Первый советский стратегический бомбардировщик Ту-4: история, описание и характеристики

Ту-4 – это советский поршневой стратегический бомбардировщик, принятый на вооружение в 1949 году и эксплуатировавшийся примерно до середины 60-х. Этот самолет можно смело назвать уникальным, и для этого есть несколько причин. Ту-4 – это первый советский самолет-носитель ядерного оружия, то есть его можно смело назвать пионером отечественной стратегической авиации. Также он является точной копией американского бомбардировщика В-29.

Советский военно-промышленный комплекс на протяжении всей своей истории никогда не брезговал плагиатом, но Ту-4 является единственным настолько сложным изделием, полностью скопированным (вплоть до деталей интерьера) с оригинала. Исключением стало только советское пушечное вооружение самолета и двигатели.

Этот самолет стал основой ядерной мощи в начальный период Холодной войны. Ту-4 не являлся межконтинентальным, но его дальности хватало, чтобы нанести удары по американским базам, развернутым в Западной Европе и Великобритании.

Создание Ту-4 позволило советской авиационной промышленности перейти на другой технологический уровень, причем сделать это в кратчайшие сроки. Также не следует забывать о том, когда создавался этот самолет: всего лишь несколько лет прошло после окончания войны, половина страны еще лежала в руинах, люди жили в нищете и голодали.

Но этот бомбардировщик был действительно нужен: бывшие союзники по антигитлеровской коалиции перешли в разряд потенциальных противников, в Пентагоне уже были готовы планы ядерных ударов по СССР, а в 1946 году Черчилль произнес свою знаменитую речь в Фултоне, которая считается официальным началом Холодной войны. Советский Союз уже имел ядерное оружие, но без подходящих средств доставки оно в значительной степени теряло свое стратегическое значение.

Именно поэтому на разработку дальнего бомбардировщика были брошены все силы: ведущим конструктором был назначен Д. С. Марков, а генеральным – А. Н. Туполев. Курировал разработки самолета всесильный глава госбезопасности Лаврентий Берия.

Первый полет Ту-4 совершил в 1947 году, всего было выпущено около 1200 единиц этого самолета. Серийное производство продолжалось до 1952 года.

История создания

Тяжелые многомоторные бомбардировщики начали создаваться уже во время Первой мировой войны. Первой полноценной машиной такого класса стал российский четырехмоторный биплан «Илья Муромец», спроектированный Игорем Сикорским еще в 1914 году. Чуть позже аналогичные самолета появились и в составе ВВС других стран-участниц конфликта, внешне они сильно напоминали российский бомбардировщик. К концу войны авиация уже могла использовать бомбы довольно серьезных калибров (до 1 тонны), значительно возросла и точность бомбометания.

В 1921 году появилась первая попытка теоретического обоснования использования тяжелой авиации – книга итальянского генерала Джулио Дуэ «Господство в воздухе». Автор считал, что теперь тяжелые бомбардировщики могут решить исход любого военного конфликта, просто разбомбив инфраструктуру неприятеля. По мнению Дуэ, авиация должна полностью изменить ход грядущих войн. Если раньше боевые действия были уделом вооруженных сил, а население воюющих стран жило более или менее мирной жизнью, то теперь под удар должны попадать все области, куда способны долететь боевые самолеты. Генерал считал, что основной задачей авиации должно стать разрушение экономики противника – городов, заводов, дорог и госучреждений, находящихся во вражеском тылу. Дуэ считал, что психологическое воздействие массированных бомбардировок на мирное население заставит его требовать капитуляции у собственного правительства.

Следует отметить, что итальянский генерал практически сформулировал концепцию применения стратегической авиации в период Второй мировой войны. Именно таким образом свои ВВС против Германии и Японии использовали США и Великобритания.

По условиям Версальского договора Германии и Австрии было запрещено заниматься разработкой бомбардировочной авиации. Поэтому германские авиаконструкторы строили пассажирские многомоторные самолеты, которые при необходимости можно было быстро трансформировать в боевые самолеты.

В 20-е и 30-е годы работы над тяжелыми дальними бомбардировщиками активно проводились в Советском Союзе. Наиболее известной советской машиной того периода был ТБ-3, который был разработан в КБ Туполева и выпускался до 1937 года. Этот самолет участвовал в боях на Халхин-Голе, в финской войне и довольно активно использовался на начальном этапе Великой Отечественной.

