Літак «Геофізика» | Журнал Популярна Механіка

1. Від «Стратосфери» до «Геофізиці»
2. Чи не розлучатися з висотою ...
3. Польоти над світом

Літак, який на висоті 20 000 м чогось випускає шасі, а після посадки потребує пожежній машині - це зовсім не курйоз, а, навпаки, одне з найцікавіших творінь вітчизняного авіапрому. Втім, машина, яка створювалася для задач оборонного відомства, військових сьогодні цікавить мало, зате для європейської науки наша «Геофізика» - справжній скарб. Вона облетіла весь світ від Арктики до Антарктиди, зустрілася з аномальним холодом в тропопаузе і як і раніше готова до нових звершень.

Літак М-55 «Геофізика» часто порівнюють зі знаменитим американським літаком-шпигуном Lockheed U-2, і для таких порівнянь, безумовно, є підстави: обидві машини - висотні дозвукові розвідники з порівнянними ТТХ. Однак створювалися вони в різний час, до них висувалися різні вимоги, і завдання ставилися теж різні.

У 1960-х роках гостро постала необхідність боротьби з американськими розвідувальними аеростатами, що запускаються над територією СРСР. Розробку висотного літака, який отримає ім'я М-17 «Стратосфера», початок в 1970 році ОКБ Мясищева. Що ж, перед очима був приклад U-2 і навіть його уламки - завдання схожі, тільки копіюй. Але копіювати не стали, зокрема тому, що у Міністерства оборони були свої запити. U-2 використовував велосипедне шасі, тобто сідав на два колеса, розміщені вздовж фюзеляжу спереду і ззаду від центра ваги. Військові зажадали, щоб було звичайне трехстоечное шасі з переднім колесом. В U-2 застосовувалося спеціальне висотне паливо - військові наполягли на тому, щоб можна було літати на звичайному гасі. Крім того, з метою надання легкому літаку більшої міцності (зокрема, в порівнянні з U-2) авіабудівники застосували Двобалочний схему з двома колами, з'єднаними замикаючим стабілізатором, - це було схоже на конструкцію знаменитої німецької «рами» (повітряного розвідника FW-189 ). Як висотного двигуна використовували ТРД РД-36-51В - від першого і останнього в історії вітчизняного надзвукового пасажирського лайнера Ту-144.

Перед відправкою в чергову експедицію по дослідженню атмосфери в ангарі підприємства ретельно перевіряється працездатність всіх систем.

Від «Стратосфери» до «Геофізиці»

Розробка М-17 йшла повільно, і перший льотний екземпляр з'явився лише до 1978 року, але тут же зазнав катастрофи під час аеродромних випробувань. Коли в 1982-му до польотів була готова ще одна машина, завдання боротьби зі шпигунськими аеростатами виявилася вже неактуальною: американці повністю перейшли на супутники. Тоді виникла нова ідея - побудувати на основі М-17 висотний розвідник, який став би елементом розвідувально-ударного комплексу. Наприклад, літак міг би летіти уздовж кордону, «промацуючи» суміжну територію на глибину до 500 км, і в разі необхідності давати цілевказівки ракетним комплексам типу ОТРК «Іскандер». Завдання «мясіщевци» виконали: 16 серпня 1988 року в перший політ відправився літак М-55, що згодом став відомим як «Геофізика». У загальних рисах машина повторювала конструкцію М-17, але замість одного двигуна її оснастили двома. Зроблено це було для підвищення надійності машини і тому, що програма Ту-144 закінчилася і могли виникнути проблеми з постачанням силових установок і запчастин до них. Основою для двигунів М-55 став спеціально адаптований для висотних польотів Д-30Ф6, який встановлювався на перехоплювачів МиГ-31.

«Чистого крила» більше немає: на консолях розміщені пілони для кріплення метеорологічних сенсорів. На такий пілон їх кріпиться до трьох штук.

Як можна здогадатися, і М-55 військовим практично не знадобився, настали часи перебудови і відкритості. Всього було побудовано чотири льотних примірника і дві машини для наземних тестів. З чотирьох льотних два було втрачено в ході випробувань, а два знаходяться на стоянці експериментального машинобудівного заводу ім. В.М. Мясищева. І тільки один з цих двох літаків знайшов воістину друге життя.

Літаку доводиться працювати часом в екстремальних кліматичних умовах. У польоті над Сейшелами (висота 17 000 м) була зафіксована температура -92 градуси.

Чи не розлучатися з висотою ...

Про цікаві особливості конструкції М-55 «Геофізика» нам розповів головний конструктор ЕМЗ ім. В.М.? Мясищева Геннадій Бєляєв: «Літак вийшов дуже« летючим ». Фактично, як і U-2, він являє собою планер, оснащений потужними двигунами, причому якщо на землі тяга кожного з двох моторів становить близько 5 т, то на висоті 21? 000 м цей показник знижується до 650 кгс, проте машина впевнено тримається в повітрі. Більш того, відвести її з висотного ешелону досить важко. Коли пілот за допомогою рулів направляє ніс літака вниз, зростає швидкість і машина знову набирає висоту. Щоб почати впевнене зниження, пілотові доводилося тимчасово випускати шасі, щоб різко збільшити лобове опір ».

