3M: lịch sử hình thành và phát triển, thông số kỹ thuật

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Máy bay 3M là một máy bay ném bom chiến lược của Liên Xô đã phục vụ trong khoảng bốn thập kỷ. Có nhiều sự kiện khác nhau trong lịch sử của chiếc máy bay này. Cuối cùng nó đã đạt được một danh tiếng lẫn lộn. Có người gọi chiếc máy bay này là một mô hình khẩn cấp, và có người coi nó là một thành tựu lớn. Bằng cách này hay cách khác, máy bay 3M, lịch sử của nó là chủ đề trong cuộc trò chuyện của chúng tôi, xứng đáng được chú ý như một dự án nghiêm túc nhất của các nhà thiết kế máy bay Liên Xô.

Điều kiện tiên quyết để tạo ra

Vào cuối những năm 1940, khi vũ khí hạt nhân xuất hiện, nhu cầu vận chuyển và giao hàng di động của chúng đến đúng địa điểm. Tổ hợp quân sự cần máy bay ném bom, xét về đặc tính có thể vượt các mẫu được sản xuất vào thời điểm đó từ 1,5-2 lần. Đây là cách mà khái niệm máy bay ném bom chiến lược được hình thành. Mỹ bắt đầu phát triển loại máy bay này sớm hơn. Năm 1946, hai công ty hàng không của Mỹ - Boeing và Convair - bắt đầu phát triển một máy bay ném bom chiến lược. Vì vậy, năm 1952, máy bay B-52 và B-60 đã thực hiện chuyến bay đầu tiên. Cả hai mẫu đều khác biệt so với người tiền nhiệm ở trần bay cao, cũng như tốc độ và phạm vi bay ấn tượng.

Bắt đầu phát triển

Ở Liên Xô, những diễn biến tương tự bắt đầu với một sự chậm trễ đáng kể. Mọi chuyện bắt đầu từ việc nhà thiết kế V. Myasishchev, người từng là giáo sư tại Viện Hàng không Moscow, đã đề xuất với chính phủ về việc chế tạo một máy bay ném bom chiến lược có khả năng bay tới 12 nghìn km. Kết quả là, sau khi tham khảo ý kiến của các chuyên gia, I. Stalin đã quyết định, với trách nhiệm của riêng mình, giao cho Myasishchev phát triển loại máy bay mà ông đề xuất, nhưng đặt ra thời hạn chặt chẽ. Quá trình phát triển được hoàn thành vào ngày 24 tháng 5 năm 1951. Hội đồng các Bộ của Liên Xô đã ủy thác việc chế tạo chiếc máy bay được tái tạo sau khi OKB-23 MAP đóng cửa. Myasishchev trở thành nhà thiết kế chính. Ngay sau đó, Bộ Tổng tư lệnh Quân chủng Phòng không đã phê duyệt các yêu cầu kỹ chiến thuật đối với chiếc máy. Phạm vi bay tối đa ít nhất là 12 nghìn km với tải trọng bom 5 tấn. Máy bay được cho là bay với tốc độ 900 km / h ở độ cao 9 km.

Thời gian dành cho việc thiết kế và chế tạo máy bay ném bom theo "dự án 25" (như cách gọi của nó trong quá trình phát triển) yêu cầu phòng thiết kế hợp tác với một số tổ chức trong ngành khác: các phòng thiết kế khác, viện nghiên cứu và nhà máy.

Những phát triển đầu tiên

Những bản phác thảo đầu tiên của chiếc máy bay được thực hiện bởi L. Selyakov - ông đồng thời đóng vai trò là nhà thiết kế, nhà khí động học và người mạnh mẽ. V. Myasishchev vào thời điểm đó đã tham gia vào việc thành lập các sư đoàn, phòng ban và lữ đoàn. Đội được thành lập song song với máy bay ném bom. Trong thời gian ngắn, bản phác thảo của dự án đã được chuẩn bị và thông qua. Cùng với đócông nghệ sản xuất đang được phát triển, bởi vì Liên Xô trước đây chưa sản xuất máy bay lớn và nặng như vậy. Máy cần các kích thước mới của cấu hình và vật liệu, cũng như một danh pháp.

