Oficjalna podstawa powstania A. N. Bombowiec frontowy Tupolewa „98” (Tu-98) stał się wspomnianymi już grudniowymi dekretami rządowymi z 1952 roku. Zgodnie z regulaminem, szybki bombowiec frontowy musiał mieć następujące dane: prędkość maksymalną 1300…1400 km/h podczas lotu na wysokości 10000…11000 m; praktyczny zasięg co najmniej 2300 km z 3 tonami bomb; praktyczny sufit 13000 … 13500 m. W grudniu 1955 r. OKB A. N. Tupolew miał oddać samochód do testów państwowych.
Można śmiało powiedzieć, że na początku prac nad naddźwiękowym bombowcem pierwszej linii A. N. Tupolew był znacznie lepiej przygotowany niż inni. Od końca 1949 r. A. N. Tupolew wspólnie z TsAGI wykonał cały szereg prac teoretycznych i aplikacyjnych, mających na celu uzasadnienie istnienia i dobór głównych parametrów obiecującego ciężkiego samolotu przeznaczonego do osiągania wysokich prędkości lotu transsonicznych i naddźwiękowych. Prace nad formowaniem wyglądu nowego bombowca frontowego opierały się przede wszystkim na badaniach TsAGI z lat 1948-1952 nad skrzydłami o dużym kącie nachylenia. W toku wstępnych badań na ten temat, w poszukiwaniu najbardziej optymalnego rozwiązania dla samolotu, rozważano opcje ze skrzydłem od 35° do 55°. Ostatecznie do projektu naddźwiękowego pierworodnego wybrano skrzydło skośne o kącie nachylenia wzdłuż linii ćwiartki cięciwy 55-57 °. Podstawowym czynnikiem wyboru takiego skrzydła było to, że do tego czasu teoria takiego skrzydła została w dużej mierze opracowana w TsAGI. W rezultacie projektanci układu i inżynierowie konstruktorzy Biura Projektowego, pod presją aerodynamiki TsAGI, zdecydowali się na właśnie takie skrzydło. Chociaż wielu czołowych ekspertów Biura Projektowego, w szczególności „główny” specjalista ds. Siły, Tupolewcew A. M. Czeremukhin (i wielu specjalistów od sił w TsAGI) wiedział, że wybór takiego skrzydła pociągnie za sobą wiele problemów projektowych i operacyjnych. W samym TsAGI nie było również całkowitej jedności w tej kwestii: które skrzydło, trójkątne czy skośne, jest bardziej optymalne dla maszyn naddźwiękowych z aerodynamicznego i konstrukcyjnego punktu widzenia. W TsAGI zderzyły się dwa kierunki: grupa V. V. Struminsky, za skrzydło delta - grupa kierowana przez P. P. Krasilytsikov i R. I. Steinberga. Na tym etapie argumenty, zasób podstaw teoretycznych, a co najważniejsze, autorytet V. V. Strumińskiego, były silniejsze, pojawiły się odpowiednie zalecenia TsAGI, a pierwsze maszyny naddźwiękowe zaprojektowane i zbudowane w Biurze Projektowym Tupolewa („98” i „105”) otrzymały skośne skrzydła o skosie 55-57 °, stosunkowo dużym wydłużeniu.. Skrzydło okazało się dla konstruktorów dość trudne i pokazało swoje trudne usposobienie w eksploatacji: problemy ze sztywnością, przy locie z dużymi prędkościami, trzepotanie itp. W przyszłości wybór ten został wstecznie uzasadniony katastrofami amerykańskiego bombowca naddźwiękowego B-58. Eksploatacja ciężkich samolotów z dużymi skośnymi skrzydłami wymagała szeroko zakrojonych badań. Względna grubość profilu skrzydła musiała zostać zmniejszona, aby zmniejszyć opór podczas lotu z prędkością ponaddźwiękową, ale takie skrzydło było albo zbyt ciężkie, albo niewystarczająco sztywne. W celu zapewnienia wysokiej jakości aerodynamicznej skrzydła w przelotowych trybach naddźwiękowych, twórcy zrezygnowali z umieszczania podwozia głównego w skrzydle i całkowicie umieścili je w przedziałach kadłuba. Jednocześnie poszukiwano najbardziej racjonalnego rozmieszczenia silników, wlotów powietrza, a także wyboru rodzaju silników. Alternatywnymi opcjami dla elektrowni były dwa „bliźniacze” silniki Mikulin AM-11 lub dwa silniki Klimov VK-9. W rezultacie zdecydowaliśmy się na dwa silniki AL-7. Dwa silniki AL-7 (później AL-7F o ciągu bez dopalacza 6500 kgf i ciągu dopalacza 9500 kgf) znajdowały się w tylnym kadłubie, a wloty powietrza znajdowały się po bokach kadłuba przed skrzydłem. Wymóg osiągnięcia prędkości ponaddźwiękowych powodował również konieczność porzucenia wszelkiego rodzaju dodatkowych nadbudówek na kadłubie: całkowicie zrezygnowano z instalacji armat w kadłubie wieży, pozostawiając tylko instalację rufową, wymiary świateł kokpitu zostały zminimalizowane zgodnie z duchem czasu tak dużo jak to możliwe.
