Начнем с того, что в 1950-е гг. в СССР, в отличие от США, создание атомного бомбардировщика воспринималось не просто как желательная, пусть даже очень, но как жизненно необходимая задача. Это отношение сформировалось среди высшего руководства армии и военно-промышленного комплекса в результате осознания двух обстоятельств. Во-первых, огромного, подавляющего преимущества Штатов с точки зрения самой возможности атомной бомбардировки территории потенциального противника. Действуя с десятков военно-воздушных баз в Европе, на Ближнем и Дальнем Востоке, самолеты США, даже обладая дальностью полета всего 5-10 тыс. км, могли достичь любой точки СССР и вернуться обратно. Советские же бомбардировщики вынуждены были работать с аэродромов на собственной территории и для аналогичного рейда на США должны были преодолеть 15-20 тыс. км. Самолетов с такой дальностью в СССР не было вообще. Первые советские стратегические бомберы М-4 и Ту-95 могли «накрыть» лишь самый север США и сравнительно небольшие участки обоих побережий. Но даже этих машин в 1957 г. насчитывалось всего 22. А количество американских самолетов, способных наносить удары по СССР, достигло к тому времени 1800! Причем это были первоклассные бомбардировщики-носители атомного оружия В-52, В-36, В-47, а через пару лет к ним присоединились сверхзвуковые В-58.
Во-вторых, задача создания реактивного бомбардировщика необходимой дальности полета с обычной силовой установкой в 1950-е гг. представлялась непреодолимо сложной. Тем более, сверхзвукового, потребность в котором диктовалась стремительным развитием средств ПВО. Полеты первого в СССР сверхзвукового стратегического носителя М-50 показали, что с грузом 3-5 т даже при двух дозаправках в воздухе его дальность едва может достичь 15000 км. Но как дозаправляться на сверхзвуковой скорости, да к тому же над территорией противника, ответить не мог никто. Необходимость дозаправок значительно снижала вероятность выполнения боевой задачи, а кроме того, такой полет требовал огромного количества топлива – в сумме более 500 т для заправляемого и заправляющего самолетов. То есть только за один вылет полк бомбардировщиков мог израсходовать более 10 тыс. т керосина! Даже простое накопление таких запасов топлива вырастало в огромную проблему, не говоря уже о безопасном хранении и защите от возможных ударов с воздуха.
В то же время в стране существовала мощная научно-производственная база для решения различных задач применения ядерной энергии. Свое начало она брала от Лаборатории № 2 Академии наук СССР, организованной под руководством И.В.Курчатова в самый разгар Великой отечественной войны - в апреле 1943 г. Вначале главной задачей ученых-ядерщиков было создание урановой бомбы, однако затем начался активный поиск других возможностей использования нового вида энергии. В марте 1947 г. – лишь на год позже, чем в США – в СССР впервые на государственном уровне (на заседании Научно-технического совета Первого главного управления при Совете Министров) подняли проблему использования тепла ядерных реакций в энергосиловых установках. Совет принял решение начать систематические исследования в этом направлении с целью разработки научных основ получения с помощью деления ядер электроэнергии, а также приведения в движение кораблей, подводных лодок и самолетов.
Однако, чтобы идея пробила себе дорогу, понадобилось еще три года. За это время успели подняться в небо первые М-4 и Ту-95, в Подмосковье начала работать первая в мире атомная электростанция, началась постройка первой советской атомной подлодки. Наша агентура в США стала передавать сведения о проводимых там масштабных работах по созданию атомного бомбардировщика. Эти данные воспринимались как подтверждение перспективности нового вида энергии для авиации. Наконец, 12 августа 1955 г. вышло Постановление Совета Министров СССР № 1561-868, предписывавшее ряду предприятий авиационной промышленности начать работы по атомной тематике. В частности, ОКБ-156 А.Н.Туполева, ОКБ-23 В.М.Мясищева и ОКБ-301 С.А.Лавочкина должны были заняться проектированием и постройкой летательных аппаратов с ядерными силовыми установками, а ОКБ-276 Н.Д.Кузнецова и ОКБ-165 А.М.Люльки - разработкой таких СУ.
