Постановлением ЦК КПСС и Совмина от 17 февраля 1976 г. советской промышленности было задано создание универсальной ракетно-космической транспортной системы (УРКТС) «Рассвет», которая в дальнейшем получила название «Энергия». Она должна была выводить на орбиту различные тяжелые аппараты, в т.ч. и ВКС «Буран». Отвечало за создание всей системы НПО «Энергия», а разработку советского космического «челнока» поручили НПО «Молния», в которое, кроме одноименного машиностроительного завода, вошли ОКБ «Буревестник» и мясищевский ЭМЗ.
Разработчикам уникального космического комплекса пришлось решать множество самых разных задач, в т.ч. проблему транспортировки крупногабаритных блоков ракеты и самого ВКС с завода на космодром, а также с места посадки на завод для подготовки к следующему старту. Исследования показали, что лучшим способом является воздушный, и руководители «Энергии» обратились за помощью к О.К.Антонову. Специалисты его ОКБ рассмотрели возможность модернизации под эту задачу Ан-22 и пришли к выводу о ее нецелесообразности, планируя в дальнейшем получить специальный самолет на базе создаваемого Ан-124. Но решение требовалось найти быстро, хотя бы временное. В этих условиях как нельзя кстати пришлось предложение Мясищева использовать для создания необычного транспортного средства стратегический бомбардировщик ЗМ.
На ЭМЗ тема получила шифр «3-35», а самолет обозначение ЗМ-Т («Т» — транспортный). На этапе эскизного проектирования рассматривалось несколько вариантов переделки бомбардировщика, и выбор сделали в пользу наиболее простого. Он предусматривал оснащение ЗМ новым двухкилевым оперением и узлами для перевозки грузов сверху фюзеляжа, что позволяло транспортировать изделия, длина которых была соизмерима с длиной носителя, а поперечные габариты значительно превышали его мидель. На эту тему в ОКБ шутили:
Для перевозки этой тары
Был непригоден метод старый.
Сидели, думали, и вот:
Вам двухэтажный самолет.
Хотя дешевле во сто крат
Большой-большой аэростат.
Был непригоден метод старый.
Сидели, думали, и вот:
Вам двухэтажный самолет.
Хотя дешевле во сто крат
Большой-большой аэростат.
Новому самолету предстояло перевозить 4 варианта груза: ОГТ — собственно ВКС, весивший более 50 т и ставший самой тяжелой ношей; 1ГТ — водородный бак ракеты-носителя с обтекателями общей длиной около 40 м и диаметром 7,78 м (размеры фюзеляжа «эмки» 51×3,5 м!); 2ГТ — носовой обтекатель, кислородный бак и два негерметичных отсека ракеты; ЗГТ — возвращаемые на завод носовой и хвостовой обтекатели от груза 1ГТ.
Были рассмотрены два варианта его модификации. Первый вариант — с размещением грузов внутри увеличенного грузового отсека фюзеляжа (по типу самолета «Гэлакси»). Это требовало создания нового фюзеляжа увеличенного диаметра (10м вместо 3м у самолета 3М). При этом планер «Бурана» должен был перевозиться с отстыкованными крыльями (размах крыльев «Бурана» ~ 24 м), что предусматривало снятие части плиточного теплозащитного покрытия. При этом велосипедное шасси самолета 3М необходимо было заменить на трехколесное. В итоге масса конструкции самолета возрастала, из-за чего снижалась его грузоподъемность. Но, главное, срок изготовления грузового варианта становился неприемлемым. Вторым В.М.Мясищев предложил вариант с меньшими переделками бомбардировщика, а именно с размещением грузов вне планера, на «спине» фюзеляжа, что позволяло транспортировать грузы с минимальным изменением их конфигурации. Идея размещения транспортируемых грузов вне аэродинамических обводов самолета в принципе была не нова. Такое решение широко используется в боевой и транспортной авиации всех стран. Новизна заключалась в необычных соотношениях между габаритами грузов и самолета-носителя (диаметр баковых отсеков ракеты — 8м, диаметр фюзеляжа самолета — 3м).
Известно, что при внешнем размещении полезной нагрузки существенно меняются аэродинамические и массово-инерционные характеристики любого летательного аппарата, для оценки меняющихся из-за этого летно-технических данных проводятся серьезные исследования динамики движения и обеспечения безопасности эксплуатации. Задачи, которые нужно было решать при осуществлении предложения В.М.Мясищева, были намного сложнее традиционных.
Необходимо было так изменить геометрию самолета 3М, чтобы стало возможным разместить на его планере все грузы новой системы, предназначенные для воздушной доставки. При этом установка на самолет каждого конкретного груза так значительно меняла его аэродинамические характеристики и упруго-массовую схему, что по существу образовывался летательный аппарат новой аэродинамической и динамической компоновки. В связи с этим возникала необходимость повторить все исследования по аэродинамике и прочности, проведенные ранее для самолета 3М при его создании.
