транство, стала наша Родина.
Мы помним, какую бурю восторга вызвало сообщение о первом полете на корабле «Восток» Ю.А. Гагарина. В такие моменты население страны начинает ощущать себя как народ, единая общность вне зависимости от возраста, национальности, материального положения, места жительства, вероисповедания. Это огромное счастье чувствовать себя частицей общего и большого дела. И этим счастьем мы обязаны пилотируемой космонавтике.
Об авторах:
Кузнецов Владимир Сергеевич – сотрудник Государственного научно-исследовательского испытательного института авиационной и космической медицины (ГНИИИ АиКМ) с 1959 г. (младший научный сотрудник) по 1 990 г. (заместитель Главного инженера – руководитель отдела развития и эксплуатации экспериментальной базы). Кандидат биологических наук, полковник в отставке. С I990 года старший научный сотрудник, помощник начальника Московского комплекса ФГУП ЦАГИ. В 1961 году за работы в области авиакосмической медицины отмечен Почетной грамотой ЦК ВЛКСМ, о 2001 году – медалью РКА «Звезда голубой планеты».
Пономарева Ирина Павловна – ведущий научный сотрудник ГНЦ РФ – ИМБП РАН, зам. зав. отделом внедрения, реализации и пропаганды научных достижений, член корреспондент Международной академии астронавтики. С 1959 по 1964 гг. работала в ГНИИИ АиКМ в отделе отбора и подготовки первых космонавтов СССР. Отмечено правительственными наградами.
Владимир РИГМАНТ
Долгая дорога к Ту-160
Продолжение. Начало в АиК №№ 3,4,7,10-12/2005 г., 1-3/2006 г.
Уважаемые читатели, начиная с мартовского номера журнала за прошлый год мы рассказываем вам об истории создания самого мощного боевого самолета ВВС России – стратегического ракетоносца Ту-160. Сегодня мы хотим познакомить вас с его конструкцией.
Самолет Ту-160 – многорежимный стратегический ракетоносец-бомбардировщик, предназначенный для нанесения ударов по объектам противника с малых и больших высот. По конструкции он представляет собой свободнонесущий моноплан с крылом изменяемой стреловидности, хвостовым оперением, четырьмя двигателями и трехопорным шасси. Особенностью планера является интегральная схема его аэродинамической компоновки, при которой корневая неподвижная часть крыла выполнена неразъемной с фюзеляжем и составляет с ним единую конструкцию. Это дает возможность более полно использовать внутренние объемы планера при размещении грузов, топлива, оборудования и уменьшить количество конструктивных стыков, что облегчает вес планера.
Планер самолета изготовлен из различных материалов, в основном из алюминиевых сплавов, титановых сплавов, высокопрочных сталей. Титановые и стальные сплавы используются для сильно нагруженных узлов и отсеков. В обтекателях стыка крыла с фюзеляжем, створках бомболюков и в оперении применены сотовые конструкции и стеклотекстолитовые выклейки.
ФЮЗЕЛЯЖ. Самолет Ту-160 технологически делится на несколько частей, самой крупной из которых является центральная. Носовая часть самолета (фюзеляжа) начинается с радиопрозрачного оживального обтекателя бортовой РЛС, за которым находится носовой отсек оборудования. В отсеке размещены блоки бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО). Центральная часть самолета длиной 47,368 м включает в себя собственно фюзеляж с кабиной экипажа и двумя отсеками вооружения, неподвижную («наплывную») часть крыла, встроенную балку центроплана (к шарнирным узлам которого крепятся поворотные отъемные части крыла), гондолы двигателей и хвостовую часть фюзеляжа с килевой надстройкой.
Фюзеляж вместе с центральной частью крыла образуют единый технологический агрегат. По конструкции фюзеляж представляет собой полумонокок со стрингерным набором, шпангоутами и продольными балками. Ширина центроплана - 12,4 м.
За носовым отсеком БРЭО начинается герметическая зона, в которой размещены кабина экипажа и основные технические отсеки. Кабина экипажа предусматривает размещение четырех членов экипажа в катапультируемых креслах с относительно комфортабельными условиями работы и отдыха в полете. В технических отсеках кабины установлено основное радиоэлектронное оборудование и предусмотрены специальные места отдыха членов экипажа при выполнении длительных перелетов, о также шкафы для разогрева пищи и туалетные блоки (впервые на отечественных боевых самолетах подобного класса). Вход в кабину экипажа производится через нижний люк в нише шасси со специального наземного трапа-стремянки или с помощью бортовой телескопической лестницы.
Стыковка фюзеляжа
Конструктивно-силовая схема Ту-160
Центропланная балка с узлами поворота крыла
Узел поворота крыла – один из самых сложных элементов планера самолета
Непосредственно за кабиной последовательно расположены ниша передней опоры шасси и два унифицированных отсека вооружения длиною по 11,2 м и шириною 1,9 м, оснащенные встроенными узлами для практически любой номенклатуры авиационного вооружения. Предусмотрена механизированная система подвески вооружения и системы крепления. В отсеках размещена также электрокоммуникационная аппаратура для системы управления вооружением. На торцевых и боковых стенках отсеков вооружения также размещены блоки и агрегаты самолетных систем, включая системы управления створками отсеков.
