Самолет ту-4: история создания

Конструкция Ту-98

Самолет Ту-98 представляет собой среднеплан со стреловидным крылом (стреловидность по передней кромке − 55 градусов). В состав силовой установки входили два двигателя АЛ-7Ф, которые разместили в корме фюзеляжа. Воздухозаборники сместили немного вверх. Основные опоры шасси убирались в фюзеляж, это вызывало много неприятностей во время посадки на ВПП с бетонным покрытием. Экипаж – 3 человека: летчик-командир корабля, штурман-навигатор и штурман-оператор. Рабочие места экипажа оборудовались катапультными креслами. Переднюю часть самолета занимала единая гермокабина. За ней разместили технический отсек с фотоаппаратурой (АФА-33/75). В состав топливной системы в качестве резервуаров входили 4 основных и один центровочный бак, которые размещались в фюзеляже.

Крыло кессонное, двухлонжеронное.

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 размещён 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 подъёма во время посадки или взлета.

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

Конструкция

Тепловоз ТУ4 представляет собой локомотив мощностью 250 л. с. и сцепным весом 18 т. Он предназначен для перемещения состава по железным дорогам колеи 750 мм на лесозаготовках, торфоразработках, карьерах, заводских путях и т. д.
Тепловоз может перемещать состав весом 250 т на подъём 0,1 % со скоростью 10 км/ч, имеет кузов кабинно-капотного типа и гидромеханическую передачу, благодаря которой у него хорошие динамические качества, экономичная тяговая характеристика, простое управление. Тепловоз ТУ4 — тележечной конструкции; две двухосные тележки с мягким рессорным подвешиванием обеспечивают тепловозу хорошую проходимость по неровностям пути, мягкость хода, хорошую вписываемость в кривые. Рама тепловоза опирается на тележки в восьми точках, что обеспечивает ему мягкость и бесшумность хода.
На тепловозе ТУ4 установлен дизельный двигатель У1Д6-250ТК, который развивает мощность 250 л. с. при номинальном числе оборотов 1500 в минуту. Крутящий момент от двигателя на оси передаётся через гидротрансформатор и реверсивную двухступенчатую коробку передач.
Тепловоз ТУ4 — кабинно-капотного типа. Под передним капотом, имеющим удлинённую форму, размещены: двигатель, гидропередача, топливный и масляные баки, компрессоры, система охлаждения двигателя и гидротрансформатора. Задний капот по форме такой же, как и передний, но немного короче. В нём размешены аккумуляторные батареи и багажник для хранения инструмента и снаряжения к тепловозу. Кабина машиниста расположена между передним и задним капотами. Она цельнометаллическая, внутри обшита фанерой, имеет хорошую обзорность, в холодное время года обогревается специальными подогревателями. Для работы в ночное время тепловоз оборудован 24-вольтовой электроосветительной аппаратурой.

История создания Ту-4: интересные и важные моменты

Окончание Второй мировой войны показало, что стратегическая авиация как таковая совершенно отсутствует. Как известно, в 1943 году в стране активизировались работы, связанные с атомной проблемой, которые выявили потребность создания специфического авианосителя для расположения на нем бомбы атомного характера.

Подобного рода задачи в большинстве своем возлагались на КБ Туполева. Так и в этот раз пришло письмо от правительства, в котором говорилось о необходимости разработки эскизного проекта, касающегося создания бомбардировщика, который будет максимально схожим с американским аналогом версии В-29. Подобного рода предложения поступили еще в адрес двух дополнительных КБ.

Через год в начале лета 1945 года авиаконструктором Мясищевым было предложено создать полноценную копию американской версии, но с внесением определенных индивидуальных характеристик, касающихся оснащения. В это же время второе КБ создало проект подобного рода с учетом использования глубокой модернизации новой модели.