Предложение В.М.Мясищева было встречено многими авиационными специалистами скептически. Оснований для сомнений было много. Как можно было разместить на готовом планере грузы, превышающие некоторые его габариты? Как преодолеть резкое возрастание лобового сопротивления, не ухудшив основные летные данные самолета? Удастся ли справиться с управлением самолета и обеспечить боковую устойчивость в полете при наличии дестабилизирующего воздействия от верхнерасположенных грузов? Как исключить опасность возникновения бафтинга оперения, который проявился в полете «Боинга-747″ с кораблем «Спейс Шаттл»? У самолета 3М это явление могло стать более опасным. И, наконец, способна ли конструкция самолета, более 25 лет используемого в дальней авиации, выдержать нагружение в новых условиях эксплуатации, если она уже имеет многочисленные усталостные повреждения?
Главным из принятых конструкторских решений, как указывалось выше, была жертва долей высокого аэродинамического качества сверхдальнего самолета (Кmax = Сy/Сx = 18,5) для компенсации роста сопротивления от грузов на «спине». Это было допустимо, так как протяженность грузовых перевозок была задана меньшей, чем располагаемая дальность полета самолета 3М. Скорость полета, которую необходимо было снизить из-за установки грузов, благоприятно уменьшала нагрузки и повышала безопасность от флаттера. Положительным фактором в пользу трансформации самолета 3М в транспортировщик с грузом на «спине» было его шасси велосипедной схемы с вспомогательными поддерживающими стойками на концах крыльев. Такая схема обеспечивала устойчивость движения по земле при боковом ветре и предохраняла самолет от опрокидывания силами, действующими на помещенный над фюзеляжем груз. Явление бафтинга предполагалось максимально смягчить путем замены однокилевого вертикального оперения на двухкилевое.
Конструкция планера самолета 3М тщательно изучалась на протяжении всех 25 лет эксплуатации. Три самолета прошли за это время повторно-статические испытания на прочность в СибНИИА, по их результатам отслеживалась прочность самолетов, находящихся в строю. Они же должны были помочь найти решения по замене или усилению наиболее ответственных конструкций грузового самолета с учетом новых условий их нагружения. Обеспечить устойчивый и управляемый полет предполагалось внесением изменений в систему управления. Конечно, были необходимы детальные исследования всех вариантов динамической схемы самолета (с разными грузами) для определения нагружения упругой конструкции и обеспечения безопасности от флаттера и бафтинга.
Во время работы над проектом в аэродинамических трубах ЦАГИ прошли обширные исследования моделей будущей транспортной системы. Для проведения прочностных испытаний вывели из эксплуатации и превратили в статмашину самолет ЗМ №1504.
Проектирование ЗМ-Т велось полным ходом, когда 14 октября 1978 г. скончался Генеральный конструктор Владимир Михайлович Мясищев. Исполняющим обязанности руководителя ЭМЗ был назначен главный прочнист фирмы В.А.Федотов, на плечи которого и легли заботы о завершении создания необычного «транспортника». Во второй половине 1979 г. на опытное производство ЭМЗ поступили два выделенных ВВС самолета ЗМН-2 (№№1402 и 1502). Их переделка велась в тесной кооперации со многими предприятиями министерств авиапромышленности и общего машиностроения, в частности, с заводом им. Хруничева, Ташкентским и Омским АПО. На каждой «эмке» провели обширный комплекс доработок, в том числе установили новую хвостовую часть и оперение, значительно усилили шасси и планер (например, отъемные части крыла стали трехлонжеронными), зашили бомболюк, демонтировали все вооружение.
К этому времени 3М уже сняли с производства. Для ускорения темпов разработки, постройки и испытаний самолета-носителя отобрали три заправщика и направили на ресурсные испытания в СибНИА. По их результатам выявили критические места и произвели их усиление или замену: изготовили новые панели крыла и фюзеляжа, обновили каркас. ХЧФ удлинили на 7 м и перекомпоновали, спроектировали новое оперение – двухкилевое, усовершенствовали также ряд узлов и систем, установили более мощные двигатели ВД-7М с тягой 11000 кгс.
В конце 1980 г. самолет №1402 передали для проведения наземного цикла испытаний. В марте следующего года начались пробежки, а 29 апреля экипаж, возглавляемый А.Кучеренко, впервые поднял эту машину в воздух. Первый этап испытаний, несмотря на всю их уникальность, завершился в сжатые сроки, и уже в апреле 1982 г. состоялись два транспортных рейса по маршруту Куйбышев-Ленинск (Байконур), которыми на космодром были доставлены грузы 1ГТ и 2ГТ. В том же месяце первый полет с макетом груза 1ГТ совершил и самолет №1502.
Интересно, что когда один из этих кораблей, выкрашенный в цвета Аэрофлота и с надписью на борту ЗМ-Т, попал на глаза бдительному режим щику, тот категорически потребовал закрасить обозначение, свидетельствовавшее о бомбардировочном прошлом самолета. Этого делать не стали, но цифру «3» исправили на букву «В» и получили ВМ-Т, хотя по всем документам машина продолжала проходить под прежним обозначением (когда самолет стали показывать на различных авиа-шоу, некоторые печатные издания расшифровали эти три загадочные буквы, как «Владимир Мясищев-транспортный»). Позднее самолет получил собственное имя «Атлант».
