Letadla 3M: historie vzniku a vývoje, specifikace

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Letadlo 3M je sovětský strategický bombardér, který sloužil asi čtyři desetiletí. V historii tohoto letadla se odehrálo mnoho různých událostí. Nakonec to získalo smíšenou pověst. Někdo tomu letounu říká nouzový model a někdo to považuje za velký úspěch. Tak či onak, letoun 3M, jehož historie byla předmětem našeho rozhovoru, si zaslouží pozornost jako nejserióznější projekt sovětských leteckých konstruktérů.

Předpoklady pro vytvoření

Koncem 40. let, kdy se objevily jaderné zbraně, bylo potřeba jejich transport a mobilní dodání na správné místo. Vojenský komplex potřeboval bombardéry, které by z hlediska vlastností mohly 1,5-2krát převyšovat modely vyráběné v té době. Tak vznikla koncepce strategického bombardéru. Amerika začala taková letadla vyvíjet dříve. V roce 1946 začaly dvě americké letecké společnosti najednou – Boeing a Convair – vyvíjet strategický bombardér. V roce 1952 tedy letouny B-52 a B-60 uskutečnily svůj první let. Oba modely se od svých předchůdců lišily vysokým stropem a také působivou rychlostí a dosahem letu.

Zahájit vývoj

V SSSR začal podobný vývoj se značným zpožděním. Vše začalo tím, že konstruktér V. Mjasiščev, který působil jako profesor Moskevského leteckého institutu, navrhl vládě vytvoření strategického bombardéru schopného uletět až 12 tisíc kilometrů. V důsledku toho se I. Stalin po konzultaci s odborníky rozhodl na vlastní odpovědnost pověřit Mjasiščeva vývojem jím navrhovaného letounu, stanovil si však napjaté termíny. Vývoj měl být ukončen 24. května 1951. Rada ministerstev SSSR zadala stavbu letounu znovu vytvořit po uzavření OKB-23 MAP. Myasishchev se stal hlavním konstruktérem. Brzy pak vrchní velitel letectva schválil taktické a technické požadavky na stroj. Maximální dolet měl být minimálně 12 tisíc kilometrů s pumovým nákladem 5 tun. Letadlo mělo letět rychlostí 900 km/h ve výšce 9 kilometrů.

Čas vyhrazený pro návrh a konstrukci bombardéru v rámci „projektu 25“(jak byl nazván během procesu vývoje) vyžadoval, aby konstrukční kancelář spolupracovala s řadou dalších průmyslových organizací: jinými konstrukčními kancelářemi, výzkumné ústavy a továrny.

První vývoj

První skici letounu vytvořil L. Selyakov - měl roli konstruktéra, aerodynamika a siláka zároveň. V. Myasishchev se v té době zabýval formováním divizí, oddělení a brigád. Tým byl vytvořen souběžně s bombardérem. V krátké době byl připraven a schválen náčrt projektu. Společně s tímvyvíjela se technologie výroby, protože tak velká a těžká letadla SSSR dříve nevyráběl. Stroj potřeboval nové velikosti profilů a materiálů a také nomenklaturu.

Bombardér musel mít dobrý aerodynamický výkon, vyvinout vysokou rychlost a být co nejlehčí. Designéři věnovali velkou pozornost tvaru křídla. Během prvních šesti měsíců vývoje v aerodynamickém tunelu TsAGI bylo testováno mnoho modelů, dokud nebyl nalezen ten optimální. Vytvořené křídlo bylo poměrně lehké, mělo ohebné koncové části a bylo provedeno podle kesonového návrhu. Dobře odolával vlivu flutteru. U kořene křídla byly umístěny motory, z nichž každý měl přívod vzduchu. S jeho pomocí bylo možné vyloučit vzájemné ovlivňování motorů při provozu v různých režimech. Trysky byly rozmístěny v horizontální a vertikální rovině o 4 stupně. Toto opatření bylo nutné k odstranění proudu horkého plynu z trupu a ocasu.

Zařízení

Elektrárna bombardéru obsahovala čtyři výkonné proudové motory navržené Mikulinem. Jejich tah byl 8700 kgf. Při návrhu elektrárny byl kladen důraz na maximální spolehlivost. Mimochodem, podle původního projektu měl být letoun vybaven třemi motory o tahu 13 000 kgf. Dobrynin Design Bureau však nestihl připravit prototypy těchto motorů v tak krátkém čase.