Между отсеками вооружения расположена балка центроплана. В наплывной и хвостовой частях самолета размещены топливные кессон-баки. В носовой негерметизированной части наплыва находятся агрегаты системы кондиционирования и жизнеобеспечения.
В хвостовой части фюзеляжа, которая технологически также относится к центральной части самолета, размещаются три топливных кессон-бака, технические отсеки и заканчивается задний отсек вооружения. На верхней поверхности хвостовой части фюзеляжа расположена неподвижная нижняя часть киля с форкилем, на которой установлены опорные узлы киля и стабилизатора. Заканчивается хвостовая часть отсеком, в котором находятся контейнер тормозного парашюта и элементы специального оборудования.
Центральная часть самолета органически объединяет гондолы двигателей, ниши стоек шасси, отсеки вооружения и собственно хвостовую часть фюзеляжа. Это наиболее сильно загруженный агрегат самолета из-за сложной завязки и больших деформаций конструкции в этой зоне.
КРЫЛО и ОПЕРЕНИЕ. Низкорасположенное стреловидное крыло имеет большой корневой наплыв и поворотные консоли (оттъемные части крыла – ОЧК). Стреловидность ОЧК меняется от 20 до 65 градусов.
Конструкция ОЧК – многолонжеронная кессонного типа. ОЧК соединяется с центропланом при помощи поворотного узла. Узлы поворота консолей (шарниры) расположены на расстоянии 25% по размаху крыла (при положении минимальной стреловидности). Поворот осуществляется приводом, расположенным в районе переднего лонжерона.
Конструктивно крыло разделено на следующие агрегаты:
– балку центроплана, представляющую собой цельносварной титановый кессон длиной 12,4 м с поперечным набором, состоящим из стеночных нервюр из алюминиевого сплава и профилей, обеспечивающих связь с силовыми элементами фюзеляжа (балка является центральным агрегатом планера, воспринимающим широкий спектр нагрузок, приходящих от консолей крыла, фюзеляжа, шасси, двигателей и силовых агрегатов, обеспечивая развязку пересекающихся силовых потоков и являясь одновременно центральным топливным кессон-баком);
– монолитные титановые узлы поворота (шарниры) крыла, непосредственно крепящиеся к балке центроплана (по ее торцам) и передающие нагрузки с консолей крыла; узлы соединяются с балкой и консолями с помощью срезных болтов (на опытном самолете соединение узлов с балкой выполнялось сварным) и представляют собой наиболее сложный агрегат планера;
– консоли крыла, выполненные из высокопрочных алюминиевых и титановых сплавов и пристыкованные к шарнирам, которые могут поворачиваться с помощью гидромеханического привода с винтовым преобразователем; основным силовым элементом крыла является кессон (он же – топливный бак), который образован семью фрезерованными панелями длиною 20 м, пятью фрезерованными и сборными лонжеронами, а также шестью нервюрами; непосредственно к кессону крепятся узлы, агрегаты и элементы взлетно-посадочной механизации, флапероны и аэродинамические законцовки.
Вид снизу но место сочленения поворотной консоли крыло и центроплана
Вертикальное и горизонтальное оперение в отклоненном положении
Колесные тележки основных опор шасси
Передняя опора шасси с противотрязевым щитком
В полостях носовой и хвостовой частей крыла установлены тяги, механизмы и агрегаты систем управления, о также располагаются электрические жгуты. Там же размещаются узлы крепления подвижных поверхностей управления. Для изменения аэродинамических характеристик крыла на каждой консоли установлены подвижные поверхности управления: четырехсекционный предкрылок, трехсекционный двухщелевой закрылок, шестисекционный интерцептор и флаперон. Для повышения аэродинамического качества крыло снабжено подвижными шторками, закрывающими снизу щель между кессоном и последним звеном закрылка. Поворотный гребень, установленный в корневой части ОЧК, предназначен для оптимального сочетания ОЧК с центропланом на режимах, близких к минимальной стреловидности крыла. Гребни представляют собой отклоняемые корневые части закрылков, синхронно отслеживающие поворот консолей от крейсерской до максимальной стреловидности.
Они установлены на двигательных обтекателях и создают плавные переходные зоны между агрегатами при изменении стреловидности крыла.
Размах крыла при минимальной стреловидности – 54,1 м, при максимальной – 35,6 м. Площадь крыла базовая – 293,15 м 2 , площадь поворотплощадь флаперонов – 9 м 2 , закрылков – 39,6 м 2 , предкрылков – 22,16 м 2 , интерцепторов – 11,76 м 2 .
Хвостовое оперение выполнено по однокилевой схеме и делится на горизонтальное и вертикальное. Горизонтальное оперение представляет собой цельноповоротный стреловидный стабилизатор, который для исключения воздействия струи двигателей установлен на 1/3 высоты вертикального оперения. Стабилизатор в процессе эксплуатации был доработан и укорочен по размаху. Его конструкция включает кессон с узлами поворота.