КРЫЛЬЯ НАД ПАЛУБОЙ

(Продолжение. Начало в №9/2008 г./

Техническое предложение по новому тяжелому авианесущему крейсеру пр.1143.5 было разработано к апрелю 1978 г. При сохранении достаточно высокой степени преемственности с ТАКР проекта 1143.4 («Баку»), на новом корабле предполагалось использовать новое радиоэлектронное, противокорабельное и зенитное ракетное вооружение. Значительно измениться должна была полетная палуба, на которой впервые в нашем флоте должны были появиться авиационно-технические средства обеспечения взлета и посадки самолетов обычной схемы – катапульты и аэрофинишер.

Максимальная численность авиагруппы нового крейсера по проекту составляла 42 корабельных летательных аппарата (ЛАК), в т.ч. 18-28 самолетов и 14 вертолетов. При этом предусматривались варианты комплектации ее самолетами Як-41, Су- 27К и МиГ-29К. Вместо истребителей МиГ-29К возможна была комплектация авиагруппы корабля легкими корабельными штурмовиками Су- 25К . Однако переориентация авиагруппы ТАКР на решение задач исключительно противовоздушной обороны крейсера и возглавляемого им ордера привела к тому, что к концу 70-х гг. от применения в ней штурмовиков типа Су-25К отказались. В результате работы по Су-25К постепенно сошли на нет, полностью прекратившись к 1980 г.

Для управления боевыми действиями корабельной истребительной авиации в состав авиагруппы решено было включить турбовинтовой самолет радиолокационного дозора и наведения Як-44РЛДН. Разработка его была в 1979 г. задана ММЗ «Скорость». В дальнейшем на базе самолета РЛДН планировалось создать и другие модификации, в частности самолет противолодочной обороны Як-44ПЛ.

Вертолетный парк ТАКР проекта 1143.5 предлагалось строить на основе вертолетов Ка-252 (Ка-27) различных модификаций: противолодочных Ка-252ПЛ, поисково-спасательных Ка-252ПС и радиолокационного дозора Ка-252РЛД.

После всестороннего рассмотрения материалов технического предложения по ТАКР проекта 1143.5, 13 октября 1978 г. вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР, поручавшее НПКБ разработать в 1979-1980 гг. эскизный и технический проекты этого корабля, а ВМФ и ВВС подготовить тактико-техническое задание на ТАКР и тактико-технические требования к ЛАК его авиагруппы. Постройку головного корабля проекта 1143.5 на Черноморском судостроительном заводе предписывалось начать в 1980 г.

Параллельно с проектированием корабля в конструкторских бюро Министерства авиационной промышленности велась разработка летательных аппаратов для комплектации его авиагруппы.

Аванпроект корабельного истребителя Су-27К (Су-27КИ) Машиностроительный завод им. П.О.Сухого подготовил в 1978 г. За основу был взят истребитель Су-27, еще в исходном варианте компоновки (Т-10), за год до этого вышедший на летные испытания. Палубный истребитель Су-27К, оснащенный двумя двигателями АЛ-31Ф тягой по 12 500 кгс, должен был иметь нормальную взлетную массу (без вооружения) 22 800 кг и максимальную (с ракетами «воздух-воздух») – 26 600 кг. Максимальный боекомплект самолета включал две ракеты ближнего боя К-73 и шесть ракет средней дальности К-27, а также 150 снарядов встроенной пушечной установки. С полной заправкой топливных баков, равной 7680 кг, радиус действия Су-27К мог составить 1150-1270 км, а продолжительность патрулирования на удалении 250 км от корабля – не менее 2 ч. По сравнению с «сухопутным» прототипом, Су-27К оснащался складываемым крылом, усиленным шасси, тормозным гаком, специальным навигационным оборудованием. При его постройке предусматривалась реализация ряда мер по дополнительной антикоррозионной защите конструкции, силовой установки и оборудования.

Помимо основного варианта (корабельного истребителя Су-27КИ) проектировались модификации корабельного штурмовика Су-27КШ, а также разведчика-целеуказателя и корабельного самолета радиолокационного дозора и наведения с обзорной РЛС в «тарелке» над фюзеляжем.

Ка-31 – развитие темы "вертолета радиолокационного дозора Ка-252РЛД"

Су-27К превосходил МиГ-29К по нормальной и максимальной взлетной массам почти в 1,5 раза, а по запасу топлива во внутренних баках – почти вдвое, что обеспечивало ему в 1,5 раза больший радиус действия. Такого же тактического радиуса и времени барражирования МиГ-29К мог достигать только при подвеске дополнительных топливных баков – одного под фюзеляжем и двух под крылом, что сокращало и без того не столь богатый боекомплект ракет «воздух-воздух». По огневой мощи Су-27К значительно превосходил «МиГ»: наряду с такой же 30-мм пушкой с боекомплектом 150 патронов и теми же двумя ракетами ближнего боя К-73, «сухой» принимал на борт 6 ракет средней дальности К-27, в то время как МиГ-29К – четыре (а при установке ПТБ – всего две). Платой за все эти преимущества были большие размеры и стоимость Су-27К, что ограничивало количество этих истребителей в авиагруппе корабля.

Для отработки авиационно-техни- ческих средств обеспечения взлета и посадки палубных самолетов (катапульты, аэрофинишера, аварийного барьера, оптических и радиотехнических систем посадки) в интересах создания ТАКР с самолетами обычной схемы и самих корабельных самолетов, а также тренировок будущих летчиков палубной авиации решено было продолжить начатое еще в рамках программы работ по крейсеру проекта 1153 строительство на аэродроме Саки вблизи поселка Ново-Федоровка в Крыму наземного испытательного и учебно- тренировочного комплекса «Нитка».

Постройка комплекса велась силами Черноморского Флота и ЧСЗ. Он должен был состоять из нескольких блоков. Первый из них предназначался для проверки и тарировки аэрофинишеров и отработки на них систем торможения будущих корабельных самолетов, в роли которых выступали беспилотные имитаторы – тележки-нагружатели. В состав блока входили три тросовых аэрофинишера.

