Точечный старт для реактивных самолётов

Еще в советское время многих путешественников удивляло неожиданное улучшение ранее «убитых» автомобильных дорог и увеличение их ширины. Роскошные дороги могли появиться практически в безлюдной степи и внезапно исчезнуть всего через несколько километров. Решение данной загадки было простым: отдельные участки автомобильных дорог создавались с учетом запросов военных. В случае полномасштабного военного конфликта, который привел бы к ударам по аэродромам, автострады смогли бы их заменить. Специальные инженерные и аэродромные службы могли развернуть запасной мобильный аэродром в самом неожиданном месте.

Также в СССР существовала другая проблема – необходимость прикрытия объектов, расположенных в районах Крайнего Севера и на Дальнем Востоке, где была плохо развита не только аэродромная сеть, но и банально отсутствовали автомобильные дороги. Все это заставляло советских конструкторов работать над альтернативными вариантами запуска реактивных самолетов, прорабатывать возможность безаэродромного старта. Это было актуально и для удаленных районов страны с неразвитой аэродромной инфраструктурой и в случае полномасштабных боевых действий, когда самолет мог подняться в небо, используя точечный старт.



Идее старта самолета с места насчитывается практически столько же лет, сколько и самой авиации. Еще в 1916 году на трех американских крейсерах появились специальные 30-метровые катапульты, предназначенные для запуска гидросамолетов. Вторую жизнь идея безаэродромного старта обрела уже в 1950-е годы. Толчком послужило появление крылатых ракет, которые тогда называли самолеты-снаряды. Справедливости ради стоит отметить, что первые крылатые ракеты и являлись самолетами, но только беспилотными. Сначала их запускали исключительно с пологих направляющих, никаких вертикальных пусковых контейнеров тогда еще не было. Успех с запуском первых крылатых ракет заставил военных и авиаконструкторов обратить внимание на схему их запуска.



Над проблемой безаэродромного старта в СССР начали активно работать в 1950-е годы. При этом один из проектов на базе истребителя-перехватчика МиГ-19 был реализован на практике. Проект получил обозначение СМ-30. Всего было подготовлено два истребителя и несколько пусковых установок для них. Еще один проект предполагал различные варианты старта для разрабатываемого сверхзвукового стратегического бомбардировщика М-50. Над проектом работали в КБ Мясищева, в том числе рассматривался и вариант точечного старта бомбардировщика непосредственно с места его стоянки. Другие варианты с возможностью старта М-50 с различных тележек с ракетными ускорителями с колесным шасси или тележек на рельсовом пути, а также вариант с использованием для старта гидротележки были не менее экзотичными.

Постановление Совета Министров СССР по проектированию и постройке специальной системы безаэродромного старта вышло в 1955 году. К решению данной проблемы были привлечены и специалисты ОКБ-155. Работы курировал М. И. Гуревич, а ответственным по доработке истребителя МиГ-19 под данные требования был А. Г. Агроник. Специально для запуска истребителя была спроектирована пусковая установка – ПУ-30. Катапультная установка для запуска была создана на базе двухосного трейлера ЯАЗ-210, она могла быть установлена на любой, даже не самой ровной поверхности, которая была в состоянии выдержать ее вес.

Транспортировка истребителя-перехватчика производилась на мощной балке, которая крепилась на четырехколесной тележке прицепа, с которой и осуществлялся взлет. Данная рампа имела подъемно-поворотный механизм наката истребителя на балку. Катапультное устройство устанавливали в рабочее положение, после чего самолет при помощи лебедки затягивали на направляющие транспортно-пусковой установки, для этого по бокам фюзеляжа МиГ-19 были расположены специальные колодки. Перед запуском необходимо было выполнить еще одну операцию – вырыть сзади транспортно-пусковой установки достаточно большую яму-лоток, предназначенную для уменьшения воздействия газовых струй на грунт. Затем истребитель с убранным шасси крепился на направляющих тарированными на срез болтами. И наконец, направляющие рельсы вместе с самолетом поднимались на угол 15 градусов. В кабину истребителя летчик попадал, воспользовавшись стремянкой.

Сев в самолет, пилот запускал основные двигатели РД-9Б, выводя их на максимальный режим работы. Затем он включал форсаж и нажимал кнопку старта твердотопливного ускорителя. Благодаря резкому увеличению тяги тарированные болты срезались, и самолет успешно разгонялся, перегрузка при этом составляла не менее 4,5 g. Стоит отметить, что изменения в конструкции истребителя МиГ-19, предназначенного для безаэродромного старта, были минимальны. В дополнение к штатным двигателям под фюзеляжем располагался мощный твердотопливный ускоритель ПРД-22, развивающий тягу в 40 000 кгс. Из-за его установки подфюзеляжный гребень самолета был заменен на два симметрично расположенных (относительно вертикальной плоскости симметрии) гребня иной формы и более короткой длины. После взлета и сброса используемого для разгона ускорителя, характеристики СМ-30 ничем не отличались от обыкновенного серийного истребителя МиГ-19.



Первый пилотируемый пуск СМ-30 состоялся 13 апреля 1957 года. Испытания всей системы завершились в основном с положительными оценками. За время проведения государственных испытаний не было зафиксировано ни одного случая с отказом системы. В акте государственных испытаний, в частности, было отмечено: взлет СМ-30 несложен, он доступен пилотам, уже освоившим полеты на истребителе МиГ-19. Несмотря на это дальше испытательных полетов дело так и не пошло.