Из трех построенных самолетов, названных 3М-Т, один передали для статиспытаний в ЦАГИ. Из двух летных экземпляров один оборудовали штангой дозаправки топливом в воздухе.
В 1980 году состоялся первый полет транспортного самолета 3М-Т, а 6 января 1982 года тот же экипаж во главе с летчиком-испытателем А.Кучеренко совершил на нем полет с грузом на фюзеляже. Грузоподъемность достигла 40000 кг.
В 1983 г. начались испытания с закрепленным на фюзеляже макетом ВКС, у которого отсутствовал киль, а в хвостовой части был установлен обтекатель. Весил он меньше «Бурана», немногим более 45 т. С 1 по 25 марта в Жуковском состоялись 8 полетов, последний из которых закончился аварией. Из-за ошибки второго летчика при выпуске шасси передняя опора не была зафиксирована вдоль продольной оси и стала неуправляемой, в результате чего при посадке с боковым ветром самолет снесло с ВПП. Он зарылся в грунт по ступицы колес, а затем при вытаскивании тракторами на полосу получил повреждения. Макет ВКС благополучно сняли тяжелыми кранами со «спины» пострадавшего самолета, а его самого пришлось отправить в ремонт, который затянулся до ноября.
В конце 1984 г. машину №1402 вновь оснастили системой дозаправки. Предполагалось, что это позволит выполнять перелеты с грузами без промежуточных посадок. После доработки провели несколько «сухих» испытательных контактов с танкером ЗМН-2, однако, по имеющимся данным, ни одной дозаправки в воздухе во время транспортных рейсов выполнено не было.
Во второй половине восьмидесятых работы по программе УРКТС вышли на стадию летных испытаний, и весной 1987 г. самолеты ВМ-Т доставили на космодром компоненты системы для их окончательной сборки и подготовки старта. Увы, первый запуск закончился аварией — гигантская ракета и стотонный спутник упали в океан. Это несчастье значительно усилило позиции противников программы, среди которых были не только партфункционеры горбачевского ЦК, но и видные конструкторы-ракетостроители. Например, против системы «Энергия-Буран» в том виде, в котором она тогда существовала, выступал Герой Советского Союза известный космонавт, а в середине 1980-х гг. один из главных конструкторов космической техники К.Феоктистов.
И все же еще один запуск подготовить удалось. С помощью ВМ-Т на космодром доставили части второй УРКТС, а также «боевой» ВКС. «Буран» прибыл на Байконур уже с килем, однако без многих систем, так как грузоподъемность «эмки» не позволяла транспортировать его собранным полностью. Состоявшийся 15 октября 1988 г. беспилотный запуск завершился знаменитой триумфальной посадкой, однако этот успех на дальнейшую судьбу программы никак не повлиял. Вскоре работы свернули, и пара «Атлантов» осталась не у дел. В общей сложности они совершили около 150 испытательных и коммерческих полетов.
На ЭМЗ им. В.М.Мясищева пытались найти применение уникальным спецсамолетам. В 1990-е гг. среди различных проектов рассматривался вариант использования ВМ-Т для воздушных испытаний ракетного двигателя на криогенном топливе Д-57, заинтересованность в котором проявляла Индия. Велись также предварительные проработки по созданию на базе самолета ЗМ огромных транспортных систем, предназначенных как для перевозки различных негабаритных грузов, так и для воздушного запуска перспективных ВКС. Однако пока все эти проекты остаются на бумаге.
| Модификация | ВМ-Т |
| Размах крыла, м | 53.14 |
| Длина самолета,м | 58.70 |
| Высота самолета,м | 14.00 |
| Площадь крыла,м2 | 320.00 |
| Масса, кг | |
| пустого самолета | 74500 |
| максимальная взлетная | 210000 |
| Тип двигателя | 4 ТРД РД-3М-500 |
| Тяга, кгс | 4 х 9500 |
| Максимальная скорость, км/ч | 925 |
| Практическая дальность, км | 9400 |
| Практический потолок, м | 12000 |
| Экипаж, чел | 8 |
| Полезная нагрузка: | 32000 кг груза |
На обоих «Атлантах» совершено более 150 полетов по доставке на Байконур всех крупногабаритных элементов космических комплексов «Энергия» и «Буран», в том числе самолет использовался как носитель для аналога космического корабля «Буран» (БТС-01). БТС-01 располагался на внешней подвеске над фюзеляжем самолета-носителя и должен был отделяться от него в полете с последующей самостоятельной посадкой. Во время испытательных тестов экипаж аналога БТС-01 состоял из летчиков-космонавтов Евгения Хрунова и Георгия Шонина, самолет-носитель пилотировали Юрий Когулов и Петр Киев. В последние годы ВМ-Т регулярно демонстрировался в полете с грузом на авиационных праздниках, а в августе 1992 года выставлялся на «Мосаэрошоу-92″.
В настоящее время один ВМ-Т находится на авиабазе Рязань, второй -на ЭМЗ им. В.М. Мясищева в Жуковском. Есть информация, что оба самолета в случае необходимости могут быть возвращены в пригодное к полетам состояние.
Источник
Комментариев нет:
Отправить комментарий