Umieszczenie potężnych silników turboodrzutowych z dopalaczami w kadłubie rufowym wymagało doprowadzenia do nich powietrza długimi kanałami powietrznymi, wprowadzenia wlotów powietrza ze stałymi korpusami centralnymi w postaci małych półstożków na wlocie oraz zastosowania odpływu warstwy przyściennej system wykonany w postaci szczeliny pomiędzy wlotami powietrza a kadłubem. Ogólnie rzecz biorąc, nowy schemat był więcej niż innowacyjny, szczególnie dla tak konserwatywnego projektanta jak A. N. Tupolew. Aby zmniejszyć opór fal w strefie transsonicznej, aerodynamiczny układ samolotu „98” przewidywał nieznaczną kompresję kadłuba w obszarze jego połączenia ze skrzydłem, co odpowiadało obowiązującej wówczas „regule powierzchni”. częścią praktyki światowej budowy samolotów. Należy zauważyć, że w publikacjach zachodnich odkrycie tego prawa w 1954 r. przypisuje się Amerykanom, chociaż zasada ta została zastosowana w układzie różnych elementów A. N. Tupolew od lat 40. z Tu-2, dając największy wpływ na Tu-16. Widać to wyraźnie nawet na zdjęciach. (Kolejny mit o priorytecie USA.)
Po raz pierwszy w praktyce A. N. Tupolew zgodził się na wprowadzenie nieodwracalnych dopalaczy w swoim samolocie we wszystkich kanałach kontrolnych (wzmacniacze zostały opracowane pod kierownictwem głównego projektanta T. M. Bashta w wyspecjalizowanym biurze projektowym). Cała branża lotnicza znała „wielkie” powiedzenie Andrieja Nikołajewicza: „Najlepszy booster to ten, który stoi na ziemi. Booster jest dobry dla lokomotywy parowej”, bardzo niska niezawodność, a poza tym menedżerowie jeszcze nie wiedzieli jak kompetentnie budować systemy sterowania samolotem z nieodwracalnymi hydraulicznymi wzmacniaczami). Równolegle z przejściem na nieodwracalne dopalacze, w układzie sterowania zainstalowano sprężyny i amortyzatory skrętu. Załoga samolotu, która składała się z trzech osób, została wyposażona w fotele katapultowane. Po raz pierwszy w praktyce OKB na samolocie Tu-98 zastosowała instalację rufową z dwoma armatami AM-23, zdalnie sterowanymi przez strzelca z kokpitu. Do naprowadzania luf rufowej instalacji obronnej zastosowano celownik radiolokacyjny PRS-1 „Argon”. Przed kadłubem zamontowano kolejne działo AM-23, z którego strzelał pilot. Antena radaru panoramicznego typu „Inicjatywa” znajdowała się pod kokpitem w owiewce radioprzepuszczalnej. Wszystkie bronie uderzeniowe znajdowały się w dość pojemnej komorze bombowej i na zewnętrznych zawieszeniach. System uzbrojenia bombowego przewidywał następujące opcje ładowania: 24 bomby FAB-100, z czego 8 na zewnętrznym zawiesiu lub 16 FAB-250, z czego 4 na zewnętrznym zawiesiu lub 10 FAB-500, z czego 2 były zewnętrzne procy. System rakietowy przewidywał umieszczenie rakiet niekierowanych w komorze bombowej i na zawieszeniach zewnętrznych w następujących kombinacjach: do 300 NURS typu ARS-85 lub do 61 TRS-132 lub do 18 TRS-212. NURS miał być umieszczony w specjalnych instalacjach typu stosowanego na doświadczonym samolocie szturmowym – bombowcu nurkującym „91”. W wariancie użytkowania w morskim teatrze działań samolot „98” miał być uzbrojony w torpedy PAT-52, MAN, MAV i TAN-53, a także w miny AMD-500 i AMD-1000. Celowanie podczas bombardowania odbywało się za pomocą celownika optycznego OPB-16, synchronicznie połączonego z radarem Inicjatywy.