Идея использования аэрофинишера для сокращения длины пробега самолета заключалась в захвате и вытягивании посадочным гаком ЛАК натянутого поперек посадочной полосы приемного троса, который соединялся ветвями тормозных тросов через систему полиспастов с поршнем огромного гидравлического тормозного цилиндра (диаметр цилиндра 4,95 м, ход поршня 5,8 м). При этом шток-поршень приходил в движение и начинал вытеснять из гидроцилиндра через клапан управления в пневмогидроакумулятор рабочую жидкость, что тормозило вытягивание троса. В результате, летательный аппарат в течение пары секунд гасил свою скорость с 240-250 км/ч до нуля на дистанции пробега около 90 м. Вся тормозная машина аэрофинишера имела габариты 18x2x1,5 м и массу около 100 т.

Помимо трех гидравлических аэрофинишеров на первом блоке «Нитки» был предусмотрен еще один – цепной. Он мог улавливать тележку- нагружатель в случае ее незацепления за тросы штатных аэрофинишеров или отказа их механизмов. Торможение тележки при этом осуществлялось за счет захвата ее за трос, вытягивание которого ограничивалось сматыванием тяжелых якорных цепей, уложенных вдоль полосы.

Разгон тележек до скорости, соответствующей посадочной скорости будущих корабельных самолетов, должен был производиться с помощью паровой катапульты – разгонного устройства «Светлана-1». В силу ряда причин, монтаж ее на первом блоке «Нитки» начался только в декабре 1983 г. После его завершения на комплексе провели масштабную серию испытаний по тарировке аэрофинишеров, отработке торможения имитаторов ЛАК в различном диапазоне скоростей движения, в т.ч. при зацеплениях со смещением от оси аэрофинишера или под углом к ней.

На первом блоке «Нитки» прошел проверку и аварийный барьер «Надежда», представлявший собой сетку из капроновых лент, натянутую между двумя вертикальными стойками. Он успешно улавливал проскочившие аэрофинишер тележки-нагружатели и испытывавшийся на аварийное торможение самолет Т10-3. А вот попытка «поймать» более крупный самолет, в роли которого выступил транспортный Ан-26, не удалась: тяжелая машина порвала ленты сетки, и, случись это на корабле, оказалась бы за бортом.

Второй блок «Нитки» предназначался для отработки торможения аэрофинишером уже не тележек-имитаторов, а натурных самолетов. Для этого на нем к лету 1983 г. было смонтировано четыре тросовых аэрофинишера «Светлана-2» – точно таких же, как планировались для установки на корабль.

Для испытаний корабельных радиотехнических и оптических средств захода на посадку на «Нитке» предстояло построить приводной радиолокационный комплекс и установить оборудование оптической системы посадки. В дальнейшем здесь последовательно прошли проверку несколько образцов такой аппаратуры.

Кроме того, отдельно, на полосе аэродрома в направлении моря предполагалось соорудить аналог корабельной паровой катапульты, которая использовалась бы для отработки нового способа взлета самолетов.

Проектирование блоков «Нитки» вело Невское проектно-конструкторское бюро, а их изготовление – Черноморский судостроительный завод. Аэрофинишеры и катапульту создавал Пролетарский завод Минсудпрома в Ленинграде.

Задача обеспечения посадки самолетов обычной схемы на корабль, не имевшая прецедентов в советской истории, требовала также организации большого числа научно-исследовательских и экспериментальных работ по изучению вопросов динамики полета самолета на этапе предпосадочного снижения вблизи корабля и непосредственно над его палубой, определению наиболее эффективной методики формирования в пространстве визуально воспринимаемой летчиком плоскости глиссады, выбору цветовой мнемоники оптической системы посадки и принципов ее работы (фонари или линзы Френеля), а также постройки специальных пилотажных стендов. Все это было возложено на Летно-исследователь- ский институт (ЛИИ) и Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е.Жуковского (ЦАГИ).

В московском филиале ЦАГИ были развернуты экспериментальные работы по определению уровня аэродинамических возмущений на глиссаде, перед кормой корабля и над полетной палубой, а также по разработке рекомендаций для выбора оптимального режима движения ТАКР во время взлетов и посадок ЛАК.

Сложность стоящих задач требовала не только огромного объема научно-исследовательских работ, модельных испытаний, натурных экспериментов, численного моделирования, но и тщательной «притирки» друг к другу всех участников складывающейся кооперации. А контрагентов только по линии авиации у НПКБ было более полусотни. Взаимодействовал с ними заместитель главного конструктора Ю.Д.Сергеев, работавший непосредственно с руководителями тем в ЛИИ (В.С.Луняков и Н.Г.Щитаев), ЦАГИ (К.В.Захаров и А.В.Жаринов) и других НИИ и ОКБ.

Разработка корабля проекта 1143.5 постепенно продвигалась вперед. В сентябре 1979 г. был завершен и предъявлен на рассмотрение ВМФ его эскизный проект. Он получил одобрение у Главнокомандующего ВМФ адмирала С.Г.Горшкова, который порекомендовал при разработке технического проекта проработать вопрос увеличения численности авиагруппы ТАКР с 42 до 52 ЛАК (без увеличения его основных размеров). Эта задача была решена: специалисты НПКБ откорректировали проект с учетом базирования за нем одновременно 14 истребителей Су-27К, 16 СВВП Як-41 и 22 вертолетов Ка-252 (ПЛ, ПС, РЛД). Однако водоизмещение ТАКР при этом возросло до 65 ООО т, что вызвало возражения в Генеральном штабе.

В связи с этим Министр обороны СССР Д.Ф.Устинов выпустил в начале 1980 г. подготовленную Генштабом директиву о необходимости снижения водоизмещения проектируемого корабля пр. 1143.5 на 10 ООО т и, как об одном из средств этого, – отказе от использования на нем катапульт. Основным самолетом авиагруппы вновь становился СВВП Як-41, а разработчикам Су-27К и МиГ-29К предлагалось искать другие пути обеспечения старта истребителей с корабля – например, с помощью пороховых ускорителей. Но проведенный в ОКБ П.О.Сухого и НПКБ анализ показал, что для обеспечения нормальной эксплуатации авиагруппы все трюмы корабля будут заполнены этими ускорителями, и для самолетного вооружения и топлива просто не останется места. Судьба первого российского авианосца опять оказалась под угрозой.