Máy bay ném bom phải có hiệu suất khí động học tốt, tốc độ cao và càng nhẹ càng tốt. Các nhà thiết kế đã chú ý nhiều đến hình dạng của cánh. Trong sáu tháng đầu tiên phát triển trong đường hầm gió TsAGI, nhiều mô hình đã được thử nghiệm cho đến khi tìm được mô hình tối ưu. Cánh được tạo ra tương đối nhẹ, có các phần cuối linh hoạt và được thực hiện theo thiết kế caisson. Nó chống lại ảnh hưởng của sự rung lắc tốt. Ở gốc của cánh đặt các mô-tơ, mỗi mô-tơ đều có một khe hút gió. Với sự trợ giúp của nó, có thể loại trừ ảnh hưởng lẫn nhau của các động cơ khi hoạt động ở các chế độ khác nhau. Các vòi phun được triển khai trên các mặt phẳng ngang và thẳng đứng một góc 4 độ. Biện pháp này là cần thiết để loại bỏ tia khí nóng khỏi thân máy bay và đuôi.

Thiết bị

Nhà máy điện của máy bay ném bom bao gồm bốn động cơ tuốc bin phản lực mạnh mẽ do Mikulin thiết kế. Lực đẩy của chúng là 8700 kgf. Khi thiết kế nhà máy điện, mối quan hệ được đặt lên trên độ tin cậy tối đa. Nhân tiện, theo dự án ban đầu, máy bay được trang bị ba động cơ với lực đẩy 13.000 kgf. Tuy nhiên, Phòng thiết kế Dobrynin không có thời gian để chuẩn bị các nguyên mẫu của những động cơ này trong thời gian ngắn như vậy.

Điều đáng chú ý là tùy chọn khung xe do các nhà thiết kế lựa chọnmáy bay ném bom. Để nghiên cứu động lực chuyển động của một chiếc máy bay hạng nặng như vậy dọc theo đường băng, một nhóm chuyên gia đặc biệt đã được tổ chức. Ban đầu, một số phương án khung xe đã được xem xét: tiêu chuẩn với ba chân, nhiều chốt và xe đạp. Trong các cuộc thử nghiệm, khung xe, được chế tạo theo sơ đồ xe đạp với một xe đẩy phía trước và giá đỡ bên nằm ở cuối cánh, đã thể hiện rõ nhất. Máy bay lái đều đặn dọc theo đường băng và cất cánh với việc duy trì tốc độ cất cánh cần thiết.

Đầu cặp bánh xe gắn trên bánh trước được định hướng trong một phạm vi góc nhỏ (+ 150). Khi cặp quay này, hướng chuyển động của xe đẩy thay đổi, và sau khi chuyển động, hướng của toàn bộ máy bay cũng thay đổi. Ở chế độ lùi, cặp bánh trước trở nên mất kiểm soát. Ở giai đoạn cuối của đường chạy, mũi máy bay nhô cao, góc tấn tăng lên. Sự tham gia của phi công trong quá trình cất cánh là rất ít. Đề án này đã được thử nghiệm trên phòng thí nghiệm bay Tu-4, thiết bị hạ cánh của xe ba bánh được thay thế đặc biệt bằng bánh xe đạp. Một mô hình xe đẩy điều khiển bằng điện riêng biệt cũng được chế tạo. Các nguyên mẫu của khung gầm đã vượt qua đầy đủ các thử nghiệm và xác nhận tính phù hợp để sử dụng trên máy bay ném bom.

Tải trọng bom của máy bay là 24 tấn, và cỡ bom lớn nhất là 9.000 kg. Nhờ thiết bị ngắm radar RPB-4, việc ném bom có mục tiêu đã được cung cấp. Máy bay ném bom đã hài lòng với vũ khí mạnh mẽ để phòng thủ. Nó bao gồm sáu khẩu pháo tự động với cỡ nòng 23 mm. họ đangđược đặt thành từng cặp trên ba bộ phận quay ở phía trên, phía dưới và phía sau thân máy bay. Phi hành đoàn, gồm tám người, được đặt trong hai cabin điều áp. Ghế phóng xuống qua cửa sập.