В нем предполагалась установка системы пушечно-оборонительного типа и высотных двигателей с наличием воздушного охлаждения. Для этих целей советской стороной сделан запрос в Америку о передаче моделей версии В/29, якобы для обороны районов Дальнего Востока от вторжения японской стороны. К сожалению, эти просьбы остались без удовлетворения.

Тактико-технические характеристики Ту-4

— Главный конструктор: А. Н. Туполев — Первый полёт: 19 мая 1947 года — Начало эксплуатации: 1949 год — Конец эксплуатации: середина 1960-х — Единиц произведено: 1195 или 1296

Экипаж Ту-4

— 11 (командир, пилот, штурман, штурман-бомбардир, бортинженер, бортрадист, оператор РЛС, 4 стрелка)

Размеры Ту-4

— Длина: 30,179 м — Размах крыла: 43,047 м — Высота: 8,460 м — Площадь крыла: 161,7 м² — Коэффициент удлинения крыла: 11,5 — Коэффициент сужения крыла: 2,36 — Профиль крыла: RAF-34 — База шасси: 10,44 м — Колея шасси: 8,68 м

Вес Ту-4

— Масса пустого: 36850 кг — Нормальная взлётная масса: 47850 кг — Максимальная взлётная масса: 63600 кг — Объём топливных баков: 20180 л (+ 3 х 2420 л дополнительных бака в переднем бомбоотсеке)

Двигатель Ту-4

— 4 × радиальных 18-цилиндровых воздушного охлаждения АШ-73ТК — Мощность двигателей: 4 × 2400 л. с. (4 × 1790 кВт) — Воздушный винт: четырёхлопастной В3-А3 или В3Б-А5 — Диаметр винта: 5,06 м

Скорость Ту-4

— Максимальная скорость у земли: 435 км/ч — Максимальная скорость на высоте: 558 км/ч на 10250 м — Посадочная скорость: 160 км/ч — Скороподъёмность: 4,6 м/с — Время набора высоты: 5000 м за 18,2 мин — Длина разбега: 960 м — Длина пробега: 920 м

Дальность полета Ту-4

— при максимальной взлётной массе с 3000 кг бомб: 6200 км — при максимальной взлётной массе с 9000 кг бомб: 4100 км

Практический потолок Ту-4

— 11200 м

Вооружение Ту-4

Стрелково-пушечное: — 4 — 2×20-мм пушки Б-20Е (две турели сверху, две снизу) — 1 — 3 × 20-мм пушки Б-20Е (одна турель в корме) — Общий боезапас: 3150 патронов

— Боевая нагрузка: 11930 кг (максимальная) — Управляемые ракеты: 2 × КС-1 (Ту-4К)

Бомбы: — ядерная: 1 × РДС-3 (Ту-4А) — фугасные: 2 × ФАБ-6000 или 4 × ФАБ-3000 или 8 × ФАБ-1500 или ФАБ-1000 или 14 × ФАБ-500 или 40 × ФАБ-250 или 48 × ФАБ-100 или ФАБ-50

Еще немного интересной информации из истории

Правительство страны было озадачено отказом и ОКБ получили задание по неотложному созданию бомбардировщика дальнего следования максимально схожего с американским прототипом. Для этого были приглашены специалисты, которые разбирались в американской авиатехнике. В процессе разработки был исследован главный образец, который был неоднократно разобран для детального изучения всех необходимых нюансов.

Титанические усилия авиаконструкторов и персонала конструкторских бюро увенчались успехом и модель первого Ту-4 была разработана, хотя на тот момент она имела индекс Б/4. Это был вариант, скопированный до мельчайших деталей. При проектировании даже использовались пресловутые американские единицы измерения в виде дюймов, которые в дальнейшем переводились в знакомые для нас миллиметры.

Безусловно, не обошлось и без проблем, которые коснулись ухудшения характеристик летного типа и электропроводки. Для проведения сети кабеля с дюймовым сечением, применили отечественный, который имел существенные суммарные отличия.