В довершение ко всему, 26 марта 1980 г. вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР, в соответствии с которым, в свете утвержденного плана военного кораблестроения на 1981-1990 гг., постройка ТАКР проекта 1143.5 откладывалось, а его разработка продлевалась на два года. Основными причинами такого решения назывались необходимость «проектировки проекта по новым требованиям Генштаба, а также нерешенность вопросов обеспечения функционирования авиационного вооружения корабля после отказа от использования катапульт.

Однако истинная причина крылась в другом: руководители генерального штаба во главе с заместителем его начальника по ВМФ адмиралом Н.Н.Амелько упорно проводили идею о необходимости строительства вместо тяжелых авианесущих крейсеров проекта 1143.5 более легких и сравнительно дешевых противолодочных вертолетоносцев, которые могли создаваться по упрощенным требованиям на базе корпусов и механизмов гражданских судов. Им удалось добиться включения в программу военного кораблестроения на 1981-1990 гг. постройки двух таких кораблей на Черноморском судостроительном заводе (непосредственно после ТАКР «Баку» и вместо ТАКР проекта 1143.5). Однако при этом Генеральный штаб расширил круг боевых задач, которые предстояло решать вертолетоносцам, что привело к необходимости пересмотра выданного тактико-технического задания и распространения на них в полном объеме всех действующих требований ВМФ к боевым кораблям.

В таком виде десантные вертолетоносцы уже не могли строиться на базе гражданских судов. В результате, по стоимости они приближались к ТАКР, имея при этом значительно меньшую боевую устойчивость и эффективность. Аргументируя этими факторами, командованию ВМФ и руководству Минсудпрома удалось убедить правительство в нецелесообразности их постройки. В итоге, уже включенные в программу кораблестроения десантные вертолетоносцы строить не стали, но стала невозможной и предусмотренная постановлением от 13 октября 1978 г. закладка в 1980 г. ТАКР проекта 1143.5.

Учитывая, что проектные работы по нему продлятся еще по меньшей мере два года, для избежания перерыва в загрузке главного стапеля ЧСЗ в декабре 1980 г. было принято решение о закладке на заводе вслед за «заказом 104» однотипного с ним второго корабля проекта 1143.4 с возможным совершенствованием его конструкции и вооружения, но обязательно – без увеличения его главных размерений и водоизмещения. Программе первого российского авианосца был нанесен очередной удар…

В 1980 г., для реализации директивы министра обороны об уменьшении водоизмещении ТАКР проекта 1143.5, начался поиск альтернативных способов обеспечения взлета с корабля самолетов обычной схемы без применения катапульты. Учитывая высокую стартовую тяговооруженность, отличные несущие свойства и управляемость истребителей 4-го поколения, на базе которых проектироволись первые советские корабельные сверхзвуковые самолеты Су-27К и МиГ-29К, специалистами ОКБ, ЛИИ и ЦАГИ было предложено использовать для сокращения длины их разбега трамплин. По мнению ученых, оборудование ТАКР трамплином в носовой части корпуса позволило бы истребителям уходить в воздух на скорости всего 150-200 км/ч. Именно настолько самолет мог разогнаться, пробежав по палубе 100-180 м. При этом в первые секунды полета, двигаясь по траектории, определяемой кривизной трамплина, истребитель не мог еще эффективно управляться. Однако, подчиняясь законам баллистики, он продолжал набирать высоту и вскоре приобретал скорость, достаточную для штатного действия аэродинамических рулей. После этого можно было переходить к выполнению полетного задания.

Теоретическая возможность взлета истребителей с корабля по такой схеме была подтверждена соответствующими расчетами, однако практическая ее осуществимость требовала экспериментального доказательства. В связи с этим руководители ОКБ П.О.Сухого и А.И.Микояна при поддержке специалистов ЛИИ и ЦАГИ предложили провести специальные летные испытания по укороченному взлету истребителей Су-27 и МиГ-29 с использованием наземного стартового трамплина. Соорудить его и провести натурные эксперименты на самолетах предлагалось на комплексе «Нитка» в Крыму.

Наличие на ТАКР взлетного трамплина сулило серьезные преимущества и СВВП Як-41, на который по- прежнему делали большую ставку в Генштабе и Министерстве обороны. Так как уже отработанная на Як-38 методика взлета с коротким разбегом позволяла увеличить взлетную массу СВВП, а, следовательно, боевую нагрузку или дальность полета, такой режим применения предусматривался и для Як-41.

Паровая катапульта с двумя рабочими цилиндрами на сборке в цехе Пролетарского завода в Ленинграде

Использование взлетного трамплина в сочетании с управлением вектором тяги вело к дальнейшему повышению тактических возможностей самолета: по расчетам разработчиков, стартовую массу Як-41 при взлете его с коротким разбегом с трамплина можно было увеличить более чем на 2 т. В связи с этим появлялась возможность превратить истребитель Як-41 в многоцелевой боевой самолет вертикального и укороченного взлета и посадки, способный не только обеспечивать ПВО авианесущего крейсера, но и наносить ракетно-бомбовые удары по надводным и береговым целям. Увеличение допустимой взлетной массы самолета позволяло, например, подвешивать на него до четырех бомб калибра 500 кг или четыре тяжелые управляемые противокорабельные или противорадиолокационные ракеты типа Х-31 и Х-58.