Наиболее простая в техническом отношении задача была поставлена перед ОКБ-301, возглавлявшимся С.А.Лавочкиным – разработать экспериментальную крылатую ракету «375» с ядерным прямоточным воздушно-реактивным двигателем конструкции ОКБ-670 М.М.Бондарюка. Место обычной камеры сгорания в этом двигателе занимал реактор, работавший по открытому циклу – воздух протекал прямо сквозь активную зону. За основу конструкции планера ракеты были приняты разработки по межконтинентальной крылатой ракете «350» с обычным ПВРД. Несмотря на сравнительную простоту, тема «375» не получила сколько-нибудь значительного развития, а смерть С.А.Лавочкина в июне 1960 г. и вовсе поставила точку в этих работах.
Коллективу Мясищева, занятому тогда созданием М-50, предписывалось выполнить предварительный проект сверхзвукового бомбардировщика «со специальными двигателями главного конструктора А.М.Люлька». В ОКБ тема получила индекс «60», ведущим конструктором по ней назначили Ю.Н.Труфанова. Поскольку в самых общих чертах решение задачи виделось в простом оснащении М-50 двигателями на ядерной энергии, причем работающими по открытому циклу (из соображений простоты), то считалось, что М-60 станет первым в СССР атомным самолетом. Однако уже к середине 1956 г. выяснилось, что так просто поставленную задачу не решить. Оказалось, что машина с новой СУ обладает целым рядом специфических особенностей, с которыми авиаконструкторы никогда ранее не сталкивались. Новизна возникших проблем была столь большой, что никто в ОКБ, да и во всей могучей советской авиапромышленности даже понятия не имел, с какой стороны подойти к их решению.
Первой проблемой стала защита людей от радиоактивного излучения. Какой она должна быть? Сколько должна весить? Как обеспечить нормальное функционирование экипажа, заключенного в непроницаемую толстостенную капсулу, в т.ч. обзор с рабочих мест и аварийное покидание? Вторая проблема – резкое ухудшение свойств привычных конструкционных материалов, вызванное мощными потоками радиации и тепла, исходящими от реактора. Отсюда - необходимость создавать новые материалы. Третья - необходимость разработки совершенно новой технологии эксплуатации атомных самолетов и постройки соответствующих авиабаз с многочисленными подземными сооружениями. Ведь оказалось, что после остановки двигателя открытого цикла ни один человек к нему не сможет подойти еще 2-3 месяца! А значит, есть необходимость в дистанционном наземном обслуживании самолета и двигателя. Ну и, конечно, проблемы безопасности - в самом широком понимании, особенно в случае аварии такого самолета.
Осознание этих и многих других проблем камня на камне не оставило от первоначальной идеи использовать планер М-50. Конструкторы сосредоточились на поиске новой компоновки, в рамках которой упомянутые проблемы представлялись решаемыми. При этом основным критерием выбора расположения атомной силовой установки на самолете было признано максимальное ее удаление от экипажа. В соответствии с этим был разработан эскизный проект М-60, на котором четыре атомных ТРД располагались в хвостовой части фюзеляжа попарно в «два этажа», образуя единый ядерный отсек. Самолет имел схему среднеплана с тонким свободнонесущим трапециевидным крылом и таким же горизонтальным оперением, расположенным на вершине киля. Ракетное и бомбовое вооружение планировалось размещать на внутренней подвеске. Длина самолета должна была составлять порядка 66 м, взлетная масса - превысить 250 т, а крейсерская скорость полета – 3000 км/ч на высоте 18000-20000 м.
Экипаж предполагалось разместить в глухой капсуле с мощной многослойной защитой из специальных материалов. Радиоактивность атмосферного воздуха исключала возможность использования его для наддува кабины и дыхания. Для этих целей пришлось использовать кислородно-азотную смесь, получаемую в специальных газификаторах путем испарения жидких газов, находящихся на борту. Отсутствие визуального обзора должно было компенсироваться перископами, телевизионным и радиолокационным экранами, а также установкой полностью автоматической системы управления самолетом. Последняя должна была обеспечивать все этапы полета, включая взлет и посадку, выход на цель и т.д. Это логически подводило к идее беспилотного стратегического бомбардировщика. Однако в ВВС настаивали на пилотируемом варианте как более надежном и гибком в использовании.