Советские машины имели обшивку из гофрированного алюминия, что увеличивало прочность корпуса, но негативно влияло на скорость летательных аппаратов. Бомбардировщики имели неубирающееся шасси и открытые кабины пилотов. Их скорость не превышала 200 км/ч.

В середине 30-х годов в США начали строить бомбардировщики следующего поколения, с гладкой обшивкой, убирающимися шасси и мощными двигателями. Их скорость не уступала истребителям того времени. Первой машиной подобного класса стал бомбардировщик В-17, который поступил на вооружение ВВС США в 1935 году.

В СССР работы над созданием новых дальних бомбардировщиков не прекращались, однако перед войной упор был сделан на развитие фронтовой авиации. В США и Великобритании, наоборот, очень много внимания уделялось созданиям новых многомоторных тяжелых бомбардировщиков, способных массированными ударами наносить серьезный урон промышленным центрам противника.

В начале войны английские ВВС получили на вооружение тяжелый четырехмоторный самолет Avro Lancaster, который мог брать на борт до 10 тонн бомб. Именно он стал основой английской бомбардировочной авиации во время Второй мировой войны.

Основой американских бомбардировочных ВВС стали самолеты В-17 и В-24. Дальнейшим развитием этого класса авиации в США стал самолет B-29 Superfortress, разработанный в 1942 году. Эту машину называют лучшим тяжелым бомбардировщиком Второй мировой войны. И не зря. Скорость В-29 достигала 600 км/ч, а потолок – 12 км. На такой высоте бомбардировщику был практически не страшен зенитный огонь противника, а большое количество огневых точек надежно защищало его от вражеских истребителей, создавая вокруг «Суперкрепости» настоящую сферу огня.

Использование стратегической авиации на европейском и тихоокеанском театре военных действий показало несомненную эффективность этих машин. А появление ядерного оружия превратило эти самолеты в стратегические. Мало иметь ядерную бомбу, ее еще и необходимо доставить к цели.

Кстати, руководство Советского Союза во время войны несколько раз обращалось к американцам с просьбой передать СССР по ленд-лизу бомбардировщики В-29, но всегда получало вежливый, но решительный отказ. Советский Союз не имел возможности заниматься самостоятельной разработкой тяжелых бомбардировщиков во время войны, так как все ресурсы уходили на проектирование и постройку фронтовой авиации.

Однако в СССР понимали неизбежность военно-политического противостояния со вчерашними союзниками, поэтому попытки начать создание тяжелого бомбардировщика все же предпринимались. Кроме того, в 1943 году стартовала советская атомная программа, а для ядерной бомбы нужен носитель с соответствующими характеристиками.

В 1943 году советский нарком авиации Яковлев обратился к Туполеву с предложением разработать эскиз нового тяжелого бомбардировщика, взяв за основу американский В-29. КБ Туполева, по сути, было единственным коллективом в СССР, которое обладало серьезным, еще довоенным опытом создания подобных машин. Аналогичные задания были направлены в ОКБ Мясищева и конструкторскому бюро Незваля.

В мае 1944 года туполевцы взялись за предложенную работу.

Тем временем удачное стечение обстоятельств значительно упростило работу советских конструкторов. На завершающем этапе войны американские ВВС приступили к массированным бомбардировкам Японии и японских войск, находящихся в Маньчжурии. Во время боевых вылетов было повреждено несколько бомбардировщиков В-29. Четыре из них совершили посадку на советских дальневосточных аэродромах. Их экипажи были интернированы, а новейшие американские бомбардировщики Сталин решил оставить себе.

В мае 1945 года авиаконструктор В. М. Мясищев предложил скопировать американский самолет В-29 «в виду выявленного значительного отставания Советского Союза от США в области самолетостроения». Эти работы он предлагал провести силами собственного бюро и КБ Незваля. О предложении было немедленно сообщено Сталину, которому эта идея, видимо, пришлась по душе. По крайней мере, инициатор не был репрессирован. Однако для принятия окончательного решения он изучил мнение Туполева по этому вопросу.

Конструктор был вызван в Кремль, где имел долгий и обстоятельный разговор со Сталиным. Этот эпизод подробно описан в книге Лазарева «Коснувшись неба». Вождя интересовало мнение Туполева о качествах и характеристиках американского бомбардировщика, и способностях отечественной промышленности скопировать этот самолет. Конструктор похвалил американский самолет, особенно выделил его скоростные характеристики и мощь бортового вооружения. При этом он отметил, что полностью скопировать такую машину будет весьма сложно, а вопросы согласования производства отдельных его узлов и агрегатов с различными министерствами займет очень много времени. Сталин дал конструктору самые широкие полномочия, но жестко ограничил его по времени: он хотел увидеть новый самолет уже к середине 1947 года.

