Схема самолета В-58А
Экспериментальный Белл Х-1 – первый самолет, превысивший скорость звука
Формирование облика первого сверхзвукового бомбардировщика представляет собой одну из наиболее интересных страниц истории авиации и мы позволим себе остановиться на этом подробней. В США серьезное изучение сверхзвуковых бомбардировщиков началось в 1949 г. Но дальними подступами к этим работам можно считать начавшиеся в октябре 1946 г. «Обобщенные исследования бомбардировщиков» {GEBO I – Generalized Bomber Study), призванные определить тенденции развития конструкций «бомбовозов» и выявить воздействие компоновочно-конструктивных параметров (тип двигателей – турбореактивные или турбовинтовые, их размерность и число; стреловидность, удлинение, относительная толщина и площадь крыла и т.д.) на скорость, дальность полета и взлетную массу перспективных самолетов. Основной контракт был заключен с фирмой Конвэр, которая по опыту проектирования бомбардировщиков приближалась к Боингу.
Одним из наиболее крупных достижений фирмы Конвэр предшествующих лет был первый межконтинентальный бомбардировщик В-36, который в последних своих модификациях оснащен реактивными двигателями в дополнение к поршневым. Конвэр активно включилась в программы чисто реактивных дозвуковых бомбардировщиков, создав ХВ-46 с четырьмя двигателями, расположенными на прямом крыле в сдвоенных гондолах (1947 г.), разработав (под влиянием немецких исследований) проект ХВ-53 с крылом обратной стреловидности (1948 г.) и построив YB-60 – вариант самолета В-36 с восемью ТРД на подкрыльевых пилонах (1951 г.). В 1940-1950 годах фирмой были разработаны также ряд пассажирских самолетов и первая американская МБР «Атлас» (1958 г.), работы по которой начались в 1946 г. параллельно с программой GEBO I.
Конвэр провела исследования GEBO I с необычной для американской авиации того времени обстоятельностью: было изучено около 10 тыс. различных конфигураций. Эти работы, которые своим размахом фактически задали «тон» и всех последующих стратегических проектов США, завершились к марту 1949 г. выпуском шести отчетов, касающихся самолетов с ТВД, с ТРД при прямом и с ТРД при стреловидном (35°) крыле в вариантах с боевой нагрузкой 9,1 т и 22,7 т. В числе исследовавшихся были и экзотические проекты, например, аппарат с бомбовой нагрузкой 22,7 т, взлетной массой 454…544 т и дальностью до 32 тыс. км, представлявший собой «связку» из трех соединенных концами крыльев бомбардировщиков типа В-36. Однако на этом этапе детальных проработок сверхзвуковых самолетов еще не велось и фактически исследования достигли лишь уровня уже создававшегося В-52.
К началу 1949 г. успех в создании среднего бомбардировщика В-47 и развернувшиеся работы по дальнему тяжелому В-52 выдвинули на первый план среди перспективных работ задачу создания среднего сверхзвукового бомбардировщика, тем более что к тому времени сверхзвуковые скорости были уже достаточно изучены. В пользу этого выступал ряд военных руководителей. Более осторожное высшее руководство ВВС, хотя и аннулировало ряд программ других дозвуковых машин (например, в январе 1949 г. была отменена программа ХВ-55), все же 15 июня 1949 г. решило в рамках новых «обобщенных исследований бомбардировщиков» (GEBO II), на которые была выделена немалая по тем временам сумма – 109,4 тыс долл., продолжить изучение дозвуковых машин (рассматривался бомбардировщик с радиусом действия 1930…4025 км, боевой нагрузкой 4,5 т, крейсерской скоростью более 834км/ч, рабочей высотой полета более 10700 м и взлетной дистанцией менее 1830 м). Однако в апреле 1950 г. под давлени ем промышленных кругов и новаторски настроенных военных программа GEBO II была официально переориентирована на изучение сверхзвуковых самолетов. Пересмотренными требованиями программы GEBO II предусматривался составной бомбардировочный комплекс (на базе носителя В-36), способный атаковать цели на удалении 5650-7250 км от базы с достижением числа М=0,9…1,5 на участке протяженностью 800- 3200 км в зоне цели.
