Советская «суперкрепость» под названием бомбардировщик Ту-4

Часто происходило так, что какой-то толчок развития советской промышленности давала промышленность американская. Да и сейчас так происходит. Не обошла стороной такого американского влияния и наша авиация.

Несмотря на отличные достижения советских конструкторов в 30-е годы прошлого века легендарный транспортник Ли-2 стал копией DC-3. С данного заимствования пришлось начинать и новый виток развития бомбардировочной авиации. Таким образцом для создания нового самолета Ту-4 стал B-29.

История создания

В 30-е годы Советский Союз был одним из лидеров в области разработки бомбардировочной авиации, особенно тяжелой. Однако за годы войны это преимущество было полностью утеряно. Хотя в последние предвоенные годы и был освоен выпуск современного тяжелого бомбардировщика Пе-8 – к 1945 году он успел устареть. Да и собрано таких самолетов было всего несколько десятков, что не позволило Пе-8 сыграть какой-то значительной роли.

В конце 1942 года в СССР стало известно о новейшем американском бомбардировщике B-29. Уже в 1943 году ряд советских конструкторских бюро, в том числе и КБ Андрея Туполева, получили задание – разработать перспективный дальний бомбардировщик, не уступающий американскому. Однако дело шло медленно – Туполеву удалось только начать постройку макета, остальные КБ не дошли даже до этого. Но во второй половине 1944 года на территории СССР совершили аварийную посадку четыре B-29.

После изучения самолетов Владимир Мясищев предложил их просто скопировать.

Правительство и И.В. Сталин, понимая, что самолет нужен как можно скорее, согласились. Работы по запуску отечественного аналога B-29 в серию поручили КБ Туполева.

Туполев, осмотрев самолет, сделал вывод о том, что работы займут 3 года. У конструктора потребовали уложиться в 2 года, но при этом предоставили широкие полномочия и максимальную поддержку. И они были необходимы. Мнение о том, что Ту-4 получили, просто разобрав B-29 и сделав рабочие чертежи – ошибочно. Ведь было выяснено, что американцы применили не только новые для советских конструкторов решения – в СССР не было аналогичных материалов. И это не говоря о приборах и разной системе измерения.

Поначалу Туполеву поступали предложения упростить конструкцию и вместо освоения производства новых сплавов использовать фанеру и дельта-древесину. Но конструктор стоял на своем. В итоге, первые серийные Ту-4 были сданы в эксплуатацию в начале 1947 году.

Конструкция Ту-4

Самолет является цельнометаллическим свободнонесущим монопланом нормальной схемы. Среднерасположенное крыло сконструировано двухлонжеронным способом с большим удлинением. Круглого сечения фюзеляж представлен полумонококом. Закрепленное на фюзеляже вертикальное оперение однокилевое, горизонтальное, представлено свободнонесущим. Органы управления складываются из элеронов, руля высоты и направления.

Полумонококовый фюзеляж имеет круглое поперечное сечение, в котором обшивка крепится к шпангоутам и стрингерам. Д-16Т (дуралюмин) используется в качестве материала для листов обшивки. Каркас фюзеляжа сконструирован благодаря 60 шпангоутам (нормальными и силовыми) и стрингерам в количестве 40 штук, которые являются силовыми продольными балками.

Фонари носового обтекателя и кабины пилотов вмонтированы в обводы купольной части фюзеляжа. Они выполнены из сплава магния литьем. Следует отметить, что гермокабины впервые в СССР в бомбардировщиках были выполнены с комфортностью и легкой доступностью для экипажа, который состоит из 11 человек: командир корабля – левый пилот, второй пилот – правый пилот, штурман, механик, бомбардир, радист, 4 стрелка и оператор бортовой РЛС.

Центральная часть фюзеляжа размещена между выпуклыми гермошпангоутами средней и передней гермокабин. Она также образует задний и передний бомбоотсеки. Тут же размещен крыльевой кессон. Под ним укреплены кислородные баллоны и блок РЛС. Средняя и передняя гермокабины состыкуются между собой благодаря гермолазу. Кормовой отсек фюзеляжа начинается из перехода в среднюю часть гермокабины. Представлен в виде негерметизированного отсека конической формы.

Крыло относится к классу большого удлинения. В плане является трапециевидным и немного изломлено в области внутренней мотогондолы. Конструктивно-силовая схема крыла двухлонжеронная, с работающей обшивкой. Балочные лонжероны крыла двутаврового сечения состоят из мощных поясов Д-16Т. Для уменьшения аэродинамического сопротивления мотогондолы выполнены в обтекаемой форме. Промежуточный охладитель и маслорадиаторы установили под лобовой воздухозаборник охлаждения двигателя.

Оперение представлено горизонтальным и вертикальным. Горизонтальное состоит из двух рулей высоты и стабилизатора, вертикальное – из руля направления и киля.

ВПУ представлено трехопорным шасси, которое полностью убирается, закрылками и хвостовой предохранительной опорной пятой. Основные стойки так же, как и носовая, выполнены по консольной схеме. К ним встроены масляно-газовые амортизаторы и сдвоенные колеса. Бесщелевые односекционные закрылки выполняют функцию дополнительной помощи остановки или подъема во время посадки или взлета.