Учитывая все эти факторы, в апреле 1980 г. Главком ВМФ адмирал С.Г.Горшков утвердил тактико-техническое задание на проработку в НПКБ альтернативных вариантов ТАКР проекта 1143.5 с уменьшенным до 55 ООО т водоизмещением и трамплином как средством обеспечения взлета самолетов Як-41 с увеличенной боевой нагрузкой, а также истребителей Су-27К и МиГ-29К. Численность авиагруппы ТАКР определялась в 46-52 ЛАК. НПКБ поручалось также обеспечить возможность базирования на корабле самолетов радиолокационного дозора и наведения Як-44.

К ноябрю 1980 г., на основе выполненных в НПКБ проработок, ведущий институт ВМФ – ЦНИИ военного кораблестроения (ЦНИИВК) – подготовил уточненное тактико-техническое задание на разработку ТАКР проекта 1143.5. Оно предусматривало создание корабля водоизмещением 55 000 т с авиагруппой из 46 ЛАК (самолеты Як-41, Су-27К, МиГ-29К и Як-44, вертолеты Ка-27 и Ка-27ПС). Основным способом взлета самолетов с палубы был определен укороченный старт с трамплина, но в качестве резервного средства обеспечения взлета истребителей Су-27К было рекомендовано сохранить на корабле одну катапульту. По заключению ЦНИИВК в таком виде ТАКР будет удовлетворять новым требованиям Генерального штаба, однако его боевая эффективность окажется на 30% ниже той, что должен был располагать корабль по эскизному проекту 1979 г.

Уточненное ТТЗ не было утверждено, однако, руководствуясь им, НПКБ в начале 1981 г. приступило к разработке нового эскизного проекта ТАКР пр.1143.5. Но уже в апреле того же года было принято решение о совершенствовании заложенного в постройку на ЧСЗ второго ТАКР проекта 1143.4 в направлении увеличения численности его авиагруппы до 40 ЛАК и включении в ее состав, помимо СВВП Як-41 и вертолетов, истребителей Су-27К и МиГ- 29К, для взлета которых предусматривался трамплин. Предусматривалось иметь на корабле и самолеты РЛДН Як-44 (с хранением на верхней палубе). Таким образом, появилась возможность реализовать идеи, планировавшиеся для перспективного ТАКР на уже строящемся корабле.

Несмотря на сложность поставленной задачи (по сути авианосец предстояло строить в имеющемся корпусе ТАКР пр.1143.4 с очень плотной компоновкой, не допускающей сколько-нибудь серьезной модернизации) конструкторы НПКБ с воодушевлением взялись за разработку технического проекта 1143.4.2 (такой причудливый номер получил проект корабля, который должен был занять место в стапеле после спуска на воду ТАКР «Баку»), Работа была выполнена за 9 месяцев. Проектирование корабля велось под руководством заместителя главного конструктора Н.Ф.Жукова. Не дожидаясь утверждения проекта Главкомом ВМФ и выхода постановления правительства началась подготовка к постройке нового корабля: в НПКБ выпускались чертежи первых блоков и секций его корпуса, а на ЧСЗ заказывали металл.

А в сентябре 1981 г. от министра обороны Д.Ф.Устинова было получено разрешение на увеличение на 10 000 т (по сравнению с «заказом 104») водоизмещения проекта 1143.4.2 при условии повышения его боевых характеристик, в частности замены противокорабельного ракетного комплекса. Единственное, в чем министр обороны был непреклонен – на корабле не должно быть катапульт. Кстати, еще в конце 1980 г. Устинов и Амелько настояли на исключении из состава комплекса «Нитка» катапульты, предназначенной для отработки взлета самолетов и последующих тренировок летчиков. На «Нитке» удалось сохранить только технологическую катапульту для испытаний аэрофинишеров на первом блоке комплекса. Во избежание маршальского и адмиральского гнева она была переименована в «разгонное устройство».

Проект предстояло в очередной раз переделать. Но, несмотря на это, в НПКБ и на ЧСЗ вздохнули с облегчением: уж слишком непростой была задача «превращения» в авианосец ТАКР пр. 1143.4 без возможности увеличения его размерений и водоизмещения. Как это удастся воплотить в металл, до конца не представляли себе ни заводчане, ни разрабатывавшие первый проект 1143.4.2 конструкторы.

Важным событием стало и данное в мае 1981 г. Д.Ф.Устиновым согласие на проведение испытаний по отработке укороченного взлета и посадки истребителей Су-27 и МиГ-29 на комплексе «Нитка», для чего его нужно было оборудовать взлетным трамплином. Разработка трамплина поручалась НПКБ на основе исходных данных, которые должны были выдать МЗ им. П.О.Сухого, ММЗ «Скорость» и ЛИИ. Приостановленное в августе 1980 г. строительство «Нитки» вновь возобновилось.

Таким образом, основные препятствия к созданию первого советского авианосца были преодолены. Конечно, предстояли еще годы напряженнейшей работы по проектированию, постройке и испытаниям как самого корабля, так и его ЛАК, однако определенность цели и конкретно поставленных задан вселяли оптимизм и придавали удвоенные силы всем участникам программы.

Модель авианосца пр. 1143.4.2, с <982 г. – пр. 1143.5. На палубе видны модели самолетов Су-27К и МиГ-29К

Отработка укороченного взлета с трамплина Т-1 на комплексе "Нитка" третьего опытного самолета Су-27 петом 1982 г.

Новый технический проект 1143.4.2 с увеличенным на 10 ООО т водоизмещением был выполнен в НПКБ в кратчайшие сроки – в течение трех месяцев. При этом, по требованию заказчика, было представлено два варианта конструкции надстройки, отличающихся размещением основных радиолокационных станций. Непосредственным руководителем работ опять был заместитель главного конструктора Н.Ф.Жуков. Задача компоновки корабля облегчалась тем, что уже отработанные в рамках первого пр.1143.4.2 технические решения теперь можно было реализовать в больших по объему помещениях.