Za zmínku stojí volba podvozku zvolená konstruktérybombardér. Pro studium dynamiky pohybu tak těžkého letadla po dráze byla zorganizována speciální expertní skupina. Zpočátku bylo zvažováno několik schémat podvozku: standardní se třemi nohami, vícekolíkový a jízdní kolo. Během testů se nejlépe ukázal podvozek, postavený podle schématu jízdního kola s předním „zadním“vozíkem a bočními nosiči umístěnými na koncích křídel. Letadlo jelo stabilně po ranveji a vzlétlo s udržením požadované délky vzletu.

Hlavní pár kol namontovaný na předním podvozku byl orientován v malém rozsahu úhlů (+ 150). Když se dvojice otočila, změnil se směr pohybu vozíku a po něm se změnil směr celého letadla. V režimu zadrhávání se přední pár kol stal neovladatelným. V závěrečné fázi letu se nos letadla zvedl a úhel náběhu se zvýšil. Účast pilota při vzletu byla minimální. Toto schéma bylo testováno na létající laboratoři Tu-4, jejíž tříkolový podvozek byl speciálně nahrazen cyklistickým. Postaven byl i model samostatného elektricky ovládaného vozíku. Prototypy podvozku prošly celou řadou testů a potvrdily jejich vhodnost pro použití na bombardéru.

Bomový náklad letadla byl 24 tun a největší bomba ráže 9 000 kg. Díky radarovému zaměřovači RPB-4 bylo zajištěno cílené bombardování. Bombardér se spokojil s výkonnými zbraněmi pro obranu. Skládal se ze šesti automatických děl ráže 23 mm. Oni jsouumístěn v párech na třech rotačních instalacích v horní, dolní a zadní části trupu. Osádka složená z osmi lidí byla ubytována ve dvou přetlakových kabinách. Sedadla se katapultovala dolů skrz poklopy.

Tests

Do prosince 1952 byl postaven prototyp bombardéru. A 20. ledna následujícího roku byl vůz poprvé zvednut do vzduchu. Let vedl zkušební pilot F. Opadchý. Od toho dne začalo tovární testování vzorku v plném proudu. Ty trvaly do 15. dubna 1954. Zpoždění bylo způsobeno objemem a složitostí testů.

Maximální letová hmotnost letounu byla 181,5 t. Jeho rychlost ve výšce 6700 metrů byla rovna 947 kilometrům za hodinu. Praktický strop (maximální letový dosah) s hmotností 138 tun byl 12 500 metrů. Konstruktérům se podařilo umístit na palubu obrovské množství palivových nádrží. Obsahovaly 132 390 litrů paliva. Maximální plnění však bylo omezeno na 123600 litrů.

V roce 1954 byl ke zkouškám připojen druhý prototyp, který měl příď zkrácenou o 1 m, zvětšenou plochu křídla a řadu dalších, méně významných vylepšení. Inženýři se začali připravovat na sériovou výrobu bombardéru. Do této doby, na počest designéra Myasishcheva, bylo auto nazýváno „Letadlo M“. "3M" - index, který byl modelu přiřazen později. A zpočátku se to jmenovalo M-4.

Testy dopadly daleko od nejlepších. Pro většinu charakteristik byl letoun plně v souladu s úkolem, ale hlavním požadavkem- maximální letový dosah s 5 tunami bomb na palubě - nemohl vyhovět. Po řadě vylepšení byl přesto bombardér přijat do služby. Ale otázka nedostatečného letového dosahu zůstala otevřená.

Revize

Pro vyřešení výše uvedeného problému byly na bombardér instalovány výkonnější a zároveň hospodárnější motory RD-3M, vyvinuté P. Zubetsem. Bombardér s novou elektrárnou obdržel index „3M“. Ve skutečnosti byly motory upravené verze motoru AM-3A. Tah v maximálním režimu byl zvýšen na 9500 kgf. Kromě toho měla instalace RD-3M nouzový režim, který v případě poruchy jednoho motoru zvyšuje výkon ostatních na 10 500 kgf. S takovým energetickým vybavením byl letoun 3M schopen dosáhnout rychlosti 930 km/ha létat bez mezipřistání na vzdálenost až 8100 km.

Hledání příležitostí ke zvýšení doletu tím neskončilo. Druhá experimentální verze byla vybavena tankovacím systémem vyvinutým v Alekseev Design Bureau. Nad kokpitem se objevil „bar“pro příjem paliva. Cisterna byla vybavena přídavnou nádrží, čerpacím zařízením a navijákem.

Zatímco Mjasiščevův letoun 3M vznikal, souběžně probíhaly práce na vývoji jeho výškové verze, která dostala pracovní název 2M. Konstruktéři na něj zamýšleli nainstalovat čtyři proudové motory VD-5 najednou - na pylonech rozmístěných pod křídlem. Nicméně, design "výškové budovy" byl zastaven, protože verze 3M byla schopna dosáhnout svých konstrukčních charakteristik.

