O primeiro bombardeiro estratégico soviético Tu-4: história, descrição e características

O Tu-4 é um bombardeiro estratégico de pistão soviético, colocado em operação em 1949 e operado até meados dos anos 60. Esta aeronave pode ser chamada de única, e há várias razões para isso. O Tu-4 é o primeiro porta-aviões soviético de armas nucleares, isto é, pode ser chamado com segurança de pioneiro da aviação estratégica nacional. É também uma réplica exata do bombardeiro americano B-29.

O complexo militar-industrial soviético ao longo de sua história nunca desprezou o plágio, mas o Tu-4 é o único produto complexo completamente copiado (até os detalhes do interior) do original. A única exceção era o armamento de canhão soviético dos aviões e motores.

Esta aeronave se tornou a base da energia nuclear no período inicial da Guerra Fria. O Tu-4 não era intercontinental, mas seu alcance era suficiente para atacar bases dos EUA implantadas na Europa Ocidental e no Reino Unido.

A criação do Tu-4 permitiu que a indústria da aviação soviética se movesse para outro nível tecnológico e o fizesse no menor tempo possível. Além disso, não se deve esquecer quando esta aeronave foi criada: apenas alguns anos após o fim da guerra, metade do país ainda estava em ruínas, as pessoas viviam na pobreza e passando fome.

Mas este bombardeiro era realmente necessário: os ex-aliados da coalizão anti-Hitler entraram na categoria de potenciais adversários, planos para ataques nucleares na URSS já foram preparados no Pentágono e em 1946 Churchill proferiu seu famoso discurso em Fulton, considerado o início oficial da Guerra Fria. A União Soviética já possuía armas nucleares, mas sem meios adequados de entrega perdeu grande parte de sua importância estratégica.

É por isso que todas as forças foram lançadas no desenvolvimento do bombardeiro de longo alcance: D. S. Markov foi nomeado o designer principal e A. N. Tupolev como designer geral. Ele supervisionou o desenvolvimento do todo-poderoso chefe de segurança do Estado Lawrence Beria.

O primeiro vôo do Tu-4 feito em 1947, aproximadamente 1.200 unidades deste avião foram produzidas. A produção em massa continuou até 1952.

História da criação

Bombardeiros pesados ​​multi-motores começaram a ser criados já durante a Primeira Guerra Mundial. O primeiro carro desta classe foi o biplano russo de quatro motores "Ilya Muromets", desenhado por Igor Sikorsky em 1914. Um pouco mais tarde, aeronaves semelhantes também apareceram na força aérea de outros países participantes do conflito, aparentemente se pareciam muito com um bombardeiro russo. No final da guerra, a aviação já podia usar bombas de calibres bastante sérios (até 1 tonelada), e a precisão do bombardeio aumentou significativamente.

Em 1921, a primeira tentativa de comprovação teórica do uso de aviões pesados ​​- o livro do general italiano Giulio Due, Air Dominance - apareceu. O autor acreditava que agora os bombardeiros pesados ​​podem decidir o resultado de qualquer conflito militar, simplesmente bombardeando a infra-estrutura do inimigo. Segundo Douai, a aviação deve mudar completamente o curso das próximas guerras. Enquanto antes, as operações militares eram o destino das forças armadas, e a população dos países em guerra vivia uma vida mais ou menos pacífica, agora todas as áreas para as quais os aviões de combate são capazes de voar devem ser atacadas. O general acreditava que a principal tarefa da aviação deveria ser a destruição da economia do inimigo - cidades, fábricas, estradas e agências governamentais que estão na retaguarda inimiga. Duee acreditava que o impacto psicológico do bombardeio maciço sobre a população civil o forçaria a exigir a capitulação de seu próprio governo.

Deve-se notar que o general italiano praticamente formulou o conceito de uso da aviação estratégica durante a Segunda Guerra Mundial. Foi assim que os EUA e a Grã-Bretanha usaram suas forças aéreas contra a Alemanha e o Japão.

Sob os termos do Tratado de Versalhes, a Alemanha e a Áustria foram proibidas de se envolver no desenvolvimento de aviões de bombardeio. Portanto, os projetistas de aeronaves alemães construíram aeronaves de passageiros com vários motores, que, se necessário, poderiam ser rapidamente transformadas em aeronaves de combate.