Единственным средством обеспечения взлета самолетов с коротким разбегом на ТАКР проекта 1143.4.2 был определен трамплин, а посадку планировалось осуществлять с помощью аэрофинишера. Важным отличием ТАКР проекта 1143.4.2 от предшествовавшего ему авианесущего крейсера пр 1 143.4 стало значительное (почти в два раза) увеличение площади полетной палубы за счет уменьшения и переноса ближе к правому борту надстройки и применению нового противокорабельного ракетного комплекса «Гранит» с под- палубными установками вертикального старта ракет – аналогично тому, как это планировалось сделать на проекте 1143.5. Численность авиагруппы ТАКР пр.1143.4.2 удалось увеличить до 50 ЛАК.

Сразу же после спуска на воду ТАКР «Баку», состоявшегося 31 марта 1982 г., на Черноморском судостроительном заводе развернулись работы по ремонту и модернизации стапеля: вскоре он должен был принять более крупный, чем «заказ 104», следующий за ним «заказ 105», который предстояло строить по пр.1143.4.2. Разработка технического проекта этого корабля была успешно завершена в марте 1982 г. После одобрения его командованием ВМФ, руководством Минсудпрома и других заинтересованных ведомств, при подготовке правительственного постановления о порядке и сроках постройки ТАКР пр.1143.4.2, в документах ему был возвращен оригинальный номер проекта тяжелого авианесущего крейсера с самолетами обычной схемы, предусмотренный программой военного кораблестроения на 1981-1990 гг., – 1143.5.

Долгожданное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о постройке тяжелого авианесущего крейсера проекта 1143.5 вышло 7 мая 1982 г. Этим же постановлением опытно-конструкторским бюро Минавиапрома – МЗ им. П.О. Сухого, ММЗ им. А.И.Микояна и ММЗ «Скорость» – поручалась разработка технических предложений по самолетам укороченного взлета и посадки для базирования на его борту.

Заслуженный испытатель СССР Герой Советского И. Ф. Садовников

Отработка торможения аэрофинишером самолето Т10-3 на комплексе "Нитка". 1983 г.

Испытания по торможению Т10-3 с помощью аварийного барьера "Надежда"

Вскоре началась и практическая отработка трамплинного способа взлета опытных истребителей – летающих лабораторий на комплексе «Нитка». Летом 1982 г. комплекс оборудовали экспериментальным трамплином Т-1, спроектированным в Невском проектно-конструкторском бюро и изготовленным на Черноморском судостроительном заводе в Николаеве. Он имел высоту 5 м, длину 60 м, ширину 30 м и угол схода 8.5°.

К испытаниям были привлечены соответствующим образом доработанные прототипы истребителей 4-го поколения: 3-й экземпляр Су-27 исходной компоновки (Т10-3) и 7-й летный экземпляр МиГ-29. Кроме того, для этих целей ЛИИ выделил самолет МиГ-27, ранее использовавшийся в рамках программы создания корабельного истребителя МиГ-23К, а МЗ им. П.О.Сухого – опытный штурмовик Су-25. На Су-25 предполагалось отработать возможность укороченного взлета самолетов-штурмовиков в интересах повышения мобильности частей ВВС и обеспечения их базирования на аэродромах с короткими или разрушенными ВПП.

Испытания Т10-3 на «Нитке» начались 24 июля 1982 г., когда летчик-испытатель Н.Ф.Садовников выполнил первую пробежку с задержников. Первый взлет с трамплина Т-1 осуществил 21 августа летчик-испы- татель ММЗ им. А.И.Микояна А.Г. Фастовец на МиГ-29. Спустя неделю, 28 августа, с трамплина стартовал и Т10-3, управляемый Н.Ф.Са- довниковым. Взлетная масса самолета в этом полете составила 18 200 кг, длина разбега – 230 м, а скорость отрыва – 232 км/ч. 9 сентября с Т-1 стартовал на Т10-3 и В.Г.Пугачев.

Всего в ходе первого этапа испытаний на комплексе «Нитка», продолжавшегося до 17 сентября 1982 г., на самолете Т10-3 было выполнено 27 взлетов, в т.ч. 17 – с трамплина Т-1. При взлетной массе 18 000 кг длина разбега самолета была доведена до 142 м, а скорость отрыва снизилась до 178 км/ч. Максимальная взлетная масса Т10-3 при взлете с трамплина составила 22 000 кг. В полетах на Т10-3, помимо Садов- никово и Пугачева, принимали участие летчик-испытатель МЗ им. П.О. Сухого А.Исаков и летчик ЛИИ В.Гор- диенко. За этот же период на «Нитке» было выполнено Зб полетов на самолете Су-25. Около 20 полетов на МиГ-29 осуществили летчики-испытатели ММЗ им. А.И.Микояна А.Г. Фастовец, А.В.Федотов и Б.А.Орлов. Минимальная дистанция разбега МиГ-29 при старте с трамплина составляла 150 м, минимальная скорость схода – 180 км/ч, а максимальная взлетная масса – 14 500 кг.

По результатам первого этапа испытаний самолетов на комплексе «Нитка» было принято решение об изменении профиля взлетного трамплина. Расчеты специалистов ЛИИ, ЦАГИ и ОКБ показали, что наилучший результат будет достигнут, если поверхность трамплина будет образовывать не дуга цилиндра, как на Т-1, а кривая третьего порядка. Угол схода самолета с трамплина при этом увеличится с 8,5 до 14,3". Пока строился новый трамплин, получивший название Т-2, летом 1983 г. на «Нитке» приступили ко второму этапу испытаний самолетов – отработке посадки на аэрофинишер на втором блоке комплекса.

Первые пробные посадки на наземный аэрофинишер «Светлана-2» выполнили в июне 1983 г. на дооборудованном гаком опытном МиГ-27 летчики ЛИИ А.В.Крутов и С.Н.Тресвятский. В ходе этих экспериментов подбиралась необходимая толщина троса, высота его подъема над поверхностью и циклограмма работы тормозных машин.

Летом 1983 г. гаком оснастили и Т10-3, а также МиГ-29. Поскольку летный ресурс Т10-3 был уже исчерпан, самолет решили использовать для отработки торможения на аэрофинишере без выполнения полетов. С помощью собственных двигателей машина разгонялась по полосе до скорости 180-240 км/ч и «наезжала» на аэрофинишер. «Наезды» выполнялись как на трех точках, так и с поднятой передней опорой шасси. Первое зацепление Т10-3 за трос аэрофинишера при скоростной рулежке выполнил 11 августа 1983 г. Н.Ф.Садовников, затем в этих испытаниях приняли участие В.Г.Пугачев и И.В.Вотинцев.