3M letadla: vývoj

I přes dobrý výkon se model nadále vyvíjel. 27. března 1956 se uskutečnil první let na stroji 3M. Letoun dostal nové motory VD-7, které měly tah 11 000 kgf. Zároveň méně vážily a spotřebovávaly méně paliva. Nejprve byl letoun vybaven dvěma novými motory a do roku 1957 všemi čtyřmi. Díky instalaci křídel nové konfigurace a zlepšení vlastností vodorovné ocasní jednotky výrazně vzrostly aerodynamické vlastnosti letounu. Navíc byl zvětšen objem palivových nádrží. Toho bylo dosaženo mimo jiné díky závěsným nádržím. Dva z nich byly zavěšeny v pumovnici (pokud to pumový náklad dovoloval) a další dva - pod křídly, mezi motory.

Letadlo 3M, o jehož vlastnostech dnes diskutujeme, dostalo odlehčenou konstrukci. Jeho hmotnost však stále stoupala na 193 tun a se závěsnými nádržemi ještě více - až 202 tun. Postupem času získala přední část trupu nové uspořádání. Bylo možné přesunout anténní stanici zpod trupu do přídě, která byla prodloužena o 1 metr. Díky novému navigačnímu vybavení mohl letoun 3M provádět efektivní bombardování z velké výšky kdykoli během dne a za jakýchkoli podmínek.

Ve výsledku všechna vylepšení vedla k tomu, že maximální dolet se ve srovnání s předchozími verzemi zvýšil o 40 %. S jedním natankováním, zavěšenými nádržemi a maximálním bombovým nákladem tento údaj přesáhl 15 000 km. K překonání takové vzdálenosti potřebovalo letadlo asi 20 hodin. TakExistovala tedy vyhlídka na jeho využití jako mezikontinentálního strategického bombardéru. Letoun 3M byl přesně tím strojem, který chtěl Mjasiščev původně vytvořit, přičemž na sebe vzal velkou odpovědnost a získal podporu Stalina.

Další zajímavou kvalitou 3M je skutečnost, že může být použit jako dálkový námořní torpédový bombardér. Torpéda byla zahrnuta do běžné výzbroje, ale byla používána velmi zřídka. První testy námořní verze bombardéru byly provedeny na prototypu M-4.

Zásluhy 3M letadel

Po posledních úpravách byl letoun uveden do provozu a zařazen do sériové výroby. V roce 1959 na něm piloti N. Gorjainov a B. Stepanov společně se svými posádkami vytvořili 12 světových rekordů. Byl mezi nimi výtah s 10tunovým nákladem do výšky více než 15 kilometrů a výtah s 55tunovým nákladem do výšky 2 kilometrů. V tabulkách světových rekordů dostal letoun označení 201M. V témže roce vytvořil zkušební pilot A. Lipko se svým týmem sedm rychlostních rekordů na uzavřené trase s různým stupněm zatížení. S nákladem 25 tun vyvinul rychlost 1028 km/h. V oficiálních dokumentech se letoun 3M Myasishchev opět nazýval jinak - 103M.

Když nový strategický bombardér vstoupil do služby, některé z dřívějších verzí M-4, které se lišily pouze slabou elektrárnou, byly přeměněny na tankery.

Problémy v provozu a nový motor

I přes nejvyšší výkon měl letoun řadu problémů. Nejdůležitější z nich bylo, že životnost motorů VD-7 byla mnohem nižší než u motorů RD-3M-500A. Proto, aby bylo možné provádět běžné opravy, byly motory často měněny. Zatímco se řešily problémy s VD-7, byl na letoun instalován úplně stejný RD-3M, se kterým začal úspěch modelu. U této elektrárny se tomu říkalo 3MS. Letoun samozřejmě ve srovnání s 3M vykazoval horší výsledky, ale byl mnohem lepší než jeho prototyp, verze M-4. Zejména bez doplňování paliva by letoun ZMS mohl uletět 9400 kilometrů.

Problém s motory byl vyřešen vývojem modifikace VD-7B. Pro prodloužení životnosti motoru museli konstruktéři snížit jeho tah na úroveň RD-3M. Bylo to 9500 kg. Stojí za to si uvědomit, že navzdory skutečnosti, že zdroj motoru byl zvýšen a několikrát zvýšen, nikdy nedosáhl úrovně RD-3M. Nicméně, s celkovým zhoršením výkonu, byl letový dosah v důsledku účinnosti elektrárny o 15 % vyšší než dosah verze 3MS.