Двигатели – это то, что кардинально отличало аналог от представленной модели. По мнению создателей, нет смысла ставить такую же силовую установку, поэтому самолет оснастили более мощными. С точки зрения оригинальности, с интересом подошли и к созданию конструкции, которая дистанционно управляла турелями оборонительного характера и была приспособлена исключительно для последующей в ней установки пушек отечественного военного производства.

Впервые данная модель была поднята в воздушное пространство только в начале мая 1947 года, но весь летно-испытательный процесс длился еще до 1949 года включительно, и в этот же момент его начали направлять в разные части.

Единственный неприятный момент, это неудачные попытки, связанные с разработкой системы, позволяющий проводить дозаправку в воздухе, которая направлена на увеличение показателей дальности полета. Вмонтированная система и топливные баки подвесного типа, оказались на практике не очень удачной идеей для размещения, поэтому были оставлены лишь на единичных экземплярах. На некоторых фото можно заменить эти элементы.

История создания

В середине 60-х годов, в связи с увеличением объёмов перевозок на УЖД лесной промышленности, возникла потребность в локомотивах с большей мощностью, чем у существовавших на тот момент тепловозов. Ввиду специфики узкоколейного транспорта (состояние пути, наличие кривых малого радиуса), которая ограничивала длину поездов, достаточно было достигнуть мощности тепловозов в 400 л. с., с возможностью работы двух локомотивов по системе многих единиц. Тепловозы ТУ2 и ТУ3, выпускавшиеся в то время, имели чрезмерно большую нагрузку на ось (8 т) и довольно сложную для промышленного железнодорожного транспорта электрическую передачу. Так же, кузов вагонного типа, которым обладали эти тепловозы, в условиях частой смены направления движения и усиленного наблюдения за составом и путями не мог быть удобным для локомотивных бригад.
В связи с вышеизложенным, Камбарский машиностроительный завод разработал новый тип узкоколейного локомотива с гидравлической передачей, который получил обозначение ТУ4.

Бомбардировщик Ту-4 — видео

https://youtube.com/watch?v=PhmdvNmW178

И.В. Сталин понимал, что все эти объективные трудности ставят проблему создания бомбардировщика под угрозу срыва. Выход из создавшегося положения был найден совершенно неожиданный. Во время бомбардировок Японии американской авиацией несколько бомбардировщиков В-29 после повреждений были вынуждены приземлиться на территории СССР. Сталин принял, вероятно, единственно правильное решение — наладить выпуск копий американского В-29.

Работа по копированию В-29 была поручена ОКБ А.Н. Туполева с одновременным развертыванием серии на заводе № 22 в Казани. Работы по самолету «64» были свернуты. 6 июня 1945 г. вышло решение ГКО об организации серийного производства Б-4 (первоначальное обозначение аналога В-29). Три летные машины В-29 были перегнаны в Москву. Одна машина поступила в ЛИИ для обучения персонала, вторую передали в ОКБ для разборки, изучения и копирования, третья осталась в качестве эталона. А.Н. Туполев, осмотрев машину, оценил объем и продолжительность предстоящих работ в три года. Обосновывая срок, он объяснил Сталину, что американская технология отличается и опережает нашу не только в самолетостроении, но и в других отраслях. Сталин ответил, что промышленности придется все освоить, так как иного пути нет.

Предоставив Туполеву широчайшие полномочия, срок ограничил двумя годами. И хотя Туполев практически стал главкомом над всеми включенными в орбиту грандиозного проекта, задача перед ним стояла чрезвычайно сложная. К работам было подключено более 900 заводов различных министерств. Подготовку к работе Туполев начал с создания штаба. В него вошли руководители ведущих бригад ОКБ, а ведущим по машине стал Д.С. Марков.