Всего до конца октября 1983 г. на самолетах Т10-3, МиГ-27 и МиГ-29 было выполнено 174 торможения на аэрофинишере «Светлана-2», причем масса самолетов варьировалась от 11 до 26 т, а скорость начала торможения – от 180 до 240 км/ч. Продольная перегрузка торможения достигала 4,5. Было опробовано и торможение самолетов при несимметричном зацеплении – с боковым смещением самолета от оси полосы до 5 м и с углом относительно оси полосы до 5°. Длина пробега самолетов с использованием аэрофинишера сокращалась до 90 м.

Таким образом, первый этап испытаний экспериментальных самолетов на комплексе «Нитка» в 1982- 1983 гг. подтвердил принципиальную возможность осуществления укороченного взлета истребителей с трамплина с разбегом в пределах отводившегося для этого пространства полетной палубы ТАКР 1143.5, а также посадки с торможением аэрофинишером. Дальнейший ход испытаний, а затем и эксплуатации первых советских корабельных истребителей на ТАКР выявил и ряд существенных преимуществ старта с трамплина перед традиционным для западных авианосцев катапультным способом взлета.

При срабатывании механизма катапульты поршень парового цилиндра с челноком, за который специальными узлами передней опоры шасси «зацепляется» палубный самолет, начинает перемещение вперед по ходу корабля с большим ускорением, разгоняя самолет до скорости около 300 км/ч, после чего тот сходит с палубы, увеличивает угол атаки, что сопровождается «просадкой» машины по траектории (при сходе с палубы значения углов наклона траектории и атаки обычно близки к нулевым), и переходит в набор высоты. В связи с тем, что ход поршня катапульты ограничен (обычно примерно 90 м), достичь потребной скорости можно только с большими продольными перегрузками (до 5,5), которые нелегко переносятся летчиками.

При взлете с трамплина скорость отрыва самолета не превышает 180- 200 км/ч при длине разбега 100-200 м, поэтому летчик испытывает небольшие продольные перегрузки и полностью контролирует ситуацию. После схода с трамплина, самолет продолжает двигаться по баллистической траектории вверх, при этом практически исключена его «просадка», а от летчика, фактически, требуется только дождаться, пока самолет наберет эволютивную скорость и станут эффективными рулевые поверхности: до этого взлет происходит по сути в автоматическом режиме.

К этому стоит добавить, что высота среза трамплина ТАКР пр. 1143.5 над водой составляет около 22 м (высота палубы у значительно более крупных американских авианосцев не превышает 19-20 м), а с учетом баллистики истребитель набирает высоту около 40 м, что составляет солидный запас для действий в нештатной ситуации, если по каким-то причинам все-таки произойдет его просадка (например, при снижении тяги двигателей или из-за ошибки летчика). Так, известен случай взлета истребителя Су-33 с корабля на максимальном (не форсажном) режиме работы двигателей. Скорость схода его с трамплина составила всего 105 км/ч (!), однако больший, по сравнению с американскими авианосцами, запас высоты и грамотные действия летчика позволили избежать летного происшествия даже в такой аварийной ситуации.

В пользу трамплина свидетельствовал и один из неустранимых недостатков катапульты, проявляющийся особенно негативно в высоких широтах (а именно на Северном флоте планировалось эксплуатировать новый советский ТАКР). Суть его в том, что вследствие неизбежного травления пара из ствола разгонного трека катапульты, могут образовываться наледи, приводящие к заклиниванию поршня и, соответственно, к отказу всего устройства.

Кроме того, теоретически, с трамплина может взлететь самолет практически любой взлетной массы, в то время как мощность катапульт, применяемых на американских авианосцах, рассчитана на старт самолетов не тяжелее 30-35 т.

С другой стороны, старт с трамплина, происходящий при относительно невысоких скоростях поступательного движения, диктует более строгие требования к тяговооруженности летательного аппарата, характеристикам его устойчивости и управляемости. Двигатели выводятся на взлетный (или чрезвычайный) режим еще до начала разбега. При этом, чтобы удержать самолет на месте до получения разрешения на взлет, необходимы специальные устройства, препятствующие преждевременному страгиванию машины, – задержники, представляющие собой выпускаемые из-под палубы упоры для колес основных опор шасси. Чтобы предотвратить возможное повреждение надстроек корабля и стоящих позади летательных аппаратов горячими газами работающих на форсаже двигателей самолетов, в составе авиационно-технических средств корабля предусматриваются специальные подъемные охлаждаемые газоотражательные щиты (ГОЩ).

Наличие этих дополнительных устройств, конечно, ведет к увеличению водоизмещения корабля. Однако возрастание массы АТСК за счет оборудования трех стартовых позиций ТАКР задержниками и ГОЩ не идет ни в какое сравнение с приростом водоизмещения авианосца при оснащении его катапультами (расчетная масса двух катапульт с гигантскими рабочими цилиндрами диаметром 450 мм и длиной порядка ста метров и связанного с ними паросилового оборудования для ТАКР пр.1 143.5 могла составить 3-3,5 тыс.т). Одновременно значительно сокращались бы и свободные внутренние объемы корабля, которые можно использовать для размещения авиационного топлива и боезапаса.

Определенным неудобством, вызванным наличием на корабле трамплина, считаются проблемы с уборкой льда и снега с его поверхности. Эта проблема долго рассматривалась в НПКБ, и в конце концов была разработана система обогрева поверхности трамплина паром из-под палубы (к сожалению, реализована эта идея не была).