Nos anos 1920 e 1930, o trabalho em bombardeiros pesados ​​de longo alcance foi realizado ativamente na União Soviética. A máquina soviética mais famosa do período foi o TB-3, que foi desenvolvido no Tupolev Design Bureau e foi produzido até 1937. Esta aeronave participou nas batalhas em Khalkhin Gol, na guerra finlandesa e foi bastante utilizada na fase inicial da Grande Guerra Patriótica.

Os carros soviéticos tinham um revestimento de alumínio corrugado, que aumentava a força do casco, mas tinha um efeito negativo na velocidade das aeronaves. Os bombardeiros possuíam um trem de pouso não retrátil e o cockpit aberto. Sua velocidade não excedeu 200 km / h.

Em meados da década de 1930, a próxima geração de bombardeiros começou a ser construída nos EUA, com pele lisa, trem de pouso retrátil e motores potentes. Sua velocidade não foi inferior aos lutadores da época. O primeiro carro desta classe foi o bombardeiro B-17, que entrou em serviço com a Força Aérea dos EUA em 1935.

Na URSS, o trabalho na criação de novos bombardeiros de longo alcance não parou, mas antes da guerra, a ênfase foi colocada no desenvolvimento da aviação de linha de frente. Nos EUA e na Grã-Bretanha, pelo contrário, muita atenção foi dada à criação de novos bombardeiros pesados, com múltiplos motores, capazes de causar grandes danos aos centros industriais do inimigo.

No início da guerra, a Força Aérea Britânica recebeu um pesado Avro Lancaster de quatro motores, capaz de transportar até 10 toneladas de bombas. Foi ele quem se tornou a base dos aviões bombardeiros britânicos durante a Segunda Guerra Mundial.

A base da Força Aérea Americana se tornou a aeronave B-17 e B-24. Um outro desenvolvimento desta classe de aeronaves nos Estados Unidos foi o B-29 Superfortress, desenvolvido em 1942. Este carro é chamado o melhor bombardeiro pesado da Segunda Guerra Mundial. E por um bom motivo. A velocidade do B-29 chegou a 600 km / heo teto - 12 km. A essa altitude, o bombardeiro praticamente não tinha medo do fogo antiaéreo inimigo, e um grande número de pontos de disparo protegia-o de forma confiável contra os combatentes inimigos, criando uma verdadeira esfera de fogo ao redor de "Super Força".

O uso da aviação estratégica no teatro de operações militares europeu e do Pacífico mostrou a eficácia inquestionável dessas máquinas. E o surgimento de armas nucleares tornou esses aviões estratégicos. Não é suficiente ter uma bomba nuclear, ela também precisa ser entregue ao alvo.

By the way, a liderança da União Soviética durante a guerra apelou para os americanos várias vezes com um pedido para transferir os bombardeiros B-29 para a URSS sob Lend-Lease, mas sempre recebeu uma recusa polida, mas resoluta. A União Soviética não teve a oportunidade de se envolver no desenvolvimento independente de bombardeiros pesados ​​durante a guerra, uma vez que todos os recursos foram gastos na concepção e construção da aviação de linha de frente.

No entanto, na URSS eles entenderam a inevitabilidade do confronto militar-político com os aliados de ontem, portanto, as tentativas de começar a construir um bombardeiro pesado foram, no entanto, realizadas. Além disso, em 1943, o programa atômico soviético foi lançado, e para uma bomba nuclear você precisa de uma transportadora com as características apropriadas.

Em 1943, o comissário do povo soviético da aviação Yakovlev recorreu a Tupolev com uma proposta para desenvolver um esboço de um novo bombardeiro pesado, baseado no B-29 americano. O Tupolev Design Bureau, na verdade, era o único time da URSS que tinha experiência séria antes da guerra na criação de tais máquinas. Tarefas semelhantes foram enviadas ao Myasishchev Design Bureau e ao Nezzal Design Bureau.

Em maio de 1944, o povo Tupolev assumiu o trabalho proposto.

Nesse meio tempo, uma combinação de sorte das circunstâncias simplificou bastante o trabalho dos designers soviéticos. Na fase final da guerra, a Força Aérea dos EUA lançou um bombardeio maciço do Japão e das tropas japonesas na Manchúria. Durante as surtidas, vários bombardeiros B-29 foram danificados. Quatro deles desembarcaram em campos de aviação soviéticos do Extremo Oriente. Suas tripulações foram internadas e Stalin decidiu manter os mais novos bombardeiros americanos.