В кратчайшие сроки три из четырех самолетов были перегнаны с Дальнего Востока в Москву, один из них был полностью разобран, второй использовали в качестве эталона, на третьем проводились испытательные полеты. Четвертая машина была отправлена в одну из действующих частей ВВС. К огромной радости конструкторов, в одном из самолетов был обнаружен комплект технической документации.

Самолет во время разработки получил индекс Б-4. После того как В-29 разобрали каждым отдельным агрегатом занималась специальная группа инженеров и технологов. Деталь взвешивалась, обмеривалась, детально описывалась и фотографировалась, также проводился спектральный анализ, чтобы понять, из какого материала она сделана. Перед конструкторами стояла задача полностью скопировать американский самолет, и они выполняли ее дословно. Именно поэтому в кабине пилотов появилась подставка под газированные напитки и пепельница, хотя курить советским летчикам в полете строго запрещалось.

Доходило до анекдотических ситуаций. На левом крыле было обнаружено небольшое отверстие. Ни специалисты на аэродинамике, ни эксперты по прочности конструкции не могли сказать, для чего оно нужно. Вероятно, что рабочий на заводе сделал его случайно, по ошибке, а затем его просто забыли заделать. Однако на всех советских Ту-4 на левом крыле появилась крошечная дырочка, сделанная самым тонким сверлом.

Почти весь гермолаз внутри самолета был окрашен в зеленый цвет, лишь небольшая его часть в самом конце осталась белой. Возможно, что у американского солдата, который красил его, просто кончилась краска. Однако все гермолазы в советских самолетах были покрашены сходным образом.

Однако сделать самолет точной копией В-29 было очень сложно. Одной из основных проблем была дюймовая система измерений, в которой бомбардировщик был сделан. Еще перед началом проекта советские представители в США, Великобритании и Канаде начали скупать нужное измерительное оборудование, но это не решило всех проблем. Все размеры самолета (включая шаг резьбы и сечение проводов) пришлось переводить в миллиметры и только потом изготавливать.

Но и здесь была масса сложностей. Толщина обшивки В-29 составляла 1/16 дюйма, при переводе ее в метрическую систему получалось 1,5875 мм. Сделать алюминиевый лист такой толщины советская промышленность была не в состоянии. При округлении этого значения до 1,6 мм значительно увеличивался вес всей машины – она не могла достичь необходимых летно-технических характеристик (дальность, скорость, потолок). А при уменьшении толщины корпуса до 1,5 мм снижалась его прочность. В итоге для обшивки самолета решили использовать алюминиевые листы разной толщины – от 0,8 до 1,8 мм. Похожая проблема возникла и с сечением электропроводки самолета. Существующие в СССР стандарты были или меньше необходимой величины, или существенно превышали ее. В первом случае нельзя было достичь нужного напряжения, а во втором значительно увеличивалась масса электрооборудования.

На Ту-4 решили ставить отечественные двигатели, хотя советскими их назвать можно было с большой натяжкой. Еще перед войной СССР заключил с американской компанией Wright лицензионное соглашение на производство авиационных двигателей. Так что советский двигатель АШ-73 был очень похож на Wright R-3350-79, стоявший на В-29. Однако карбюраторы, подшипники, турбокомпрессоры были полностью скопированы с «трофейного» бомбардировщика.

На Ту-4 были установлены более современные радиостанции, которые были скопированы с лендлизовских самолетов более поздних серий.

Первоначально казалось, что с повторением системы вооружения особых проблем не будет – достаточно лишь установить аналогичное количество огневых точек и повесить бомбы нужного калибра, но в реальности задача оказалась гораздо сложнее. Нужно было изготовить прицелы и сбрасыватели для бомб, электромоторы, ленты для подачи патронов и многое другое. Прицелы, которые были установлены на В-29, не подходили, потому что советские бомбы имели баллистику отличную от тех, что применялись в американских ВВС.

Однако самой наиболее сложной проблемой стали вычислительные машины, которые дистанционно управляли оборонительным вооружением самолета. Они учитывали параллакс цели, внося при стрельбе необходимые поправки. Благодаря этому, каждый из пяти стрелков мог управлять любой турелью со своего места. Очень большой проблемой стало копирование сельсин-приводов дистанционного управления для авиационных пушек. Позже система, разработанная при постройке Ту-4, использовалась на всех советских бомбардировщиках.

