНТ-41 – АНТ-57.

№3/1998: "58" – "61".

№4/1998: "62" -"64".

№7/1998: "65"- "72", "MN", "Б-4" (Ту-4).

№8/1998: "78" – "80".

№9/1998: "81" – "85".

№10/1998: "85" – "86".

№11-12/1998: "87" – "88".

№ 1/1999: "89" – "95".

№ 2/1999: "96" – "103".

№ 3/1999: "104" – "109".

№ 4/1999: "110" – "115".

№ 7/1999: "116" – "123".

№ 9/1999: "124" – "127".

№ 10/1999: "128" – "134".

№ 11/1999: "135" – "138".

№ 12/1999: "139" – "142".

№ 1/2000: "143" – "144".

№ 2/2000: "145" – "148".

№ 3/2000: "154" – "156".

№ 4/2000: "160" – "161".

№ 7/2000: "Ворон", "164", "174, "184", "194", "214"

№8/2000: "204".

№ 9/2000: "206", "224", "234", "230", "360", "243", "244", "245", "300".

№ 10/2000: "304", "404", "2000".

№ 11/2000: "202", "342", "344", "334".

№ 12/2000: "330", "230", "130", "136"

№ 1/2001: "20", "400", 4X4", "324", "414".