Em maio de 1945, o projetista de aeronaves V. M. Myasishchev propôs a cópia de uma aeronave americana B-29 "tendo em vista o considerável atraso da União Soviética nos Estados Unidos no campo da fabricação de aeronaves". Ele propôs levar a cabo estes trabalhos pelo próprio escritório dele e o KB de Nezval. A proposta foi imediatamente denunciada a Stalin, que aparentemente gostou dessa idéia. Pelo menos, o iniciador não foi reprimido. No entanto, para uma decisão final, ele estudou a opinião de Tupolev sobre esta questão.

O designer foi chamado ao Kremlin, onde teve uma longa e completa conversa com Stalin. Este episódio é descrito em detalhes no livro de Lazarev, "Touching the Sky". O líder estava interessado na opinião de Tupolev sobre as qualidades e características do bombardeiro americano e as capacidades da indústria doméstica para copiar esta aeronave. O designer elogiou a aeronave americana, especialmente destacou suas características de velocidade e poder de armamento a bordo. Ao mesmo tempo, ele observou que seria muito difícil copiar completamente tal máquina, e levaria muito tempo para coordenar a produção de seus componentes individuais e conjuntos com vários ministérios. Stalin deu ao designer os mais amplos poderes, mas limitou-se severamente a tempo: ele queria ver o novo avião em meados de 1947.

No menor tempo possível, três das quatro aeronaves foram transferidas do Extremo Oriente para Moscou, uma delas foi completamente desmontada, a segunda foi usada como referência e os voos de teste foram realizados na terceira. O quarto carro foi enviado para uma das partes operacionais da Força Aérea. Para a grande alegria dos designers, um conjunto de documentação técnica foi encontrado em um dos aviões.

A aeronave durante o desenvolvimento do índice recebido B-4. Depois que o B-29 foi desmontado, um grupo separado de engenheiros e tecnólogos estava envolvido em cada unidade individual. O detalhe foi pesado, medido, descrito e fotografado em detalhes, e a análise espectral também foi realizada para entender de que material era feito. Os projetistas tiveram a tarefa de copiar completamente o avião americano, e eles o executaram literalmente. É por isso que uma barraca de refrigerante e um cinzeiro apareciam no cockpit, embora fosse proibido aos pilotos soviéticos fumar durante o vôo.

Alcançou situações anedóticas. Um pequeno buraco foi encontrado na ala esquerda. Nem especialistas em aerodinâmica, nem especialistas em força estrutural não poderiam dizer para que serve. É provável que o trabalhador na fábrica o tenha feito acidentalmente, por engano, e então ele foi simplesmente esquecido de ser consertado. No entanto, em todos os Tu-4 soviéticos, um pequeno buraco feito pela broca mais fina apareceu na ala esquerda.

Quase toda a parte interna da torre da aeronave estava pintada de verde, apenas uma pequena parte dela permanecia branca no final. É possível que o soldado americano que o pintou ficou sem tinta. No entanto, todas as tripulações do avião soviético foram pintadas de forma semelhante.

No entanto, era muito difícil fazer de um avião uma cópia exata do B-29. Um dos principais problemas foi o sistema de medição em polegadas em que o bombardeiro foi fabricado. Mesmo antes do início do projeto, os representantes soviéticos nos EUA, Grã-Bretanha e Canadá começaram a comprar o equipamento de medição necessário, mas isso não resolveu todos os problemas. Todas as dimensões da aeronave (incluindo o passo da rosca e a seção transversal dos fios) tiveram que ser convertidas em milímetros e só então ser feitas.

Mas havia muitas dificuldades. A espessura do revestimento V-29 foi de 1/16 polegadas, ao convertê-lo para o sistema métrico, ele acabou sendo 1.5875 mm. A indústria soviética não conseguiu fazer uma folha de alumínio de tal espessura. Ao arredondar este valor para 1,6 mm, o peso de toda a máquina aumentou significativamente - não conseguiu atingir o desempenho de voo necessário (alcance, velocidade, teto). E com uma diminuição na espessura do case para 1,5 mm, sua força diminuiu. Como resultado, foi decidido usar chapas de alumínio de várias espessuras para o revestimento da aeronave - de 0,8 a 1,8 mm. Um problema semelhante surgiu com a seção transversal da fiação da aeronave. Os padrões existentes na URSS eram menores que o valor requerido, ou substancialmente o excediam. No primeiro caso, foi impossível atingir a tensão desejada, enquanto no segundo, a massa de equipamentos elétricos aumentou significativamente.