Thử

Đến tháng 12 năm 1952, một máy bay ném bom nguyên mẫu đã được chế tạo. Và vào ngày 20 tháng 1 năm sau, chiếc xe lần đầu tiên được cất cánh. Chuyến bay do phi công thử nghiệm F. Opadchy dẫn đầu. Kể từ ngày đó, việc thử nghiệm mẫu tại nhà máy bắt đầu được thực hiện đầy đủ. Chúng kéo dài đến ngày 15 tháng 4 năm 1954. Sự chậm trễ là do khối lượng và độ phức tạp của các bài kiểm tra.

Trọng lượng bay tối đa của máy bay là 181,5 tấn, tốc độ của nó ở độ cao 6700 mét tương đương 947 km một giờ. Trần bay thực tế (phạm vi bay tối đa) với trọng lượng 138 tấn là 12.500 mét. Các nhà thiết kế đã cố gắng đặt trên tàu một lượng nhiên liệu khổng lồ. Chúng chứa 132.390 lít nhiên liệu. Tuy nhiên, lượng đầy tối đa được giới hạn ở 123600 lít.

Năm 1954, nguyên mẫu thứ hai được kết nối với các cuộc thử nghiệm, có mũi rút ngắn 1 m, tăng diện tích cánh và một số cải tiến khác, ít đáng kể hơn. Các kỹ sư bắt đầu chuẩn bị cho việc sản xuất hàng loạt chiếc máy bay ném bom. Đến thời điểm này, để vinh danh nhà thiết kế Myasishchev, chiếc xe được gọi là "Máy bay M". "3M" - một chỉ số được gán cho mô hình sau này. Và lúc đầu nó được gọi là M-4.

Thử nghiệm đã đi xa so với kết quả tốt nhất. Đối với hầu hết các đặc điểm, chiếc máy bay hoàn toàn phù hợp với nhiệm vụ, nhưng yêu cầu chính- phạm vi bay tối đa với 5 tấn bom trên máy bay - anh không thể hài lòng. Sau một số cải tiến, máy bay ném bom vẫn được chấp nhận đưa vào sử dụng. Nhưng câu hỏi về phạm vi chuyến bay không đủ vẫn còn bỏ ngỏ.

Sửa lại

Để giải quyết vấn đề trên, động cơ RD-3M mạnh hơn và đồng thời tiết kiệm hơn, do P. Zubets phát triển, đã được lắp đặt trên máy bay ném bom. Máy bay ném bom với một nhà máy điện mới nhận được chỉ số "3M". Trên thực tế, các động cơ là phiên bản sửa đổi của động cơ AM-3A. Lực đẩy ở chế độ tối đa được tăng lên 9500 kgf. Hơn nữa, việc lắp đặt RD-3M có chế độ khẩn cấp, trong trường hợp một động cơ bị hỏng, sẽ tăng công suất của các động cơ khác lên 10.500 kgf. Với trang bị năng lượng như vậy, máy bay 3M có thể đạt tốc độ 930 km / h và bay liên tục với khoảng cách lên đến 8100 km.

Việc tìm kiếm cơ hội để tăng phạm vi bay đã không kết thúc ở đó. Phiên bản thử nghiệm thứ hai được trang bị hệ thống tiếp nhiên liệu được phát triển tại Phòng thiết kế Alekseev. Một "vạch" xuất hiện phía trên buồng lái để nhận nhiên liệu. Chà, tàu chở dầu được trang bị thêm một bồn chứa, thiết bị bơm và một tời.

Trong khi máy bay 3M của Myasishchev đang được tạo ra, công việc song song đang được tiến hành để phát triển phiên bản độ cao của nó, chiếc máy bay này đã nhận được danh hiệu 2M. Các nhà thiết kế dự định lắp 4 động cơ phản lực VD-5 trên nó cùng một lúc - trên các giá treo đặt dưới cánh. Tuy nhiên, thiết kế của "nhà cao tầng" đã bị dừng lại, vì phiên bản 3M đã có thể đạt được các đặc điểm thiết kế của nó.