Modifikace s motory VD-7B byla pojmenována 3MN. Od verze 3MS se navenek lišil pouze kapotami motoru. Nahoře na kapotách VD-7B byly zamřížované poklopy určené k vypouštění horkého vzduchu do atmosféry zpod obtokových pásků. Za letu se letoun také lišil: motor VD-7B zanechával jasně viditelnou kouřovou stopu.

Poslední úpravy

V roce 1960 byla vydána další modifikace letounu, která se jmenovala 3MD. Jese vyznačoval lepším vybavením a vylepšenou aerodynamikou. Motor zůstává stejný.

V 60. letech začala výroba letadel postupně klesat a brzy se zastavila úplně. Vedení země posunulo priority směrem k raketové technologii. Proto další z modifikací bombardéru, který dostal motor VD-7P a název 3ME, zůstala prototypem. Vzletový tah motorů vzrostl na 11300 kg. Testy byly provedeny v roce 1963. Společnost si však letoun 3M stále zapamatuje – tím historie modelu nekončí.

Se snížením počtu strategických bombardérů byly některé z nich (verze 3MS a 3MN) přeměněny na tankery pro doplňování paliva. Tankovali ve vzduchu jak Tu-95, tak úderný letoun 3M, který zůstal v provozu. Tanker 3M tak změnil verzi M-4-2. Ale ve skutečnosti to všechno bylo jedno auto, jen s různými motory a s nimi spojenými komunikacemi.

Přepravní úkoly

Koncem 70. let bylo nutné dopravit jednotky nového raketového komplexu z továren na kosmodrom Bajkonur. Vzhledem k velkým rozměrům, váze a slušnému rozsahu přepravy nedokázal žádný z typů dopravníků tento problém vyřešit. Například centrální nádrž nosné rakety byla 40 metrů dlouhá a 8 metrů široká. V. Mjasiščev se připomněl a nabídl přepravu nákladu na trupu svého bombardéru. Letoun 3M byl v té době již vyřazen z výroby a sám Mjasiščev byl generálním konstruktérem konstrukční kanceláře obnovené v roce 1967. V roce 1978 byl jeho návrh přijat. Když Vladimír Michajlovič zemřel (14října 1978), v jeho díle pokračoval V. Fedotov.

Aby se nezdržoval vývoj, konstrukce a testování nosného letadla, byly vybrány tři tankery. Okamžitě byli posláni na testování, aby zjistili slabiny. Výsledkem bylo, že letoun obdržel aktualizovaný rám a nové trupové panely. Ocasní část byla překonfigurována a prodloužena o 7 metrů. Peří se stalo dvoukýlovým. Řada systémů a komponent byla vylepšena nebo nahrazena. Na letounu byly instalovány výkonnější motory VD-7M s odstraněným přídavným spalováním, jejichž tah dosahoval 11 000 kgf. Stejné motory, ale s přídavným spalováním, byly instalovány na Tu-22, ale v té době se již nevyráběly.

V důsledku toho bylo vyvinuto pět konfigurací nosného letadla, z nichž každá byla vzhledem ke specifickým dynamickým a letovým vlastnostem určena pro náklad o určité hmotnosti. Model se jmenoval 3M-T. Jedno ze tří vyrobených letadel bylo převedeno do TsAGI ke statickým zkouškám. A další byl navíc vybaven tankovací tyčí.

V roce 1980 se dopravní letoun 3M-T poprvé vznesl na oblohu. A 6. ledna příštího roku na něm zkušební pilot A. Kucherenko poprvé přepravil náklad. Následně byl letoun přejmenován na ZM-T Atlant. Na nosičích této řady bylo na Bajkonur přepraveno více než 150 nákladů. Převezli všechny objemné části komplexů Energia a Butan. Nákladní letadlo 3M, jehož fotografii svého času poznal každý, bylo pravidelně k vidění na všech druzích leteckých festivalů, včetně Mosaeroshowv roce 1992.

Nakonec stojí za zmínku, že letouny Tu-134A-3M, které jsou občas zaměňovány s hrdinou našeho příběhu kvůli indexu „3M“v názvu, s tím nemají nic společného. Všechny Tu-134 jsou osobní. A letouny Tu-134A-3M jsou VIP modifikací zemědělské verze 134CX.

Závěr

V roce 2003 uplynulo 50 let od prvního letu letounu 4-M, který se stal prvním v rodině sovětských bombardérů. Model letadla 3M se překvapivě stále vyskytuje u bojových jednotek letectva. Můžeme jen obdivovat talent konstruktérů, kteří dokázali v těžkých poválečných letech postavit zařízení s tak silným potenciálem.