МиГ-19- первый в мире серийный сверхзвуковой истребитель
Бомбардировщик Конвэр ХВ-46
Рисунок «связки» из трех бомбардировщиков В-36 по проекту в рамках исследований GEBO I
Еще весной 1949 г. военными вместе с авиационными фирмами были выделены основные концепции сверхзвуковых ударных аппаратов: комбинация из тяжелого дозвукового носителя и сверхзвукового отделяемого ударного аппарата; средний бомбардировщик с системой дозаправки топливом в воздухе; беспилотный аппарат; традиционный средний бомбардировщик с высокими скоростными характеристиками. Большинство технических исследований того периода не подтверждали возможность создания дальнего бомбардировщика традиционной конфигурации, способного совершать длительный полет на сверхзвуке без дозаправки в воздухе. Так, по проекту 484-40 5В фирмы Боинг самолет при взлетной массе 90,7 т должен был с бомбовой нагрузкой 2,7 т (максимальная 6,0 т) иметь радиус действия 3220 км при крейсерском числе М=0,9 и броске с М=1,3 лишь на участке длиной 345 км. А этот проект («консервативной», как и почти все изучавшиеся Боингом конфигурации, нормальной аэродинамической схемы с крылом стреловидностью 47° и удлинением 3,5) был признан ВВС в конце 1950г. лучшим из боинговских. Система дозаправки в полете еще не была к тому времени достаточно отработана. Поэтому естественным образом интерес ВВС США сфокусировался на многоступенчатых пилотируемых аппаратах, которые изучались в рамках объединения двух концепций.
В первой концепции реализовался ракетный принцип «стриптиза» на пути к цели, с отделением в полете ставших ненужными компонентов конструкции. При этом пилотируемый возвращаемый модуль, имевший минимальное оборудование, фактически становился своего рода капсулой, предназначенной прежде всего для спасения экипажа после выполнения задания (проект такого бомбардировщика, способного выполнить на сверхзвуке весь боевой вылет, прорабатывался фирмой Дуглас). Вторая концепция многоступенчатого аппарата предусматривала использование двух пилотируемых компонентов: отделяемого сверхзвукового бомбардировщика и тяжелого дозвукового носителя. Идея «авиаматки» с отделяемыми истребителями была к тому времени давно известна (подробнее см.раздел по самолету Конвэр В-36). Такой подход выглядел достаточно реалистичным и для стратегического ударного комплекса. Он обещал более высокую степень многоразовости (хотя и за счет уменьшения доли сверхзвукового полета) тем более, что подходящий дозвуковой носитель (В-36) уже имелся и стоимость разработки комплекса благодаря этому значительно снижалась. В рамках этой концепции фирма Дуглас предложила в 1949 г. создать бомбардировочную модификацию своего экспериментального сверхзвукового турбореактивного Х-3 (его разработка была начата четырьмя годами ранее), который с бомбой на внешней подвеске должен был сам подвешиваться под тяжелым носителем.
Однако наибольшее внимание ВВС США привлекло совмещение ракетного принципа с идеей «авиаматки», позволявшее объединить положительные качества обеих концепций. Именно такой подход попыталась реализовать фирма Конвэр, которая в январе 1950 г. представила отчет по четырехдви- гательному носимому ударному аппарату с треугольным крылом, соединявшемуся с носителем типа В-36 на выпускаемой трапеции и имевшему, в свою очередь, возвращаемый пилотируемый компонент и сбрасываемый контейнер. При стартовой массе 45,4 т бомбардировщик-«паразит» должен был развивать максимальное число М=1,6 при крейсерском М=1,3.
Трубная модель самолета Боинг 484
Один из проектов составного комплекса на базе бомбардировщика В-36
Ударный аппарат, соединяемый с носителем В-36 с помощью выпускаемой трапеции
Трубная модель самолета Конвэр МХ-1626
Модель самолета Боинг МХ-1712
Собственно, для дальнейшего изучения этого проекта ВВС и сформулировали в апреле 1950г. отмечавшиеся выше требования по второму этапу программы GEBO II, к концу которой Конвэр исследовала огромное число конфигураций бомбардировщиков, базирующихся на носителях или имеющих отделяемые компоненты. Одним из наиболее проработанных проектов конца 1950г. предусматривался следующий порядок вылета. Носитель В-36 с бомбардировщиком на борту преодолевает расстояние около 3200 км в направлении цели, после чего пя- тидвигательный бомбардировщик- «паразит» отделяется, а носитель возвращается на базу. «Принявший эстафету» бомбардировщик летит с крейсерским числом М=1,3 на дальность еще около 3200 км. В зоне цели бомбардировщик совершает бросок с максимальным числом М=1,5, сбрасывает контейнер с атомной бомбой и один из пяти двигателей, а затем ложится на обратный курс с крейсерским числом М=1,3. Преодолев на пути «домой» первые 3200 км, экипаж бомбардировщика сбрасывает еще два турбореактивных двигателя и оставшиеся 3200 км летит с числом М=0,9.