В-29 прежде всего расстыковали, каждый отдельный агрегат обрабатывала своя бригада конструкторов и технологов. Агрегат взвешивали, обмеряли, фотографировали и описывали, фиксировали геодезически. Любая деталь подвергалась спектральному анализу для определения материала. Трудности возникли при переводе дюймовых размеров в метрические, особенно с толщиной обшивки. Такие же трудности наблюдались при аналогичном переводе сечения проводов. Если округляли в плюс, вес возрастал на 8—10%, если в минус — не укладывались в нормы падения напряжения. Прибористам также довелось немало потрудиться над копированием. Легче было двигателистам. ОКБ А.Д. Швецова еще до войны имело лицензионное соглашение с американской фирмой «Райт». Двигатель АШ-73ТК для аналога был разработан на основе американского двигателя «Райт Циклон 18», стоявшего на В-29. Без изменения были запущены в производство турбокомпрессоры, карбюраторы, термостойкие подшипники.

Освоение советской авиапромышленностью самолета Ту-4 дало стране не только современный самолет, но и вывело Советский Союз на мировой уровень. Меньше двух лет понадобилось, чтобы первый серийный самолет Б-4 вышел со стапелей завода. 19 мая 1947 г. самолет с экипажем летчика-испытателя Н.С. Рыбко поднялся в воздух. За большие заслуги ОКБ А.Н. Туполева по копированию и серийному освоению машины название Б-4 сменили на Ту-4. Серийный выпуск продолжался до 1952 г. на трех заводах, на которых было выпущено 847 машин. С самолета Ту-4А впервые в нашей стране 18 октября 1951 г. была сброшена атомная бомба. Было сделано несколько модификаций Ту-4, но в основном это были одиночные или в лучшем случае малые серии.

Подробнее о самолете

Стоит обратить внимание на тот факт, что это воздушное судно стало последним в советские времена представителем линейки тяжелых бомбардировщиков с двигателем поршневого типа. Его дальность не признана межконтинентальной (около 5.1 тыс

км), поэтому выполнял рейсы дальнего направления. В 50-х годах XX столетия, когда еще не были разработаны новые версии авиамашин, эти суда являлись основной ударной мощью страны, ведь в их оснащении система воздушной дозаправки и возможность нанесения сокрушительного удара по боевым точкам противника.

Именно процесс серийного производства данной категории самолетов стал для СССР началом перехода от одного уровня самолетостроения к другому, более высокому с точки зрения, используемых технологических процессов. Ту-4 стал первым бортом, где процесс создания элементов оборудования подразумевает их объединение в определенные системы. На нем была впервые установлена и испытана система, связанная с дистанционным управлением.

ТТХ и возможности

Что касается ТТХ, то на конец февраля 1946 года они были утверждены в следующем порядке и с наличием показателей равных:

• 5 тыс. кг – вес пустого воздушного судна при 54.5 тыс. кг. нормального взлетного веса, при наличии перегрузки его масса не могла превышать 61.2 тыс. кг.;
• не менее 470 км/час – максимально допустимый показатель скорости, при стандартной скорости равной 560 км/час;
• от 5 до 6 тыс. км – дальность маршрута с учетом нормальных показателей веса борта и наличии нагрузки со стороны вооружения (бомбы).

Впоследствии в эти характеристики неоднократно вносились изменения. Так, была увеличена дальность до 7 тыс. км, оговорено обязательное наличие внутрифюзеляжной подвески для вооружения (бомбы укороченного калибра).

То же можно сказать и про оснащение, ведь его не раз усовершенствовали и заменяли на более современное и эффективное. Стилистика и внешний вид практически не менялся, так как придерживались понятий, что эта модель должна выглядеть максимально просто и соответствовать параметрам своего американского аналога-прототипа.

В 1947 году после завершения процесса разработки туполевское КБ получило награду в виде ордена Ленина, что в те времена считалось огромным признанием со стороны правительства.

https://youtube.com/watch?v=LrWqgVDWkbg