На самолет установили 4 18-цилиндровых поршневых двигателя воздушного охлаждения. Снабженный приводным нагнетателем АШ-73ТК имеет по два турбокомпрессора. Общий объем топливных баков – 20 180 л.

Характеристики

Дальность полета, км  5100

Тип двигателя  4 ПД АШ-73ТК

Схема Ту-4 – свободнонесущий цельнометаллический моноплан со среднерасположенным крылом и полотняной обшивкой рулей и элеронов. Шасси самолета с носовым колесом и хвостовой убираемой опорой было оборудовано гидравлическими тормозами.

Конструктивно фюзеляж разделялся на пять разъемных частей: гермокабина, центральная фюзеляжная часть, средняя гермокабина, хвостовая фюзеляжная часть и кормовая гермокабина. Для соединения передней кабины и средней служил герметический лаз диаметром 710 миллиметров. В центральной части размещалось два бомбовых отсека с открывающимися створками.

Силовая установка самолета – четыре поршневых двигателя АШ-73ТК с воздушным охлаждением. Двигатели были разработаны в ОКБ-19 Швецова А.Д. Для полета на больших высотах каждый двигатель оснащался двумя турбокомпрессорами ТК-19. Двигатели взлетной мощностью 2400 л.с.

На двигателях установили четерехлопостные винты с изменяемым в полете шагом.

Крыло — двухлонжеронное трапециевидное, большого удлинения. В нем размещалось 22 мягких топливных бака общим  20180 литров.

При необходимости выполнить длительный полет при меньшей бомбовой нагрузке в переднем бомбоотсеке устанавливалось три дополнительных бака с общим объемом топлива 5300 кг. для обслуживания каждого мотора использовались собственные топливные и масло системы.

Противообледенительные устройства – резиновые пневматические протекторы, установленные по передней кромке стабилизатора, крыла и киля с форкилем. Защита винтов осуществлялась путем обливания передних кромок лопастей спиртом с глицерином.

В состав высотного оборудования входили устройства для питания кабин воздухом, поддержания в них давления, обогрева. Подача воздух осуществлялась от турбокомпрессоров средних двигателей. До высоты 7 км в кабинах автоматически поддерживалось давление, которое соответствовало высоте 2,5 км.

В состав оборонительного вооружения входило 10 пушек Б-20Э или НС-23 размещенных в 5 башнях с дистанционным управлением. При этом управление всеми огневыми установками могло осуществляться одним человеком с любого места. Запас бомб – 6 тонн.

Бомбардировщики-носители ядерного оружия (Ту-4А) мог брать на борт одну атомнцю бомбу. На машинах устанавливалась биологическая.

На Ту-4 впервые в отечественном самолетостроении все элементы оборудования свели в системы. Бортовое оборудование, в особенности автоматика, боевую эффективность самолета повысило значительно. Бортовой локатор и автопилот позволяли экипажу обнаруживать и поражать цели из-за облаков ночью.

При помощи автоматики выдерживался наиболее выгодный режим работы двигателей, чем обеспечивало увеличенную дальность полета. Десятки электромоторов помогали экипажу управлять подвижными элементами самолета; рулями, закрылками и шасси.

Модификации Ту-4

1. Ту-4 – базовая серийная модель;
2. Ту-4А – предназначен для ношения атомной бомбы;
3. Ту-4Р – разведывательная модель;
4. Ту-4К – наличие ракет КС-1;
5. Ту-4Д – десантная модель;
6. Ту-4Т – транспортировщик;
7. Ту-4ЛЛ – летающая лаборатория.

Эксплуатация

Готовить летчиков для Ту-4 стали заранее, когда пока серийные машины только начинали собирать. Фактически 203-й гвардейский полк стал переходить на новые бомбардировщики с начала 1948 года. К сентябрю 1949 года боеспособности достиг 52-й гвардейский полк. К этому времени Ту-4 стали массово заменять оставшиеся с войны дальние бомбардировщики. Окончательно перевооружение завершилось только в 1953 году.

Самолеты активно использовались в учениях, периодически приводились в боевую готовность. С 1951 года Ту-4 стал первым советским бомбардировщиком – носителем ядерного вооружения. Но основным оружием дальней авиации он был очень недолго. Последние машины сдали заказчику в 1953 году – а уже в 1954 году 203-й гвардейский полк стали переводить на новые реактивные Ту-16.

Впрочем, это еще не означало полного конца эксплуатации. Бомбардировщики стали переделывать в транспортные машины для нужд десантных войск. Однако это оказалось настолько «временной мерой», что списывать десантные Ту-4Д стали уже в 1961 году, по мере поступления новых грузовых самолетов. В том же году от последних Ту-4 избавились и ВВС.

Некоторое время оставшиеся самолеты использовались в полярной авиации.

Но дольше всего Ту-4 прослужили в Китае. Туда передали 20 (по другим данным — 50) бомбардировщиков, и некоторые из них дожили до 90-х годов. Они использовались, например, как самолеты ДРЛО. При этом поршневые двигатели менялись на турбовинтовые агрегаты.