Ядерные турбореактивные двигатели для М-60 должны были развивать взлетную тягу порядка 22500 кгс. ОКБ А.М.Люльки разрабатывало их в двух вариантах: «соосной» схемы, в которой кольцевой реактор располагался позади обычной камеры сгорания, и сквозь него проходил вал турбокомпрессора; и схемы «коромысло» - с изогнутой проточной частью и выведением реактора за пределы вала. Мясищевцы пытались применить и тот, и другой тип двигателя, находя в каждом из них как преимущества, так и недостатки. Но главный вывод, который содержался в Заключении к предварительному проекту М-60, звучал так: «…наряду с большими трудностями создания двигателя, оборудования и планера самолета возникают совершенно новые проблемы обеспечения наземной эксплуатации и защиты экипажа, населения и местности в случае вынужденной посадки. Эти задачи… еще не решены. В то же время именно возможностью решения этих проблем определяется целесообразность создания пилотируемого самолета с атомным двигателем». Воистину пророческие слова!
Чтобы перевести решение названных проблем в практическую плоскость, В.М.Мясищев начал разработку проекта летающей лаборатории на основе М-50, на которой один атомный двигатель размещался бы в носовой части фюзеляжа. А с целью радикального повышения живучести баз атомных самолетов в случае начала войны было предложено вообще отказаться от использования бетонных ВПП, а атомный бомбардировщик превратить в сверхзвуковую (!) летающую лодку М-60М. Этот проект разрабатывался параллельно сухопутному варианту и сохранял с ним значительную преемственность. Конечно, при этом крыло и воздухозаборники двигателей были максимально подняты над водой. Взлетно-посадочные устройства включали в себя носовую гидролыжу, подфюзеляжные выдвижные подводные крылья и поворотные поплавки боковой устойчивости на концах крыла.
Проблемы перед конструкторами стояли сложнейшие, однако работа шла, и складывалось впечатление, что все трудности можно преодолеть в сроки, существенно меньшие, чем повысить дальность полета обычных самолетов. В 1958 г. В.М.Мясищев по заданию Президиума ЦК КПСС подготовил доклад «Состояние и возможные перспективы стратегической авиации», в котором однозначно утверждал: «...В связи со значительной критикой проектов М-52К и М-56К [бомбардировщики на обычном топливе, – авт.] Министерством обороны по линии недостаточности радиуса действия таких систем, нам представляется полезным сосредоточить все работы по стратегическим бомбардировщикам на создании сверхзвуковой бомбардировочной системы с атомными двигателями, обеспечивающей необходимые дальности полета для разведки и для точечного бомбометания подвесными самолетами-снарядами и ракетами по подвижным и неподвижным целям».
Мясищев имел в виду, прежде всего, новый проект стратегического бомбардировщика-ракетоносца с ядерной силовой установкой закрытого цикла, которую проектировало ОКБ Н.Д.Кузнецова. Эту машину он рассчитывал создать за 7 лет. В 1959 г. для нее была выбрана аэродинамическая схема «утка» с треугольными крылом и передним оперением значительной стреловидности. Шесть ядерных турбореактивных двигателей предполагалось расположить в хвостовой части самолета и объединить в один или два пакета. Реактор размещался в фюзеляже. В качестве теплоносителя предполагалось использовать жидкий металл: литий или натрий. Двигатели имели возможность работать и на керосине. Закрытый цикл работы СУ позволял сделать кабину экипажа вентилируемой атмосферным воздухом и намного снизить вес защиты. При взлетной массе примерно 170 т масса двигателей с теплообменниками предполагалась 30 т, защита реактора и кабины экипажа 38 т, полезная нагрузка 25 т. Длина самолета получалась около 46 м при размахе крыла примерно 27 м.
Проект атомного противолодочного самолёта Ту-114
Первый полет М-30 планировался на 1966 г., однако ОКБ-23 Мясищева не успело даже приступить к рабочему проектированию. Постановлением правительства ОКБ-23 Мясищева привлекли к разработке многоступенчатой баллистической ракеты конструкции ОКБ-52 В.Н.Челомея, а осенью 1960 г. ликвидировали как самостоятельную организацию, сделав филиалом №1 этого ОКБ и полностью переориентировав на ракетно-космическую тематику. Таким образом, задел ОКБ-23 по атомным самолетам не был воплощен в реальные конструкции.