Budowa prototypowego samolotu w zakładzie nr 156 została zakończona do lipca 1955, ale do lutego 1956 samochód czekał na silnik turboodrzutowy AL-7F. Należy zauważyć, że ten silnik we wskazanym okresie był absolutnie „surowy”, nie gotowy do produkcji seryjnej. Zakład nr 45, który otrzymał zlecenie na jego rozwój, zdołał do końca roku wyprodukować kilkadziesiąt wyrobów, ale z powodu powtarzających się przypadków niszczenia łopatek turbin wszystkie AL-7F zostały zwrócone producentowi z karami. Pytanie o wymianę AL-7F w produkcji na V. Ya. Klimov, ale ich niezawodność również pozostawiała wiele do życzenia. Prace wykończeniowe AL-7F były kontynuowane w dwóch zakładach (eksperymentalna nr 165 biura projektowego AM Lyulka i numer seryjny 45), a biuro projektowe seryjne otrzymało szerokie uprawnienia do wprowadzania zmian. To był gest rozpaczy.
Dopiero pod koniec wiosny 1956 roku eksperymentalny Tu-98 otrzymał silniki wyprodukowane przez Zakład Doświadczalny nr 165. Po zakończeniu montażu silnika turboodrzutowego i przeprowadzeniu odpowiednich przeglądów samochód został przetransportowany na lotnisko LII. 7 września 1956 pilot V. F. Kovalev i nawigator K. I. Malkhasyan wykonał pierwszy lot na Tu-98. Testy w locie były dość trudne. Zidentyfikowano trudności z systemem sterowania słupkiem A. Podwozie samolotu zostało wykonane według schematu trzech podpór z kołem przednim. Przednia kolumna z dwoma sparowanymi kołami została schowana do przedziału pod kokpitem z powrotem w górę rzeki. Rozpórki głównego podwozia były przymocowane do potężnych belek komory bombowej i schowane z powrotem do przedziałów kadłuba, podczas gdy czterokołowe wózki podwozia wraz z rozpórkami zajmowały w tych przedziałach pozycję poziomą. To innowacyjne rozwiązanie konstrukcyjne umożliwiło uzyskanie aerodynamicznie czystego skrzydła, pozbawionego podwozi. Jednak podwozie tej konstrukcji miało mały rozstaw torów i było bardzo trudne do lotów w Siłach Powietrznych, przede wszystkim ze względu na znaczne ograniczenia wiatru bocznego oraz konieczność szkolenia wysoko wykwalifikowanych pilotów (standardowe zdanie we wszystkich fabrycznych raportach z testów w locie jest „dostępne dla pilotów średniozaawansowanych” dla tego samolotu oczywiście już nie pasował). Jako rozwiązanie inżynierskie taka konstrukcja podwozia była oryginalna i ciekawa, a później, gdy drugi samolot trafił do TsAGI na testy statystyczne, konstrukcja podwozia samolotu 98 wzbudziła żywe zainteresowanie wśród specjalistów z innych krajowych biur konstrukcyjnych samolotów, ale nie nie było bezpośrednie powtórzenie tego projektu. Ponadto wąskotorowy układ podwozia sprawił, że samolot był praktycznie niekontrolowany na śliskich pasach startowych. W sumie do końca 1957 roku udało się wykonać 30 lotów. W jednym z nich Tu-98 pokonując barierę dźwięku osiągnął prędkość 1238 km/h na wysokości 12000 m.
Tymczasem w grudniu 1956 r. Sztab Generalny sformułował nowe propozycje dotyczące wyglądu obiecującego bombowca frontowego. Wyrażono opinię o celowości posiadania w służbie dwóch typów pojazdów: wysokogórski szybki bombowiec frontowy o maksymalnej prędkości około 2500 km/h, pułap roboczy 25000 … prędkość 1100… 1200 km/h i zasięg lotu do 2000 km. Planowano uzbrojenie go w pocisk powietrze-ziemia K-12 o zasięgu startu 100…150 km i prędkości do 3000 km/h.