Одной из проблем, которая мешала принятию такого самолета на вооружение, было то, что несмотря на безаэродромный старт для посадки истребителю все равно был необходим аэродром, а доставлять громоздкие пусковые установки в труднодоступные районы страны было достаточно проблемно. Транспортировке мешали и большие габариты системы, которые осложняли перевозку железнодорожным транспортом. При этом СМ-30 создавался в первую очередь для нужд ПВО страны и защиты военных объектов на северных границах СССР, в том числе на архипелаге Новая Земля, но к тому моменту на вооружение начали поступать первые зенитно-ракетные комплексы. Зенитным ракетам не нужны аэродромы, да и садиться выпущенная ракета уже не будет. Именно поэтому достаточно быстро военные потеряли интерес к СМ-30 и катапультному старту для реактивных истребителей.

Но одно дело поднять в небо 8-тонный истребитель и совсем другое 200-тонный бомбардировщик. Проект стратегического сверхзвукового бомбардировщика М-50, над которым в КБ Мясищева начали работать в 1950-е годы, был достаточно амбициозен для своего времени. Самолет создавался с расчетом на полеты в диапазоне скоростей от 270 км/ч (посадочная скорость) до 2000 км/ч на высотах до 16 000 метров. Максимальная дальность полета с учетом дозаправки в полете должна была составить 15 000 километров. Максимальный стартовый вес при старте с использованием ускорителей доходил до 253 тонн, из которых на горючее приходилось 170 тонн.

Даже при установленной взлетной дистанции в три километра для бомбардировщика М-50 было обязательным использование ракетных ускорителей. Проведенные расчеты демонстрировали, что без их использования для взлета с максимальной бомбовой нагрузкой самолету требовалась бетонированная полоса длиной шесть километров. Для сравнения для космического челнока «Буран» на Байконуре была построена полоса длиной 3,5 километра. При этом даже трехкилометровых взлетных полос в Советском Союзе было крайне мало. Именно поэтому в КБ Мясищева одновременно с проектированием сверхзвукового стратегического бомбардировщика приступили к проработке проектов, которые облегчали бы взлет нового самолета, в том числе системы точечного старта.




Принимая во внимание размеры и габариты проектируемого бомбардировщика, пусковая установка с рельсовой направляющей, как в случае с МиГ-19, даже не рассматривалась, необходима была другая схема. В результате был предложен такой вариант точечного старта, при котором самолет взлетал и поднимался в небо с помощью жидкостных ракетных двигателей, как настоящая ракета. Стартовая позиция в этом случае состояла из маятниковой конструкции, которая отводила бомбардировщик от земли в самом начале движения, подъемников, необходимых для установки самолета на маятник, а также ямы и отражательных устройств, которые были необходимы из-за факелов ракетных двигателей.

По расчетам две основных опоры маятника должны были взять на себя 98 процентов нагрузки, остальная нагрузка приходилась на хвостовую опору. Так же были расположены и ракетные ускорители: основные два ставились под крыльями самолета, еще один размещался в хвостовой части его фюзеляжа. Два подкрыльевых ракетных ускорителя с 8 соплами тягой 136 тонн каждый, должны были быть установлены под углом 55 градусов. Они создавали вертикальную силу, которая превосходила взлетную массу стратегического бомбардировщика, а горизонтальная составляющая тяги должна была помогать турбореактивным двигателям разгонять самолет. Расположенный в хвосте третий ракетный ускоритель должен был убрать вертикальное рыскание. В то же время поперечное рыскание должны были регулировать газовые элероны, которые были установлены в струях основных двигателей.

Точечный старт стратегического бомбардировщика М-50 должен был происходить следующим образом. Сначала запускались основные турбореактивные двигатели самолета, после чего машина стабилизировалась автопилотом. Взлетные ускорители имели такие большие размеры, что весь процесс взлета бомбардировщика был полностью автоматизирован, при этом пилот из-за перегрузок в этот момент находился в состоянии близком к обмороку, поэтому вряд ли как-то мог помочь в управлении машиной. После основных двигателей запускались хвостовой ракетный двигатель и расположенные под крыльями ракетные ускорители, снимались стопоры и М-50 поднимался на маятнике на высоту около 20 метров, где происходил процесс рассоединения. После достижения расчетной скорости 450 км/ч бомбардировщик переходил в штатный режим взлета, а отработавшие ракетные ускорители отсоединялись и приземлялись при помощи парашютов.




У такой системы запуска были свои очевидные плюсы, к которым относили возможность старта с места стоянки самолета; любое рассредоточение мест старта; небольшой объем строительных работ при небольшом расходе бетона; возможность хорошо замаскировать бомбардировщик; возможность одновременного взлета большого количества бомбардировщиков. Но в то же время имелись и минусы: необходимость газовых органов управления и стабилизации.

Как бы то ни было, увидеть вживую подобный старт бомбардировщика не удалось никому. Проект с точечным стартом М-50, равно как и варианты с размещением ракетных ускорителей на специальных тележках, не был реализован в металле, все закончилось на стадии проектирования. Уникальные системы запуска оказались невостребованными после успешных испытаний баллистической ракеты Р-7 Сергея Королёва, которая обладала дальностью полета 12 тысяч километров и была неуязвима для существующих на тот момент времени средств ПВО. После успешных испытаний МБР в СССР просто свернули все работы по сверхзвуковым стратегическим бомбардировщикам.

Источники информации:
https://www.popmech.ru/weapon/427292-tochechnyy-start-mozhet-li-reaktivnyy-istrebitel-vzletet-s-mesta
http://www.airwar.ru/enc/fighter/mig19sm30.html
http://www.airwar.ru/enc/bomber/m50.html
https://military.wikireading.ru/25543