Рассказ об одном забытом проекте - о том, как Америка и Россия вкладывали миллиарды, чтобы добиться преимущества в еще одном техническом проекте. Это была постройка атомолета - гигантского самолета с атомным двигателем.
topwar.ru
1) Av. Flugzeugmotor, Flugzeugtriebwerk
2) aerodyn. Flugzeugantrieb
Универсальный русско-немецкий словарь. Академик.ру. 2011.
самолёт — сущ., м., употр. часто Морфология: (нет) чего? самолёта, чему? самолёту, (вижу) что? самолёт, чем? самолётом, о чём? о самолёте; мн. что? самолёты, (нет) чего? самолётов, чему? самолётам, (вижу) что? самолёты, чем? самолётами, о чём? о самолётах… … Толковый словарь Дмитриева
самолёт — летательный аппарат тяжелее воздуха с крылом, на котором при движении образуется аэродинамическая подъёмная сила, и силовой установкой, создающей тягу для полёта в атмосфере. Основные части самолёта: крыло (одно или два), фюзеляж, оперение, шасси … Энциклопедия техники
Самолёт Можайского — («Воздухолетательный снаряд») Самолёт Можайского, рисунок из книги В. Д. Спицина «Воздухоплаван … Википедия
Двигатель авиационный — тепловой двигатель для приведения в движение летательных аппаратов (самолётов, вертолётов, дирижаблей и пр.). С момента зарождения авиации и до конца Второй мировой войны единственным практически используемым Д.а. был поршневой двигатель… … Энциклопедия техники
Самолёт президента (фильм) — Это статья о фильме. См. также статью о самолёте президента «Air Force One». Самолёт президента Air Force One Жанр … Википедия
Двигатель критический — многодвигательного самолёта один из двигателей, отказ которого вызывает наиболее неблагоприятные изменения в поведении самолёта или в условиях его пилотирования. Отказ Д. к. в ожидаемых условиях эксплуатации не должен приводить к опасной ситуации … Энциклопедия техники
самолёт — а; м. Летательный аппарат тяжелее воздуха с силовой установкой и крылом, создающим подъёмную силу. Прилететь самолётом. Военный, гражданский, транспортный с. Сверхзвуковой, реактивный с. Лететь самолётом, на самолёте. ◊ Ковёр самолёт. В народных… … Энциклопедический словарь
Самолёт Болдырева — Фотография Самолёта Болдырева Тип высокоплан Производитель МАИ Главный конструктор А. И. Болдырев … Википедия
Самолёты Терещенко — Самолёты Терещенко общее название нескольких серий монопланов и бипланов, выпускавшихся в России в Авиационном заводе Терещенко в течение 1911 1917 гг. и разработанные при финансировании и/или прямом участии Фёдора Федоровича Терещенко … Википедия
Двигатель изменяемого рабочего процесса — авиационный газотурбинный двигатель, в котором путём широкого регулирования элементов проточного тракта (направляющих аппаратов компрессоров, сопловых аппаратов турбин, сопла и пр.), а также применением дополнительных узлов, отключаемых и… … Энциклопедия техники
двигатель авиационный — Рис. 1. Зависимость тяги от скорости полёта. двигатель авиационный тепловой двигатель для приведения в движение летательных аппаратов (самолётов, вертолётов, дирижаблей и пр.). С момента зарождения авиации и до конца 2 й мировой войны… … Энциклопедия «Авиация»
universal_ru_de.academic.ru
Изобретение относится к авиационной технике. Самолет содержит силовую установку из трех двигателей. Центральный двигатель установлен внутри фюзеляжа. Два боковых двигателя установлены симметрично снаружи фюзеляжа или под крылом. Центральный двигатель выбирается из условия обеспечения половины потребной взлетной тяги. Два боковых двигателя выбираются из условия обеспечения 30% потребной взлетной тяги каждый. Изобретение позволяет снизить общее лобовое сопротивление самолета и повысить надежность двигательной установки. 3 ил.
Данное изобретение относится к авиационной технике.