Máy bay 3M: phát triển

Mặc dù hoạt động tốt, mô hình vẫn tiếp tục phát triển. Ngày 27 tháng 3 năm 1956, chuyến bay đầu tiên diễn ra trên máy 3M. Máy bay nhận được động cơ VD-7 mới, có lực đẩy 11.000 kgf. Đồng thời, chúng nặng hơn và tiêu thụ ít nhiên liệu hơn. Đầu tiên, máy bay được trang bị hai động cơ mới và đến năm 1957 - tất cả là bốn động cơ. Nhờ việc lắp đặt các cánh theo cấu hình mới và cải tiến các đặc tính của bộ phận đuôi ngang, chất lượng khí động học của máy bay đã tăng lên rõ rệt. Ngoài ra, thể tích thùng nhiên liệu đã được tăng lên. Điều này đã đạt được, trong số những thứ khác, nhờ vào các bể treo. Hai trong số chúng được treo trong khoang chứa bom (nếu tải trọng bom cho phép), và hai chiếc nữa - dưới cánh, giữa các động cơ.

Máy bay 3M, đặc điểm mà chúng ta đang thảo luận hôm nay, nhận được một thiết kế nhẹ. Tuy nhiên, trọng lượng của nó vẫn tăng lên 193 tấn, và thậm chí còn nhiều hơn với thùng treo - lên tới 202 tấn. Theo thời gian, mặt trước của thân máy bay đã có một cách bố trí mới. Có thể di chuyển trạm ăng-ten từ dưới thân máy bay lên phía mũi, trạm này đã được kéo dài thêm 1 mét. Nhờ thiết bị dẫn đường mới, máy bay 3M có thể thực hiện ném bom hiệu quả từ độ cao bất kỳ lúc nào trong ngày và trong bất kỳ điều kiện nào.

Kết quả là, tất cả các cải tiến dẫn đến thực tế là phạm vi bay tối đa, so với các phiên bản trước, đã tăng 40%. Với một lần tiếp nhiên liệu, xe tăng treo và lượng bom tối đa, con số này đã vượt quá 15.000 km. Để chinh phục quãng đường như vậy, máy bay cần khoảng 20 giờ. Vì thếDo đó, có triển vọng sử dụng nó như một máy bay ném bom chiến lược liên lục địa. Máy bay 3M chính xác là cỗ máy mà Myasishchev ban đầu muốn tạo ra, đảm nhận trọng trách lớn và tranh thủ sự ủng hộ của Stalin.

Một chất lượng thú vị khác của 3M là nó có thể được sử dụng như một máy bay ném ngư lôi tầm xa của hải quân. Ngư lôi được đưa vào vũ khí trang bị thông thường, nhưng chúng cực kỳ hiếm khi được sử dụng. Các cuộc thử nghiệm đầu tiên của phiên bản hải quân của máy bay ném bom được thực hiện trên nguyên mẫu M-4.

Bằng khen của máy bay 3M

Sau những sửa đổi mới nhất, chiếc máy bay này đã được đưa vào trang bị và đưa vào sản xuất hàng loạt. Năm 1959, hai phi công N. Goryainov và B. Stepanov cùng với phi hành đoàn của họ đã lập 12 kỷ lục thế giới về nó. Trong số đó có thang máy tải trọng 10 tấn lên độ cao hơn 15 km và thang máy tải trọng 55 tấn lên độ cao 2 km. Trong bảng các kỷ lục thế giới, chiếc máy bay này được đặt tên là 201M. Cùng năm đó, phi công lái thử A. Lipko và nhóm của ông đã lập bảy kỷ lục tốc độ trên một tuyến đường kín, với các mức độ tải khác nhau. Với tải trọng 25 tấn, anh ta đã phát triển được tốc độ 1028 km / h. Trong các tài liệu chính thức, máy bay 3M Myasishchev một lần nữa được gọi khác - 103M.