На одному з перших випробувань, коли за нормативом літак повинен був відірватися від смуги і тут же зробити на неї посадку, льотчик-випробувач повідомив комісії, що цю вправу неможливо, так як після зльоту опустити М-55 на ту ж смугу не вийде - НЕ вистачить довжини. Конструкторам довелося піти назустріч військовим і оснастити М-17 і М-55 трьохстійкове шасі, проте заради зниження ваги колеса довелося зробити дуже маленькими. Маси для розсіювання тепла мало, і тому колеса при пробігу сильно нагріваються. Щоб уникнути руйнування коліс «геофізика» на аеродромах зазвичай зустрічає пожежна машина. Після пробігу по смузі шасі літака обдають холодною водою з брандспойта.

Фото зроблено в одній з міжнародних експедицій по дослідженню атмосфери. Як видно, в роботу таких експедицій залучено безліч дослідників, які працюють з великою кількістю приладів і сенсорів.

Як і U-2, «Геофізика» - одномісний літак. Пілот розташовується всередині герметичної кабіни винищувального типу, де підтримується тиск, що відповідає атмосферному на висоті 7500 м. Таку розкіш, як тиск на висоті 2000 м (стандарт для пасажирських лайнерів), конструктори собі дозволити не могли - занадто велика була б навантаження на конструкцію легкого літака . Однак кабіна - лише зовнішній контур захисту. Льотчика додатково захищає герметичний висотний костюм, а для дихання подається чистий кисень.

Оскільки М-55 може перебувати в польоті до 6,5 години, передбачена можливість харчування пілота. Льотчик їсть космічну їжу з тюбиків, вставляючи їх в спеціальний гермопроход на шоломі (шолом в польоті знімати не можна).

М-55 Геофізика готова до експедиції Довжина: 27.67 м // Розмах крила: 37.46 м // Висота: 4.83 м // Маса порожнього: 14 000 кг // Нормальна злітна маса: 23, 400 кг // Максимальна швидкість на висоті 20 000 м : 743 км / год // Максимальна швидкість на висоті 5000 м: 332 км / год // Крейсерська швидкість: 0.7 м // Тривалість польоту на 17 000 м: 6.5 ч.

Польоти над світом

Борти «Геофізики» заклеєні стікерами, що розповідають про сучасному етапі життя літака. Не маючи власної машини аналогічного класу і отримуючи лише обмежений доступ до переобладнаним для наукових цілей U-2 (експлуатуються NASA), європейці проявили великий інтерес до унікального російського літака. Відсік довжиною 5,5 м під кабіною пілотів (раніше зайнятий спецапаратурою) може вмістити в себе велику кількість наукових приладів. Для їх розміщення годяться також внутрішні порожнини фюзеляжу і навіть спеціально зроблені з композитів «напливи», тобто виступають обсяги. До консолей крила пристиковуються пілони - до будь-якого з них можна прикріпити по три сенсора різного призначення. Літак вже багато років здійснює довгострокові експедиції в різні куточки світу (Швеція, Бразилія, Антарктида, Сейшели, Індія) і заміряє параметри атмосфери на 20-кілометровій висоті. Найближча експедиція, підготовка до якої ведеться, відбудеться в 2016 році за ініціативою наукових установ.

«Геофізика» надає неоціненну допомогу вченим різних країн у створенні моделей глобальних кліматичних процесів, але це всього лише один літак. Другий зі збережених залишається на стоянці і знаходиться на балансі Міністерства оборони, хоч військові його і не використовують. Є думка, зокрема колись висловлене в нашому журналі, що «Геофізика» морально застаріла, і застосувань для неї більше немає. На заводі Мясищева з цим, звичайно, не згодні. «Літаку можна знайти і інші застосування, - розповідає Геннадій Бєляєв. - Не так давно з представниками влади Малайзії - держави, що включає в себе безліч островів - обговорювався проект забезпечення всіх острівних територій сучасної якісним зв'язком при використанні літаків М-55 в якості ретрансляторів. При тому що для реалізації проекту довелося б побудувати нові літаки, нові смуги і залучити до роботи близько 90 пілотів, все це в підсумку виявлялося дешевше, ніж будівництво в море радіорелейних станцій. Від проекту відмовилися, але швидше за за політичними, ніж через технічні причини ».

Зрозуміло, конструкцію можна допрацьовувати на основі сучасних технологій і матеріалів, наприклад за рахунок додавання карбонових елементів фюзеляжу. До речі, навіть в оригінальній конструкції металу не так вже й багато: кили, наприклад - це клеєні стільникові конструкції, обшиті склопластиком. Відповідно до новітніми віяннями «геофізика» можна було б перетворити і в безпілотник (такий проект існує) - правда, для збереження можливості дальніх перельотів в нерозділеному повітряному просторі літак передбачається зробити опціонально пілотованим.

Стаття «Наш агент в атмосфері» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №1, Январь 2015 ).