Известны схемы трехдвигательных самолетов, которые являются компромиссом между двухдвигательными и четырехдвигательными схемами по критериям надежности и весовой отдачи. Трехдвигательные схемы применяются на реальных отечественных (ТУ-154,Як-40, Як-42) и иностранных (Локхид "Тристар", Боинг 727) самолетах. Известны характеристики аэродинамической схемы самолета с тремя двигателями равной размерности и тяги (см. "Авиация", энциклопедия под ред. Г.П. Свищева, научное издательство "Большая российская энциклопедия". М., 1994, с. 77-78). При этом центральный двигатель установлен внутри фюзеляжа, а два боковых двигателя установлены снаружи фюзеляжа. Боковые двигатели могут быть установлены как в задней части фюзеляжа, так и симметрично под крылом. Целью предлагаемого изобретения является снижение лобового сопротивления и повышение эффективности самолета. Для этого центральный двигатель выбирается из условия обеспечения половины потребной взлетной и полетной тяги, а два боковых двигателя выбираются из условия обеспечения 30 % потребной взлетной и полетной тяги каждый. На фиг. 1, 2 и 3 приведена схема предлагаемого изобретения. На фюзеляже самолета 1 с крылом 2, вертикальным 3 и горизонтальным 4 оперением установлены вспомогательная установка 5, боковые двигатели 6 и центральный двигатель 7. Управление каждым двигателем осуществляет единая система управления двигателями 8, которая связана с системой управления самолетом 9. На фиг. 2 и 3 приведены основные отличия между известными решениями (показано пунктиром) и предложением автора. Применение предлагаемого изобретения изменяет в первую очередь геометрические соотношения. Для самолета с тремя двигателями равной тяги условно диаметр входа каждого двигателя составит 1 метр. В соответствии с предложением диаметр входа центрального двигателя возрастет до 1,4 метра. При этом диаметр входа внешних двигателей снизится до 0,57 метра. Преимущества предложения перед известными схемами самолетов с тремя двигателями равной тяги состоят в следующем. 1. Применение двигателей 6 меньшей размерности снаружи самолета позволяет значительно снизить общее лобовое сопротивление самолета. При этом повышение размерности центрального двигателя 7 значения не имеет, так как он вписан в общую проекцию фюзеляжа 1. По расчетам для самолета с взлетной массой около 100 тонн (типа ТУ-154М) снижение аэродинамического сопротивления самолета составляет около 10%. 2. Повышается надежность и снижаются последствия отказов двигателей. Отказ любого внешнего двигателя 6 (потеря тяги 30%) практически не влияет на характеристики и план полета, так как самолет спроектирован на отказ центрального двигателя 7. Отказ центрального двигателя 7 (потеря тяги 50%) эквивалентен по последствиям расчетному случаю отказа одного двигателя на двухдвигательном самолете, однако в нашем случае тяга двух двигателей остается симметричной, что существенно снижает нагрузку на экипаж, так как нет необходимости парирования разворачивающего момента. При отказе одного внешнего 6 и центрального 7 двигателей сохраняется возможность пилотируемого завершения полета. Вероятность отказа трех двигателей снижается на порядок. 3. Обеспечивается возможность повышения топливной эффективности самолета. Центральный двигатель 7, "спрятанный" в фюзеляж 1, может быть оптимизирован по степени двухконтурности. На всех режимах можно оптимально управлять тягой, используя различие в номиналах тяги центрального и внешнего двигателей. 4. Появляется возможность повышения ресурса и сроков службы за счет использования номиналов разных двигателей при рулежке, снижении и маршевом полете. 5. Применение двигателей разной размерности позволяет обеспечить массу трехдвигательной силовой установки практически равной двухдвигательной. Выполненные аэродинамические расчеты показывают, что по эквивалентной массе (с учетом топлива, потребного для выполнения транспортной задачи) предложение позволяет не менее чем на 10% повысить эффективность самолета.Формула изобретения
Самолет, содержащий силовую установку из трех двигателей, один из которых - центральный - установлен внутри фюзеляжа, а два боковых двигателя установлены симметрично снаружи фюзеляжа или под крылом, отличающийся тем, что центральный двигатель выбирается из условия обеспечения половины потребной взлетной тяги, а два боковых двигателя выбираются из условия обеспечения 30% потребной взлетной тяги каждый.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3www.findpatent.ru
[Оглавление]
Инженер Евгений Владимирович Агитов — заместитель главного конструктора Горьковского автозавода в 1935 г. переделал двигатель легкового автомобиля ГАЗ-М-1 для установки его на самолет. Чугунная головка блока цилиндров была заменена алюминиевой, было введено двойное зажигание и повышена мощность до 56 л. с.