Подводя итог, можно сделать вывод, что решение об оснащении первого советского авианосца трамплином имело больше «плюсов», чем «минусов», и с учетом отсутствия в СССР практического опыта и технологических возможностей производства катапульт было, в целом, правильным, позволив, в конечном итоге, в заданные сроки создать, испытать и сдать на вооружение ВМФ тяжелый авианесущий крейсер со сверхзвуковыми истребителями обычной схемы в качестве основного авиационного вооружения. Возможные задержки с производством и отработкой катапульт могли, как показал дальнейший ход истории, стать серьезной угрозой для получения отечественным флотом хотя бы даже этого единственного корабля: об этом наглядно свидетельствует драматичная судьба следующих за «заказом 105» авианесущих крейсеров, которые «не успели» выйти в море до развала Советского Союза и последующего кризиса экономики.

Разработка, а в дальнейшем и постройка ТАКР пр.1143.5 явились не только результатом успешного решения комплекса технических проблем (прежде всего – реализации трамплинного взлета и аэрофинишерной посадки), но и достижения к тому времени необходимого уровня развития методологии внешнего проектирования корабельно-авиационных систем.

Спуск ТАКР "Леонид Брежнев" но воду 4 декабря 1985 г.

На этапе формирования и обоснования требований к авианесущему кораблю, соответствовавших его месту и роли в ВМФ Советского Союза, было показано, что основной его задачей является обеспечение противовоздушной обороны корабельных соединений. При этом задачи нанесения ударов по надводным целям должны решаться ракетным оружием класса «корабль-корабль», размещаемым как на самом ТАКР, так и на других кораблях соединения, а задачи противолодочной обороны соединения – действующими в едином комплексе с ним противолодочными кораблями, вертолетами и подводными лодками. Тогда же было показано, что при заданной эффективности авиагруппы корабля при решении задач ПВО минимум стоимости ТАКР будет соответствовать водоизмещению 50 ООО – 55 ООО т.

Эти исследования в сочетании с анализом результатов Фолклендского конфликта 1982 г. сыграли важную роль в принятии решения о строительстве корабля проекта 1143.5 в его окончательной конфигурации. Поэтому одним из итогов «борьбы» за отечественный авианесущий флот следует считать и современный уровень развития методологии эффективностных исследований корабельно- авиационных систем, который был достигнут в ходе разработки кораблей проектов 1143, 1160, 1153 и 1143.5 как в институтах Министерства обороны и научно-техническом комитете ВМФ, так и в научно-исследовательских институтах промышленности – в первую очередь, в ЦНИИ им. академика А.Н.Крылова и ЦНИИ «Курс» Минсудпрома и ГосНИИ авиационных систем Минавиапрома (ГосНИИАС).

Закладку первого корабля проекта 1143.5, первоначально получившего наименование «Рига» (26 ноября 1982 г., после смерти Генерального секретаря ЦК КПСС Л.И.Брежнева, оно было заменено на «Леонид Брежнев»), произвели на Черноморском судостроительном заводе в Николаеве после окончательного утверждения его технического проекта и завершения реконструкции стапельного комплекса в сентябре 1982 г.

Параллельно с постройкой ТАКР проекта 1143.5 в авиационных конструкторских бюро шла напряженная работа по проектированию сверхзвуковых корабельных истребителей, которые должны были стать основой авиационного вооружения первого советского авианосца. По результатам выполнения в 1982-1983 гг. и успешной защиты аванпроектов самолетов Су-27К и МиГ-29К 30 января и 18 апреля 1984 г. вышли два постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР. Первое из них определяло сроки разработки эскизного проекта, а также порядок и сроки постройки и испытаний на ММЗ им. А.И.Микояна легкого корабельного многоцелевого истребителя МиГ-29К, предназначенного для обороны кораблей ВМФ от средств воздушного нападения противника в ближней зоне, а в качестве второстепенных задач – для поражения надводных кораблей водоизмещением до 5000 т и обеспечения высадки десантов. Согласно второму постановлению, МЗ им. П.О.Сухого поручалась разработка эскизного проекта, постройка и испытания корабельного истребителя с большой дальностью полета Су-27К, предназначенного для обеспечения противовоздушной обороны авианосной корабельной группировки в дальней зоне.

Многоцелевой корабельный истребитель МиГ-29К предстояло унифицировать по системе управления вооружением с проектировавшимся в то время модернизированным «сухопутным» истребителем МиГ-29М, что обеспечило бы применение на нем не только ракет «воздух-воздух», но и различных управляемых средств поражения надводных и береговых целей. Дальний корабельный истребитель-перехватчик Су-27К создавался на базе фронтового истребителя Су-27 с сохранением на первом этапе существующей системы вооружения. В дальнейшем на Су-27К предполагалось обеспечить применение новой СУВ и управляемого оружия класса «воздух-поверхность», предназначенных для модернизированного истребителя Су-27М.

Третьим типом корабельного истребителя для ТАКР пр.1143.5, как это и предусматривалось изначально, должен был стать сверхзвуковой самолет вертикального и укороченного взлета и посадки Як-41. Однако сроки его создания постоянно переносились. Согласно постановлению правительства от 1979 г., Як-41 планировалось передать самолет на государственные испытания в 1982 г. Но из-за неготовности нового подъемно-маршевого двигателя этот срок соблюден не был (первый двигатель Р79В-300, еще с неполной тягой, был подготовлен для испытаний на летающей лаборатории Ту-16 только в конце 1984 г.). В ноябре 1983 г. решением ВПК при Совете Министров СССР выход самолета на испытания был перенесен на 1985 г. Однако и этот срок был сорван.

Тем временем Як-41 решено было перепрофилировать из истребителя в многоцелевой корабельный самолет, обладающий возможностью поражения не только воздушных, но и надводных целей. Для этого его предстояло оснастить новой системой управления вооружением, аналогичной СУВ корабельного истребителя МиГ-29К. Требования к максимальной скорости СВВП несколько смягчались, но одновременно ставилась задача увеличения его радиуса действия и максимальной массы боевой нагрузки. Все это нашло отражение в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР о разработке, модифицированного многоцелевого вертикально взлетающего самолета Як-41М, вышедшем в 1985 г. Срок передачи самолета на государственные испытания определялся 1989 г.

