США. БОИНГ. В-47 «СТРАТОДЖЕТ». Средний бомбардировщик и разведчик
Первый американский реактивный бомбардировщик со стреловидным крылом Боинг В-47
Летом 1993 г. были обнародованы результаты работы Международной комиссии под эгидой ИКАО и Государственной комиссии России по расследованию инцидента в ночь с 31 августа на 1 сентября 1983 г., когда советским перехватчиком Су-15 над Сахалином был сбит пассажирский самолет Боинг 747 южнокорейской авиакомпании KAL. Основные выводы обеих комиссий совпадают: южнокорейская и советская стороны должны поделить между собой ответственность за происшедшее. Экипаж Боинга сделал ряд фатальных ошибок. Отклонившись сразу после взлета от маршрута, летчики на протяжении почти всего полета не корректировали взятый курс, хотя по плану должны были сделать это несколько раз. Советской стороной пассажирский лайнер был принят за американский разведчик RC-135, летевший вблизи (в 75 милях) от южнокорейского самолета. Шансы спутать эти два четырехдвигательных самолета нормальной аэродинамической схемы, двигатели которых размещены на пилонах под крылом, были не реальны в условиях ночи, когда летчик видел только силуэт машины.
В схожести конфигураций RC-135 и Боинга 747 нет ничего удивительного: RC-135 также создан на фирме Боинг. Однако нормальная аэродинамическая схема с пилонным крыльевым расположением двигателей стала традиционной не только для фирмы Боинг. Даже специалисту сегодня бывает трудно отличить по внешнему виду от боинговских машин (в числе последних Боинг 757 и 767) дозвуковые транспортные самолеты других фирм (Эрбас Индастри А300/310/320/340, Ил-86 и Ил-96 ОКБ им.С.В.Ильюшина, Ту-204 ОКБ им.А.Н.Туполева). Они различаются лишь числом двигателей, размерами и сравнительно небольшими конструктивными особенностями (типа концевых крыльевых поверхностей), что зачастую бывает недостаточно для визуального опознавания с большой дальности при плохой видимости. Следование боинговской схеме отнюдь не является простым подражанием. Законы аэродинамики и проектирования одинаковы для всех конструкторов, и крупные преимущества данной схемы (получение аэродинамически чистого крыла одновременно с его разгрузкой в полете и противофлаттерным эффектом вынесенных вперед на пилонах двигателей, упрощение обслуживания двигателей и т.д.) в любом случае обусловили бы ее широкое распространение. Заслуга фирмы Боинг в том, что она дала такой схеме «путевку в жизнь», применив ее на самолете-топливозаправщике КС-135 (первый полет опытного самолета 367-80 в июле 1954 г.) и его производных – пассажирском Боинг 707, военно-транспортном С-135, воздушном командном пункте ЕС-135 и пресловутом разведчике RC-135.
Схемы вариантов самолета В-47
Пассажирский лайнер Боинг 747
Эта компоновка известна довольно давно. Например, в июне 1931г. в Центральном КБ завода им.В.Р.Менжинского под руководством Д.П.Григоровича создали опытный четырехдвигательный тяжелый поршневой бомбардировщик ТБ-5, отличавшийся установкой двигателей под крылом на стойках-пилонах. Но в серию ТБ-5 не пошел и впервые новаторская для своего времени схема была растиражирована фирмой Боинг на самолете В-47 – первом в США реактивном бомбардировщике со стреловидным крылом. Эта машина несмотря на массовое производство простояла на вооружении сравнительно недолго, не принимала участия в военных конфликтах и давно стала достоянием истории. Время высветило ее главное историческое значение: она стала на много лет вперед «законодателем моды» для гражданского транспортного дозвукового самолетостроения. В-47 послужил и прообразом для американского стратегического бомбардировщика В-52, хотя здесь ни другие зарубежные, ни российские самолетостроители не пошли американским путем, поскольку в отличие от гражданских машин концепции военных самолетов в значительно большей мере определяются национальными задачами. Недавно открытые страницы отечественной истории заставляют вспомнить В-47 и в другом качестве: созданный на его основе разведчик RB-47 неоднократно нарушал границы Советского Союза.
Предысторию В-47 начинают обычно с осени 1943 г. и связывают ее именно с разведывательным назначением, в котором В- 47 прежде всего известен в нашей стране. Выпущенными в это время требованиями ВВС армии США (USAAF) предусматривалось создание скоростного фоторазведчика, способного после переоборудования применяться и в качестве среднего бомбардировщика. Сформулированное ТТЗ позволило начать первые в США работы по созданию многодвигательной реактивной машины. Фирма Боинг представила в январе 1944 г. на конкурс проект самолета «изделие 424», отличавшегося от своего предшественника – бомбардировщика В-29 «Сверхкрепость» – в основном, установкой четырех ТРД с осевым компрессором Дженерал Электрик TG-180 (максимальная тяга 17,8 кН, 1815 кгс), расположенных в спаренных «скоростных» гондолах непосредственно (без пилонов) под крылом.