Конфуз вышел с копированием системы «свой-чужой». Здравый смысл подсказывает, что на своих самолетах нужно ставить собственную систему опознавания, но в сталинском государстве приказы сверху часто воспринимали буквально, поэтому аппаратуру просто скопировали с американской, а потом сильно задумались. В итоге ее, конечно же, пришлось переделывать.

В создании нового советского бомбардировщика принимали участие более шестидесяти НИИ, ведомств и предприятий. Каждый из смежников занимался копированием отдельного узла или детали. Возможно, что из-за этого Ту-4 очень скоро получил прозвище «кирпичный бомбардировщик».

В-29 без топлива и масла весил 34 930 кг, первый Ту-4, сделанный по его образу и подобию — 35 270 кг. Это без всякой насмешки можно назвать блестящим результатом.

Весной 1947 года первый Ту-4 был готов к полету. Он впервые поднялся в воздух 9 мая 1947 года. Хотя, различные испытания продолжались до 1949 года, бомбардировщик был сразу запущен в серийное производство. Три первых самолета приняли участие в воздушном параде 1947 года, как изначально и требовало руководство страны.

Испытания самолета шли довольно тяжело, вскоре из-за пожара двигателя был потерян третий Ту-4. На четвертой машине было установлено пушечное вооружение (вместо пулеметного). Много хлопот конструкторам доставила силовая установка самолета, слабым местом были турбокомпрессоры. Однако постепенно основные проблемы были решены, и в конце 1948 года лично Сталин подписал акт об окончании Государственных испытаний самолета.

На вооружение частей ВВС Ту-4 начал поступать в 1949 году.

Позже были предприняты попытки разработать систему дозаправки в воздухе для бомбардировщика, однако они закончились неудачей. Аналогично получилось и с подвесными баками – их установили всего лишь на нескольких машинах. Так что, несмотря на впечатляющую практическую дальность полета (более 6 тыс. км), самолет не был способен достичь территории США и вернуться.

За создание Ту-4 Туполев получил орден Ленина.

Описание конструкции

Самолет Ту-4 является цельнометаллическим монопланом, выполненным по классической схеме со средним расположением крыла. Рули и элероны самолета имели полотняную обшивку. Бомбардировщик имел однокилевое вертикальное оперение.

Конструкционно фюзеляж самолета делился на пять частей: гермокабина в носовой части машины, центральная часть фюзеляжа, средняя гермокабина, хвостовая часть и кормовая гермокабина. Носовая и средняя гермокабина соединялась с помощью гермолаза диаметром 710 мм.

Ту-4 имел трехстоечное шасси с носовым колесом.

Два бомбовых отсека находились в центральной части фюзеляжа.

Крыло самолета имело трапециевидную форму с большим удлинением и двумя лонжеронами. В крыле располагались двадцать два мягких топливных бака, общим объемом более 20 тыс. литров. Каждый из двигателей имел собственную топливную и маслосистему.

Ту-4 оснащался антиобледенительной системой, которая состояла из пневматических протекторов передней кромки крыла, стабилизатора и киля. Чтобы избежать обледенения винтов, перед полетом их обливали смесью спирта и глицерина.

Фонарь носовой гермокабины был вписан в обводы фюзеляжа. Каркасы носового фонаря и фонаря кабины пилотов были изготовлены из специальных магниевых сплавов, а остекление из органических стекол. Создание герметических кабин обеспечило экипажу комфортные условия работы, невиданные ранее в советских ВВС. Приборы и оборудование были размещены удобно и легкодоступно.

Самолет оснащался высотным оборудованием, в состав которого входили устройства для подачи воздуха в кабины, система обогрева и контроля давления. Воздух подавался от турбокомпрессоров двигателей. На высоте семь километров поддерживалось давление, соответствующее высоте 2,5 км.

Экипаж самолета состоял из 11 человек: двух пилотов (один из них выполнял функции командира бомбардировщика), штурмана, радиста, механика, оператора РЛС и четырех стрелков. В передней гермокабине были расположены места пилотов, радиста, штурмана и бортмеханика.

В средней гермокабине находились места для трех стрелков и оператора бортовой РЛС. Передняя и средняя кабина соединялась гермолазом. Также в средней кабине располагалась центральная прицельная станция, спальные места для экипажа, термосы с пищей и туалет.

В центральной части фюзеляжа находились два бомбоотсека (передний и задний) с индивидуальными бомболюками, антенна и блоки РЛС.