КСМ-1 (“Комсомолец-1”)(рис. 297, а) 2. Конструктор Алексей Андреевич Смолин построил в 1935 г. легкий самолет под автомобильный двигатель ГАЗ-М-1. Самолет строился в мастерских Авиатехникума ГВФ. Экспериментальным цехом Горьковского автозавода был изготовлен цельностальной винт. Схема самолета — двухместный низкоплан. Фюзеляж — монокок, выклеенный из фанеры и шпона и оклеенный снаружи полотном, крыло и оперение — деревянные с полотном, были посадочные щитки, шасси — пирамидальное. Управление — одиночное в передней кабине. Двигатель — под круглым капотом с радиальными отверстиями впереди, охлаждение - водяное, запуск — от аккумулятора. Самолет прошел испытания. Управляемость была удовлетворительная, но взлет и скороподъемность плохие. Разрабатывался вариант с ГАЗ-М в 80 л. с.
Е. В. Агитову как общему руководителю было предложено облегчить самолет и двигатель. Самолетная часть была поручена В. Г. Грибовскому. Переделка самолета свелась к постройке его второго экземпляра, который выполнил много полетов до 1939 г., однако существенного улучшения взлетных качеств достичь не удалось: мощность была мала. Двигатель ГАЗ-М-1 Грибовский поставил на свой самолет Г-23.
2Самолет”, 1936, № 11, с. 12.
Рис. 297. Самолеты с автомобильным двигателем;
а — КСМ-1: б — самолет А. И Плескова
Г-23. Самолет с ГАЗ-М-1 (ГАЗ-М-60) — двухместный свободнонесущий низкоплан с консольными стопками шасси. Крыло — однолонжеронное, неразъемное, как крыло самолета Г-22, и такого же типа фюзеляж с плоскими бортами. Винт — стальной, радиатор — в туннеле под двигателем с управляемыми заслонками. Самолет прошел испытания в НИИ ВВС, законченные 26 февраля 1937 г. Скорость полета была хорошая — 150 км/ч, но скороподъемность плохая. Однако это не помешало летчику И. Гродзянскому выполнить на этом самолете 24—27 июля 1937 г. круговой перелет по маршруту Тушино—Харьков — Запорожье — Кача — Запорожье — Харьков—Орел—Тушино протяжением 2584 км за 21 ч летного времени со средней скоростью 123 км/ч. Опыт полетов на самолете Г-23 показал, что с автомобильным двигателем легкий самолет летать может, но высший пилотаж исключен. Учебно-тренировочным такой самолет быть не мог. Самолет построен в двух экземплярах. На втором под названием Г-23 бис (описан выше) был установлен в 1938 г. авиадвигатель М-11Е.
В 1937 г. Е. В. Агитов переконструировал другой автомобильный двигатель, 6-цилиндровый в 85 л. с., под названием ГАЗ-АВИА. Его применил В. К. Грибовский на самолете Г-25 бис, испытав его предварительно на самолете У-2.
У-2 с автомобильным двигателем ГАЗ-АВИА. Самолет был испытан в 1938 г. С этим двигателем, весившим около 200 кг, самолет вел себя нормально, но мощность в 85 л. с. была мала, набор высоты плох, ряд фигур нельзя было выполнять.
Г-25 бис — это самолет Г-25 (описан выше), но с автомобильным двигателем ГАЗ-АВИА в 85 л. с. В воздухе самолет вел себя хорошо, но хуже, чем с авиадвигателем “Побджой” в 85 л. с., который на нем стоял ранее. Дальнейшего развития самолет не имел.
Самолет Плескова (рис. 297, б). Мастер планеризма А. И. Плесков вместе с механиком Саратовского аэроклуба Севастьяновым и планеристами Коваленко и Мазаловым построил в 1935 г. двухместный легкий самолет, на который установили двигатель ГАЗ-М-1. Схема — подкосныи парасоль, конструкция — обычная деревянная с полотном. Самолет летал, но масса автомобильного двигателя, вдвое большая массы авиационного, сказывалась отрицательно и это было причиной того, что автомобильные двигатели не получили. распространения в авиации, несмотря на дешевизну и надежность.
[Оглавление]
eroplany.narod.ru