Программа разведчика оказалась «бумажной», и серьезные работы развернулись лишь в апреле 1944 г., когда ВВС армии США объявили о следующем конкурсе – на создание среднего полностью реактивного бомбардировщика, обладающего максимальной скоростью 805 км/ч, боевым радиусом действия 1610 км и практическим потолком 12200 м. В декабре 1944 г. свои предложения помимо Боинга представили фирмы Конвэр, Мартин и Норт Америкен, а в марте 1945 г. все участники конкурса получили контракты на создание макетов машин. Причем ВВС рекомендовали фирмам Конвэр и Норт Америкен использовать на их машинах по четыре двигателя Дженерал Электрик J35, а Боингу и Мартину – по шесть двигателей такого же типа. В дальнейшем было принято решение построить и испытать все четыре машины. США и до войны практиковали доведение конкурса до постройки нескольких опытных образцов, однако столь большого числа опытных машин разных типов никогда не строилось. Это объясняется, в основном, желанием поддержать самолетостроительные фирмы в условиях послевоенной конверсии и спада объемов военного производства, хотя в определении масштабов программы сыграл свою роль и начавшийся переход к «холодной войне», ознаменованный в марте 1946 г. известной фултонов- ской речью У.Черчилля.
Фирма Норт Америкен опередила конкурентов, подняв свой В-45 «Торнадо» в воздух 17 марта 1947 г. Эта машина стала первым американским четырехдвигательным реактивным бомбардировщиком (ранее в мае 1946 г. был создан экспериментальный бомбардировщик Дуглас ХВ-43 с двумя ТРД J35, а до того – в 1945 г. – также экспериментальный Дуглас ХВ-42А со смешанной силовой установкой из двух поршневых двигателей и двух вспомогательных ТРД). В-45 строился небольшой серией (142 самолета). Последующие две конкурирующие машины Конвэр ХВ-46 (2 апреля 1947 г.) и Мартин ХВ-48 (22 июня 1947 г.) остались только в опытных экземплярах. Боинговс- кий аутсайдер В-47, опытный образец которого ХВ-47 совершил первый полет последним (17 декабря 1947 г. летчики Р.Роббинс и С.Ослер (Robert Robbins, Scott Osier), оказался тем не менее самой удачной машиной и был запущен в большую серию. Победе фирмы Боинг способствовали ее большой опыт в создании бомбардировщиков (В-17, В-29) и собственные масштабные исследования. В-47 имел наибольшую размерность: расчетная максимальная взлетная масса составила 56,7 т, тогда как у ХВ-48 она была равна 46,5 т, у ХВ-46 – 41,3 т, у В-45 – 37,5 т (у предсерийной машины В-47В максимально допустимая полетная масса достигла 91,6 т, а у В-47Е возросла еще более). Но главное было в другом.
Перехватчик Су-15
Разведчик Боинг RC-135X «Koбpa Ай»
Пассажирский лайнер Ту-204
Решающую роль в успехе Боинга сыграло быстрое заимствование результатов немецких аэродинамических исследований и, прежде всего, применение стреловидного крыла. Представляя в декабре 1944 г. проект бомбардировщика 432, Боинг, как и ее конкуренты, остановилась на хорошо известном прямом крыле. В последующие несколько месяцев было опубликовано несколько работ крупного американского аэродинамика Р. Джонса (Robert Т. Jones) из NACA с обоснованием преимуществ стреловидного крыла. Однако эти работы носили теоретический характер и для получения необходимых экспериментальных данных Боинг в апреле 1945 г., незадолго до капитуляции Германии, включила трех своих специалистов в состав научно-технической группы, образованной армией США для посещения немецких авиационных центров. Изучив немецкие материалы по стреловидному крылу, один из ведущих боинговских инженеров Джордж Шайрер (George Schairer) незамедлительно информировал конструкторскую группу о результатах своей поездки и выступил в поддержку перехода к такому крылу. В соответствии с его рекомендациями Боинг в сентябре 1945 г. представила проект 448, в котором впервые использовала стреловидное крыло (35° по линии четвертей хорд). Боинговские конкуренты на столь радикальное по тому времени изменение своих проектов так и не решились.
Пассажирский лайнер Ил-86
Пассажирский лайнер Эрбас Индастри А320
Второе крупное слагаемое успеха Боинга – удачный выбор схемы установки двигателей был ее собственной заслугой (хотя, как отмечалось выше, фирма и здесь не была первой). Еще при изучении разведчика по проекту 424 фирма, проведя испытания в аэродинамической трубе, отказалась от дальнейшего использования принятой было для этого самолета компоновки с пакетным размещением реактивных двигателей из-за чрезмерного, по ее мнению, снижения аэродинамического качества загроможденного двигателями крыла.
Разведчик-бомбардировщик Норт Америкен RB-45C «Торнадо»
Схема бомбардировщика В-45С
В первоначальном проекте бомбардировщика 432 предпочтение было отдано расположению четырех двигателей в верхней центральной части фюзеляжа с установкой боковых маловыступающих воздухозаборников (аналогично тому, как это сделала фирма Дуглас на экспериментальном ХВ-43). На шестидвигательном (в соответствии с пожеланиями заказчика) бомбардировщике по проекту 448 со стреловидным крылом внутренняя компоновка двигателей была сохранена: четыре двигателя размещались, по-прежнему, в центральной части фюзеляжа, но имели общий большой лобовой воздухозаборни