No Tu-4 decidiu pôr os motores domésticos, embora os soviéticos eles poderiam chamar-se com um estiramento. Mesmo antes da guerra, a URSS entrou em acordo de licença com a empresa americana Wright para a produção de motores de aeronaves. Assim, o motor soviético ASH-73 era muito parecido com o Wright R-3350-79, que estava no V-29. No entanto, carburadores, rolamentos, turbocompressores foram completamente copiados do bombardeiro "troféu".

No Tu-4 foram instaladas estações de rádio mais modernas, que foram copiadas de aeronaves lendlizskih da série posterior.

Inicialmente, parecia que não haveria problemas particulares com a repetição do sistema de armamento - bastaria instalar um número similar de pontos de disparo e pendurar bombas do calibre necessário, mas na realidade a tarefa se mostrou muito mais difícil. Era necessário fazer mira e criadores, motores elétricos, fitas para cartuchos de alimentação e muito mais. As visões que foram montadas no B-29 não se ajustaram, porque as bombas soviéticas tinham balística diferente daquelas usadas na Força Aérea dos Estados Unidos.

No entanto, o problema mais difícil foi os computadores que controlavam remotamente o armamento defensivo da aeronave. Eles levaram em conta o objetivo paralaxe, fazendo as alterações necessárias ao fotografar. Devido a isso, cada um dos cinco atiradores poderia controlar qualquer torre de seu lugar. Um problema muito grande foi a cópia das unidades de controle remoto para armas de aeronaves. Mais tarde, o sistema desenvolvido pela construção do Tu-4 foi usado em todos os bombardeiros soviéticos.

Confusão veio com a cópia do sistema "amigo ou inimigo". O bom senso diz que você precisa colocar seu próprio sistema de identificação em seus aviões, mas no estado stalinista, ordens vindas de cima eram tomadas literalmente, então o equipamento era simplesmente copiado do americano, e então eles pensavam muito. Como resultado, certamente teve que ser refeito.

Mais de sessenta institutos de pesquisa, departamentos e empresas participaram da criação do novo bombardeiro soviético. Cada um dos subcontratados estava envolvido na cópia de um nó ou peça separada. É possível que, por causa disso, o Tu-4 logo tenha recebido o apelido de "bombardeiro de tijolos".

O B-29 sem combustível e óleo pesava 34.930 kg, o primeiro Tu-4, feito à sua imagem e semelhança - 35.270 kg. Isso sem qualquer zombaria pode ser chamado de um resultado brilhante.

Na primavera de 1947, o primeiro Tu-4 estava pronto para o vôo. Ele primeiro foi ao ar em 9 de maio de 1947. Embora vários testes tenham continuado até 1949, o bombardeiro foi imediatamente colocado em produção em massa. As três primeiras aeronaves participaram do desfile aéreo de 1947, como inicialmente exigido pela liderança do país.

Os testes da aeronave foram bastante difíceis, e logo o terceiro Tu-4 foi perdido devido ao fogo do motor. O quarto carro foi instalado armamento canhão (em vez de metralhadora). Um monte de problemas para designers trouxe a usina da aeronave, turbocompressores eram um ponto fraco. Gradualmente, porém, os principais problemas foram resolvidos e, no final de 1948, Stalin assinou pessoalmente o ato de pôr fim aos testes estatais da aeronave.

O armamento da Força Aérea Tu-4 começou a chegar em 1949.

Tentativas posteriores foram feitas para desenvolver um sistema de reabastecimento em voo para o bombardeiro, mas eles acabaram em fracasso. Da mesma forma, aconteceu com os tanques externos - eles foram instalados em apenas algumas máquinas. Assim, apesar do impressionante alcance prático (mais de 6 mil km), o avião não conseguiu chegar ao território dos Estados Unidos e retornar.

Para a criação do Tu-4 Tupolev recebeu a Ordem de Lenin.

Descrição da construção

A aeronave Tu-4 é um monoplano todo em metal, feito de acordo com o esquema clássico, com um arranjo médio de asa. Os lemes e ailerons da aeronave tinham guarnição de linho. O bombardeiro tinha uma cauda vertical de barbatana única.

Estruturalmente, a fuselagem da aeronave era dividida em cinco partes: a cabine pressurizada no nariz do carro, a parte central da fuselagem, a cabine pressurizada central, a seção traseira e a cabine pressurizada traseira. A cabine pressurizada nasal e média foi conectada usando uma germolase com um diâmetro de 710 mm.

O Tu-4 tinha um trem de pouso triciclo com uma roda de nariz.

Dois compartimentos de bombas estavam localizados na parte central da fuselagem.

A asa da aeronave tinha uma forma trapezoidal com um grande alongamento e duas longarinas. 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.

Características