Страница 10 из 26
Так как будущий бомбардировщик должен был совершать длительные полеты, большое внимание было уделено обеспечению экипажу необходимых бытовых условий: места размещения экипажа достаточно просторные, с учетом обеспечения условий для отдыха в полете на рабочих местах, кроме того, организовывались специальные помещения для отдыха (откидные койки), приема пищи и т.д. К сожалению, многое из того, что задумывалось в части обеспечения нормальных условий жизнедеятельности экипажа, исчезло в процессе доработок проекта и реального самолета (привычная борьба самолетчиков за снижение массы пустого самолета, во многом связанная с установкой на борт реальных блоков систем самолетного и специального оборудования с их реальными габаритами и массами, иногда весьма отличавшимися не в меньшую сторону от того, что обещали их разработчики и закладывали в проект туполевцы).
Для получения требуемых летно- технических характеристик для самолета "95" была выбрана такая аэродинамическая компоновка, которая обеспечивала высокое аэродинамическое качество на высоких скоростях полета. Это было достигнуто соответствующим выбором угла стреловидности крыла, набором профилей вдоль его размаха и большим удлинением крыла (следует отметить, что создание стреловидного крыла большого удлинения само по себе было достаточно сложной прочностной и конструктивной задачей, успешно решенной на самолетах "95" и М-4). При компоновки самолета большое внимание было уделено снижению вредного сопротивления за счет уменьшения миделя фюзеляжа и двигательных гондол. Следует отметить, что выбор силовой установке на базе 4-х ТВД, резко ограничил возможности компоновщиков по выбору наиболее рациональной аэродинамической схемы. Для гигантских мотогондол с ТВД оставалось только одно место – на крыле или на пилонах под крылом. Всем агрегатам планера и их сопряжениям были приданы такие формы, которые обеспечивали наименьшую вредную интерференцию при обтекании потоком воздуха. Относительный мидель фюзеляжа самолета "95" был снижен до 2,33 %, гондолы основных стоек шасси выполнялись совместно с гондолами внутренних двигателей и имели форму, комбинации которых с крылом имели мидели тел наименьшего сопротивления (соответствие правилу площадей). В результате проведенной большой исследовательской и конструкторской работы удалось получить высокое аэродинамическое качество – на крейсерском режиме полета (М=0,7) качество самолета "95" достигало 17.
В компоновке фюзеляжа были в основном выбраны апробированные решения самолета "85". Основное отличие состояло в том, что внедрение стреловидного крыла на "95-ой" позволило перейти к единому большому бомбоотсеку с расположением боевых грузов практически в центре масс. Особенностью проекта самолета "95" было отсутствие катапультируемых сидений для экипажа, что отличало этот самолет от других дальних реактивных бомбардировщиков того периода (М-4, В- 52, Ту-16, британские самолеты семейства "V"). Восемь человек экипажа в аварийной ситуации покидали самолет через люки и через отсек передней стойки шасси. Такое техническое решение оправдывалось прежде всего сравнительно невысокими крейсерскими скоростями полета, а также существенной экономией массы пустого самолета и более комфортными условиями для экипажа.
С самого начала разработки самолета "95" большая ответственность легла на отдел прочности ОКБ во главе с А.М.Черемухиным. Он и его сотрудники участвовали в анализе возможной силовой схемы конструкции самолета с учетом оптимального размещения двигателей. Ответственность принимаемых решений была исключительно высока, так как одновременно с ОКР начались работы по развертыванию серии на заводе №18, где уже изготавливалась оснастка и подготавливались линии сборки.
Подобное решение значительно усложнило работу прочнистов, ибо требуемые из соображений прочности изменения в конструкции приводили к изменению готовой оснастки и доработке самолета на сборочных линиях или, что еще хуже, в эксплуатации. Новым для прочнистов при проектировании самолета "95" была необходимость введения изменений в Нормы прочности и в методы определения расчетных нагрузок, так как предварительно принятые завышенные запасы прочности при проектировании "95-ой" и М-4 приводили к значительному увеличению масс пустых самолетов. Для данной группы самолетов с гибким стреловидным крылом большого удлинения А.М.Черемухин предложил рассчитывать внешние нагрузки на крыло с учетом его деформации в полете для статических случаев нагружения. Совместно проведенные с ЦАГИ и ОКБ-23 исследования позволили получить значительный выигрыш в массе конструкции крыла для самолетов "95" и М-4.
Серьезную проблему при проектировании самолета "95" представляло создание эффективной системы управления. Если на М-4 ОКБ-23 смело пошло на внедрение в систему управления необратимых гидроусилителей, то туполевские "управленцы" четко руководствовались генеральным указанием Андрея Николаевича, выраженным в его крылатой фразе: "Лучший автомат тот, который не стоит на самолете". Поэтому и Ту-16, и, что уж совсем на грани возможного, "95-ый" получили системы управления с прямой механической связью. Перед аэродинамиками, управленцами, конструкторами ОКБ и ЦАГИ (которое было за внедрение системы с необратимыми гидроусилителями) была поставлена задача добиться нормальных усилий на органах управления у летчика при сохранении прямой механической связи их с рулями. Для уменьшения шарнирных моментов органов управления на самолете "95" на руле высоты и направления была применена осевая компенсация, а на элеронах внутренняя компенсация. Были проведены многочисленные теоретические- проработки и испытания моделей в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ, прежде чем окончательно были выбраны форма носка и соответствующие степени компенсации: аэродинамическая рулей высоты и направления – 30%, и внутренняя элеронов – 34%. Кроме аэродинамической компенсации, для уменьшения шарнирного момента на руле направления и элеронах была использована сервокомпенсация, функционально совмещенная с триммерами. И все же, при всей нелюбви Андрея Николаевича к ненадежным бустерам, все равно их пришлось ставить на борт. Применение аэродинамической, внутренней компенсации и сервокомпенсации на руле направления и элеронах не позволили снизить усилия на органах управления до нормальных величин. Для нормализации этих усилий в каналы управления все-таки ввели обратимые гидроусилители с коэффициентами обратимости для руля направления 1/3, а для элеронов – 1/2. В результате удалось получить достаточно надежную систему управления с приемлемыми усилиями на органах управления летчиков для столь крупного и тяжелого самолета, каким был "95-й".
Групповой снимок работников ЖЛИ и ДБ (начало 50-х годов). Первый ряд: А.П. Чернов, С.С.Кириченко, Н.В. Лашневич, А.Д. Перелет, Н.А. Геков, М.В Щербанов
К интересным нововведениям в системах самолета "95" можно отнести: применение более легких алюминиевых проводов в системе электроснабжения, электротермический обогрев плоскостей и лопастей винтов, а также разработка автоматической системы управления и запуска мощных ТВД.
В конструкции самолета"95" предполагалось в максимальной степени использовать материалы, полуфабрикаты и комплектующие изделия предыдущих разработок ОКБ, в частности самолета "85", что позволяло ускорить процесс создания самолета.
Подготовленный эскизный проект с расчетными данными был предъявлен в Авиационно-технический комитет при Главкоме ВВС. 31 октября 1951 года ВВС выдали положительное заключение по проекту будущего стратегического авиационного носителя.
Рабочие чертежи самолета начали готовить в сентябре 1951 года, через год они были полностью готовы. С августа по конец ноября 1951 года в макетном цехе завода № 156 строился деревянный макет самолета. Уже в ходе постройки макета его три раза осматривала комиссия ВВС, давая массу замечаний по компоновке и системам. В ноябре макет самолета был предъявлен макетной комиссии, в декабре того же года Главком ВВС утвердил макет.