Khi máy bay ném bom chiến lược mới đi vào hoạt động, một số phiên bản trước đó của M-4, chỉ khác ở một nhà máy năng lượng yếu, đã được chuyển đổi thành máy bay tiếp dầu.

Sự cố trong vận hành và động cơ mới

Mặc dù có hiệu suất cao nhất, máy bay đã gặp một số vấn đề. Điều quan trọng nhất trong số đó là tuổi thọ đại tu của động cơ VD-7 thấp hơn nhiều so với động cơ RD-3M-500A. Vì vậy, để tiến hành sửa chữa định kỳ, các động cơ thường được thay đổi. Trong khi các vấn đề với VD-7 đang được giải quyết, chiếc RD-3M giống hệt, đã bắt đầu thành công của mô hình, đã được lắp đặt trên máy bay. Với nhà máy điện này, nó được gọi là 3MS. Tất nhiên, so với 3M, máy bay cho kết quả kém hơn, nhưng nó tốt hơn nhiều so với nguyên mẫu của nó, phiên bản M-4. Đặc biệt, không cần tiếp nhiên liệu, máy bay ZMS có thể bay được 9400 km.

Vấn đề với động cơ đã được giải quyết nhờ sự phát triển của sửa đổi VD-7B. Để kéo dài tuổi thọ của động cơ, các nhà thiết kế đã phải giảm lực đẩy của nó xuống mức RD-3M. Nó lên tới 9500 kGs. Cần phải thừa nhận rằng, mặc dù thực tế là nguồn động cơ đã được tăng lên và tăng thêm nhiều lần nữa, nó vẫn chưa bao giờ đạt đến mức RD-3M. Tuy nhiên, với sự suy giảm chung về hiệu suất, phạm vi bay, do hiệu suất của nhà máy điện, cao hơn 15% so với phạm vi của phiên bản 3MS.

Sửa đổi với động cơ VD-7B được đặt tên là 3MN. Bề ngoài, nó chỉ khác phiên bản 3MS ở phần mui xe. Trên nóc máy bay VD-7B có các cửa sập có thanh chắn được thiết kế để thoát khí nóng vào bầu khí quyển từ bên dưới các băng cản. Trong chuyến bay, chiếc máy bay cũng có sự khác biệt: động cơ VD-7B để lại một vệt khói có thể nhìn thấy rõ ràng.

Sửa đổi lần cuối

Năm 1960, một bản sửa đổi khác của máy bay đã được phát hành, được gọi là 3MD. Cô ấy làcó thiết bị tốt hơn và khí động học được cải thiện. Động cơ vẫn như cũ.

Vào những năm 60, việc sản xuất máy bay bắt đầu giảm dần và sau đó hoàn toàn ngừng hoạt động. Ban lãnh đạo đất nước đã chuyển ưu tiên sang công nghệ tên lửa. Do đó, một trong những sửa đổi khác của máy bay ném bom, vốn nhận động cơ VD-7P và tên gọi 3ME, vẫn là một nguyên mẫu. Lực đẩy khi cất cánh của các động cơ tăng lên 11300 kG. Các cuộc thử nghiệm đã được thực hiện vào năm 1963. Tuy nhiên, xã hội vẫn sẽ nhớ đến chiếc máy bay 3M - lịch sử của mẫu máy bay này không kết thúc ở đó.

Với việc giảm số lượng máy bay ném bom chiến lược, một số máy bay trong số đó (phiên bản 3MS và 3MN) đã được chuyển đổi thành máy bay tiếp dầu để tiếp nhiên liệu. Họ tiếp nhiên liệu trên không cho cả Tu-95 và máy bay tấn công 3M vẫn còn hoạt động. Máy bay tiếp dầu 3M do đó đã thay đổi phiên bản M-4-2. Nhưng trên thực tế, tất cả đều là một chiếc ô tô, chỉ có các động cơ và hệ thống thông tin liên lạc khác nhau liên quan đến chúng.