Jak widać, w ciągu czterech lat, które minęły od początku powstania Tu-98, projekt Tupolewa przestał odpowiadać klientowi (to samo stało się z Ił-54). Aby maszyna przynajmniej w pewnym stopniu spełniała wymagania Sił Powietrznych, konieczne było gwałtowne zwiększenie jej prędkości lotu i modernizacja systemu uzbrojenia uderzeniowego. Nigdzie nie można było znaleźć nowych, jeszcze mocniejszych silników. Jedyny realny sposób na zwiększenie prędkości lotu samolotu wiązał się z radykalnym zmniejszeniem masy lotu, a tym samym z nieuniknionym zmniejszeniem zasięgu i obciążenia bojowego. W lipcu 1957 roku specjaliści z Biura Konstrukcyjnego Tupolewa rozpoczęli prace nad lżejszą i szybszą wersją „98A” (Tu-24). Planowali zrewidować projekt płatowca, usunąć uzbrojenie armat i zredukować załogę do dwóch osób. Masa startowa powinna zostać zmniejszona o około 30%. Pracując nad Tu-24, konstruktorzy starali się wyeliminować wiele niedociągnięć maszyny bazowej. Tak więc główne kolumny zaczęły być chowane w owiewki skrzydeł, więc tor stał się szerszy, a stabilność samochodu na etapach startu i jazdy powinna znacznie wzrosnąć. Aerodynamiczne formy bombowca stały się doskonalsze.
Z propozycją stworzenia Tu-24 A. N. Tupolew zaapelował do przywódców politycznych kraju. Podpisany przez R. Ya. Malinowski, K. A. Wierszynin, P. V. Dementiewa i A. N. Tupolew 9 stycznia 1958 r. Wysłano pismo do KC KPZR o następującej treści: „Zgłaszamy rozważania na temat konieczności przyjęcia do produkcji bombowca frontowego Tu-98A (lekki) … Jak bombowiec pierwszej linii, a także bombowiec dla lotnictwa morskiego, w tym czasie opracowane biuro projektowe może zostać przyjęte pod kierownictwem towarzysza Tupolewa, na podstawie samolotu Tu-98, Tu-24 (Tu- 98A) samolot o następujących danych: masa startowa 28-30 ton, prędkość maksymalna 1700-1900 km/h, praktyczny zasięg lotu z prędkością przelotową 950-1000 km/h – 2000 km (2400 km w przeciążeniu), praktyczny sufit z wymuszeniem silników 16-17 km, masa bomb 2000-3000 kg Samolot przystosowany jest do wystrzeliwania pocisków i używania bomb atomowych…
Samolot ma dobrą zdolność do przelotu naziemnego. Dane dotyczące osiągów samolotu pod względem prędkości i wysokości przewyższają dane bombowców frontowych będących na uzbrojeniu sił powietrznych USA i Wielkiej Brytanii.
Wejście na uzbrojenie Tu-24 dramatycznie zwiększy skuteczność bojową lotnictwa frontowego i morskiego…”
Atrament na podpisie przewodniczącego GKAT P. V. nie miał czasu wyschnąć. Dementyev, jak … zwrócił się do wiceprzewodniczącego Rady Ministrów D. F. Ustinov z propozycją wprost przeciwną: „Prototyp bombowca frontowego Tu-98 ma maksymalną prędkość 1200-1380 km / h, zasięg lotu z prędkością 900 km / h na wysokości 14-15 km - 2400 km, waga lotu 38 ton.
Aby poprawić osiągi tego samolotu, Tupolew zaproponował, poprzez odciążenie konstrukcji i zmniejszenie masy bomb, zmniejszenie masy lotu do 26-28 ton, zwiększenie prędkości maksymalnej do 1800-2000 km/h, pułap do 17-18 km i zasięg do 3500 km. Proponuje ukończenie prototypu ulepszonego samolotu do końca 1959 roku i, nie czekając na wyniki prób w locie, wprowadzenie tego samolotu do produkcji seryjnej według rysunków OKB.