В задней части самолета размещалась кормовая герметическая кабина, в которой находилось место для хвостового стрелка.

Силовая установка самолета состояла из четырех двигателей воздушного охлаждения АШ-73ТК, находящихся в мотогондолах крыла. Каждый из них имел мощность 2,4 тыс. л. с. и оснащался турбокомпрессором и центробежным нагнетателем. Топливо – бензин.

Двигатели имели четырехлопастные винты, с изменяемым в полете шагом.

Значительным достижением для советской авиационной промышленности, которому она обязана эпопеей с копированием В-29, стало объединение всех элементов оборудования самолета в отдельные системы. Это было сделано впервые. Автоматика существенно повысила эффективность работы всех систем бомбардировщика. Десятки электромоторов, сервоприводов и триммеров помогали экипажу управлять различными узлами и элементами самолета: шасси, закрылками, рулями высоты и направления. Всего на бомбардировщике было установлено 150 электродвигателей – немыслимое количество для советского самолета. Для их питания Ту-4 был оснащен электрогенераторами и  аккумуляторной батареей.

Пилотажно-навигационное оборудование бомбардировщика состояло из магнитного и гироскопического компаса, сопряженного с автопилотом, радиокомпаса, автопилота и навигационного координатора НК-46Б – первого в СССР бортового лампового компьютера, с которым были сопряжены все остальные элементы пилотажно-навигационного комплекса. Он производил исчисление пути, пройденного самолетом, и рассчитывал его текущие координаты.

Также в состав навигационного оборудования входил радиодальномер СД-1 «Шиповник», который позволял рассчитывать дистанцию до начала ВПП. Это позволяло садить Ту-4 «вслепую», в условиях плохой видимости.

Радиолокационный бомбоприцел «Кобальт» позволял штурману определять крупные промышленные центры в любое время суток и при любой погоде на расстоянии до 90 км, небольшие города можно было обнаружить на удалении 45-50 км. Прицел был полностью скопирован с американского образца.

В состав оборонительного вооружения Ту-4 входило 10 пушек Б-20Э или НР-23, размещенных в пяти башня с дистанционным управлением. Стрелять из них можно было из любого места самолета. Нормальная бомбовая нагрузка Ту-4 составляла 6 тонн. Модификация Ту-4А могла брать на борт одну ядерную бомбу.

Позже на самолетах стали устанавливать специальные шторки и светофильтры, которые защищали пилотов и штурмана от светового импульса ядерного взрыва.

Для советских ВВС бомбардировщик Ту-4 был очень сложен. Он требовал более высокой квалификации пилотов и обслуживающего персонала, но, несмотря на это, летчики любили эту машину. Основной причиной такого отношения было удобство его эксплуатации, заложенное в конструкции. Все приборы и элементы оборудования были размещены продуманно и легкодоступно. Особенно большое внимание уделялось удобству работы членов экипажа, что ранее было несвойственно советским самолетам.

С точки зрения развития отечественной авиации, создание бомбардировщика Ту-4 трудно переоценить. Эти работы позволили отечественному авиапрому выйти на совершенно другой технологический уровень. Сотни и тысячи советских конструкторов и технологов познакомились с новыми видами материалов и оборудования. На Ту-4 был обкатан метод «обратной разработки», который еще не раз использовался советскими специалистами в будущем. Используя его, отечественные инженеры постигали конструкцию зарубежных управляемых ракет и боеприпасов объемного взрыва, электроники и систем защиты бронетехники, добытые советской разведкой. Благодаря этому были сэкономлены миллиарды рублей и годы кропотливого труда.

Если же говорить о Ту-4, то здесь картина не будет такой однозначной. В любом случае следует признать гениальность Туполева, в первую очередь как организатора, способного в столь короткий срок решить такую нетривиальную задачу. Кроме того, самолет действительно получился неплохим, а СССР получил первый дальний бомбардировщик-носитель ядерного оружия.

Однако время поршневых самолетов уходило в прошлое. Прославленный В-29 становился легкой добычей для реактивных МиГ-15 в корейском небе, и очень ему пришлось перепрофилироваться в ночной бомбардировщик. В то время, когда Ту-4 только начал поступать на вооружение советских ВВС, в США уже разработали более современные В-36 и В-50, которые по многим характеристикам превосходили В-29.

А уже в середине 50-х годов в стратегической авиации США началась «турбовинтовая» эра, и американская стратегическая авиация получила на вооружение турбореактивный В-52, который находится в строю и поныне.

Характеристики

Источник