Nhiệm vụ vận chuyển

Vào cuối những năm 70, việc vận chuyển các đơn vị của tổ hợp tên lửa mới từ các nhà máy đến sân bay vũ trụ Baikonur trở nên cần thiết. Do kích thước, trọng lượng lớn và phạm vi vận chuyển phù hợp nên không loại băng tải nào không giải quyết được vấn đề này. Ví dụ, thùng trung tâm của xe phóng dài 40 mét và rộng 8 mét. V. Myasishchev tự nhắc mình và đề nghị chở hàng trên thân máy bay ném bom của mình. Máy bay 3M đã được đưa ra khỏi sản xuất vào thời điểm đó và chính Myasishchev là người thiết kế chung của phòng thiết kế chế tạo lại vào năm 1967. Năm 1978, đề nghị của ông đã được chấp nhận. Khi Vladimir Mikhailovich qua đời (14Tháng 10 năm 1978), công việc của ông được tiếp tục bởi V. Fedotov.

Để không làm trì hoãn việc phát triển, chế tạo và thử nghiệm máy bay tàu sân bay, ba tàu chở dầu đã được chọn. Chúng ngay lập tức được gửi đi kiểm tra để xác định điểm yếu. Kết quả là máy bay đã nhận được một khung được cập nhật và các tấm thân mới. Phần đuôi được cấu hình lại và dài thêm 7 mét. Bộ lông trở thành hai sừng. Một số hệ thống và thành phần đã được cải tiến hoặc thay thế. Động cơ VD-7M mạnh hơn với phần đốt sau đã được tháo ra đã được lắp đặt trên máy bay, lực đẩy của nó đạt 11.000 kgf. Các động cơ tương tự, nhưng có bộ đốt sau, đã được lắp đặt trên Tu-22, nhưng vào thời điểm đó, chúng không còn được sản xuất nữa.

Kết quả là, năm cấu hình của máy bay vận tải đã được phát triển, mỗi cấu hình, do đặc điểm động lực và chuyến bay cụ thể, được thiết kế cho hàng hóa có trọng lượng nhất định. Mô hình được gọi là 3M-T. Một trong ba chiếc được chế tạo đã được chuyển giao cho TsAGI để thử nghiệm tĩnh. Và một chiếc khác được trang bị thêm thanh tiếp nhiên liệu.

Năm 1980, lần đầu tiên máy bay vận tải 3M-T bay lên bầu trời. Và vào ngày 6 tháng 1 năm sau, phi công lái thử A. Kucherenko đã lần đầu tiên vận chuyển hàng hóa trên đó. Sau đó, máy bay được đổi tên thành ZM-T Atlant. Hơn 150 hàng hóa đã được vận chuyển đến Baikonur trên các tàu sân bay của loạt chuyến này. Họ vận chuyển tất cả các bộ phận cồng kềnh của khu phức hợp Energia và Butan. Chiếc máy bay chở hàng 3M, bức ảnh được mọi người công nhận một thời, thường xuyên được trình chiếu tại tất cả các lễ hội hàng không, bao gồm cả Mosaeroshowvào năm 1992.

Cuối cùng, điều đáng chú ý là chiếc máy bay Tu-134A-3M, đôi khi bị nhầm lẫn với người hùng trong câu chuyện của chúng ta vì chỉ số “3M” trong tiêu đề, không liên quan gì đến nó. Tất cả các máy bay Tu-134 đều chở khách. Và máy bay Tu-134A-3M là một cải tiến VIP của phiên bản nông nghiệp của máy bay 134CX.

Kết

2003 đánh dấu kỷ niệm 50 năm chuyến bay đầu tiên của máy bay 4-M, đây là chiếc đầu tiên trong dòng máy bay ném bom của Liên Xô. Điều đáng ngạc nhiên là mẫu máy bay 3M vẫn được tìm thấy trong các đơn vị chiến đấu của Lực lượng Phòng không. Chúng ta chỉ có thể khâm phục tài năng của những nhà thiết kế đã chế tạo ra những thiết bị có tiềm năng mạnh mẽ như vậy trong những năm khó khăn sau chiến tranh.