Zmniejszenie masy lotu z 38 ton do 26-28 ton będzie wymagało praktycznie nowego samolotu i załaduje większość OKB przez długi czas…
Zgodnie z dekretem Rady Ministrów ZSRR z 28 marca 1956 r. Jakowlew zbudował lekki bombowiec frontowy Jak-129 z dwoma silnikami P11-300 o masie 13-14 ton i maksymalnej prędkości 1600-1800 km /h, pułap praktyczny 16-17 km i zasięg 2400 km przy prędkości 900 km/h. Samolot Jak-129 przechodzi testy fabryczne. Ponadto uchwałą Rady Ministrów z dnia 15 sierpnia 1956 r. Jakowlew został zobowiązany do zbudowania lekkiego bombowca naddźwiękowego na dużej wysokości o masie lotu 20-22 ton z maksymalną prędkością 2500 km / h i praktycznym pułap 20-21 km. W projekcie przedstawionego planu budowy eksperymentalnej proponujemy budowę tego samolotu jako nośnika samolotów pociskowych z przekazaniem go do prób państwowych w IV kwartale 1959 roku.
Biorąc pod uwagę bombowiec frontowy zbudowany przez Jakowlewa i istniejące zadanie dla nowego bombowca przewoźnika z prędkością 2500 km/h, uważam za niewłaściwe prowadzenie dalszych prac z samolotem Tu-98. Komitet Państwowy uważa za bardziej celowe skoncentrowanie wszystkich środków i sił OKB i Zakładu nr 156 w 1958 r. Na realizacji ważniejszych zadań wyznaczonych przez rząd …”
Po tym piśmie kwestia dalszych prac nad Tu-24 przestała mieć znaczenie. Co sprawiło, że Dementyev tak radykalnie zmienił swój punkt widzenia? Być może naprawdę przeanalizował obciążenie pracą Biura Projektowego Tupolewa i doszedł do wniosku, że podział jego wysiłków był nieracjonalny. Być może wpłynęło to na szczególną relację między Dementiewem a Jakowlewem (kiedyś obaj byli wiceministrami przemysłu lotniczego i ściśle ze sobą współpracowali)? Tak czy inaczej, Tu-24 pozostał tylko w projekcie, ale na podstawie badań przeprowadzonych przez OKB A. N. Tupolew następnie stworzył ciężki myśliwiec przechwytujący Tu-128.
Podczas testów fabrycznych Dowódca Lotnictwa Obrony Powietrznej Marszałek E. Ya. Sawicki. Po poznaniu go lepiej, trafił do A. N. Tupolew z propozycją stworzenia samolotu lotniczego obrony powietrznej konstrukcyjnie zbliżonego do „98.” maszyny, ale w zupełnie innym przeznaczeniu. Obrona powietrzna pilnie potrzebowała myśliwca przechwytującego dalekiego zasięgu, uzbrojonego w ciężkie pociski powietrze-powietrze i wyposażonego w potężny powietrzny system radarowy do wykrywania celów powietrznych i naprowadzania na nie pocisków powietrznych. Decyzja o stworzeniu kompleksu przechwytującego dalekiego zasięgu Tu-28-80 przedłużyła żywotność doświadczonego Tu-98 już jako latające laboratorium do testowania systemu uzbrojenia nowego przechwytywacza. W zarządzeniu Państwowego Komitetu Techniki Lotniczej z września 1958 r. powiedziano w szczególności: „… Stworzyć eksperymentalny samolot laboratoryjny na bazie doświadczonego Tu-98 do testowania systemu sterowania bronią odrzutową w locie, rozpoczęcie prób w locie w pierwszej połowie 1959 r. Prace nad Tu-98 w celu zatrzymania…”
Dane techniczne:
Załoga: 3 osoby.
Długość: 32 065 m.
Rozpiętość skrzydeł: 17, 274 m.
Prędkość maksymalna: 1365 km/h (1,29M).
Zasięg praktyczny: 2440 km.
Pułap serwisowy: 12 750 m.
Uzbrojenie:
Strzelanie i armata:
1 × 23 mm armata AM-23 z 50 nabojami, z przodu.
Armata 2×23 mm AM-23, w instalacji rufowej DK-18.
Pociski niekierowane: 300 × TRS-85, 61 × TRS-132 lub 18 × TRS-212.
Bomby:
4 × FAB-1000 w komorze bombowej.
10 × FAB-500 (z czego 2 są zawieszone).
16 × FAB-250 (z czego 4 są zawieszone).
24 × FAB-100 (8 z nich jest zawieszonych).
Torpedy: RAT-52, MAL, MAV, TAN-53.
Kopalnie: AMD-500 lub AMD-1000.