Модель одного из вариантов сверхзвукового СВВП Як-41

Самолет радиолокационного дозора и наведения Ан-71

Для дальнего радиолокационного обнаружения надводных и воздушных целей и управления боевыми действиями корабельной истребительной авиации в составе авиагруппы ТАКР пр.1143.5 планировалось иметь несколько самолетов РЛДН. В соответствии с постановлением правительства от 1979 г., к ноябрю того же года Московский машиностроительный завод «Скорость», который тогда еще возглавлял патриарх отечественного авиастроения Генеральный конструктор А.С.Яковлев, подготовил техническое предложение по самолету Як-44РЛД В нем рассматривались два альтернативных варианта радиотехнического комплекса: первый – с внутрифюзеляжным размещением антенн (одной в носовой части фюзеляжа и второй – в хвостовой) и второй вариант – с антенной обзорной РЛС во вращающемся обтекателе над фюзеляжем. В результате согласования с заказчиком, для дальнейшей реализации был выбран первый вариант, что и было закреплено постановлением правительства от 7 мая 1982 г. о постройке ТАКР пр.1143.5 и создании самолетов для его авиагруппы.

Согласно первоначально выбранной схеме, Як-44РЛД должен был оснащаться комбинированной силовой установкой, включавшей два маршевых турбовинтовых двигателя под крылом и четыре подъемных ТРД в фюзеляже. Последние запускались на взлете и посадке и служили для снижения скорости отрыва самолета от палубы корабля и захода его на посадку. Таким образом, ОКБ А.С.Яковлева пыталось воплотить на тяжелом турбовинтовом самолете, имеющем взлетную массу 28 т, ту же идею обеспечения укороченного разбега и пробега, что реализовалась на реактивном корабельном штурмовике Як-38 и будущем корабельном истребителе Як-41 на режимах ВКР и посадки с проскальзыванием. При этом, по расчетам разработчиков, длина разбега стартующего с трамплина турбовинтового самолета РЛДН могла уложиться в требуемые 150-200 м. Расчетная крейсерская скорость полета Як- 44 РЛД составляла 450 км/ч, а продолжительность патрулирования – около 5 ч. Радиотехнический комплекс Як-44РЛД предназначался для организации противовоздушной обороны авианесущего крейсера и сопровождающей его корабельной группировки. Он должен был обнаруживать самолеты противника в воздухе на удалении 150-200 км от корабля и наводить на них собственные палубные истребители. Дальность обнаружения надводных целей могла превышать 300 км. Управлял самолетом и его радиотехническим комплексом экипаж всего из трех человек.

Однако размещение в фюзеляже Як-44РЛД четырех подъемных двигателей и необходимость иметь для них на борту дополнительный запас топлива вызвали большие трудности в компоновке блоков радиотехнического комплекса на самолете: свободных объемов и допустимой массы полезной нагрузки оказывалось явно недостаточно. К тому же, с рядом проблем пришлось столкнуться и разработчикам радиотехнического комплеса. В связи с этим, несмотря на поддержку, оказываемую проекту Як-44РЛД военными, разработка его велась крайне медленно, а, после ухода на пенсию А.С.Яковлева, и вовсе зашла в тупик. В итоге, в марте 1983 г. было решено прекратить проектирование Як-44РЛД и поручить Киевскому механическому заводу, который тогда еще возглавлял Генеральный конструктор О.К.Антонов, разработку альтернативного проекта корабельного самолета радиолокационного дозора.

Такое решение определялось тем, что ОКБ О.К.Антонова с 1982 г. проектировало на базе тактического военно-транспортного самолета Ан-72 армейский самолет РЛДН Ан-71. Как и прототип, эта машина имела оригинальную схему расположения двух двухконтурных турбореактивных двигателей в гондолах над крылом. Подобная схема, реализующая так называемый эффект Коанда, связанный с обдувом реактивными струями двигателей крыла и его механизации, была призвана обеспечить существенное повышение взлетно-посадочных характеристик самолета. Антенна РЛС размещалась на Ан-71 в «тарелке» на вершине киля, который для этого был «завален» вперед и имел отрицательную стреловидность. Для повышения тяговооруженности помимо двух модифицированных ТРДД Д-436К Ан-71 оснащался одним разгонным (бустерным) турбореактивным двигателем РД-38А. Для обеспечения взлета Ан-71 К с палубы его предполагалось оснастить не одним, а сразу тремя бустерными двигателями РД-38А.

Макет самолета Як-44РЛДН

Такр Тбилиси" (справа) и достраиваемый на плаву ТАКР "Рига". 1989 г.

Аванпроект Ан-71 К был выпущен к осени 1984 г., когда Генеральным конструктором киевского ОКБ стал уже П.В.Балабуев. В результате его рассмотрения заказчик пришел к выводу, что геометрические размеры и взлетная масса Ан-71 К делают крайне проблематичным его размещение на корабле. В связи с этим, в октябре 1984 г. ОКБ А.С.Яковлева было предложено возобновить работы по Як-44РЛД на основе новой конструктивно-компоновочной схемы без подъемных ТРД, но с новыми винтовентиляторными двигателями, большая мощность которых обеспечивала бы его укороченный взлет с корабельного трамплина. Новый вариант Як-44 РЛД предстояло оснастить РТК с антенной системой в «тарелке» над фюзеляжем.

Разработку Ан-71 К в 1985 г. прекратили, и ОКБ им. О.К.Антонова сосредоточило свои усилия на создании его «сухопутного» аналога. В соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 9 января 1984 г., в 1985-1986 гг. в Киеве построили три опытных экземпляра армейского самолета РЛДН Ан-71, два из которых проходили летные испытания в 1985-1990 гг.

Часть функций корабельного самолета РЛДН мог брать на себя вертолет Ка-252РЛД (будущий Ка-31), разрабатывавшийся с конца 70-х гг. на Ухтомском вертолетном заводе им. Н.И.Камова на базе корабельного транспортно-боевого вертолета Ка-252ТБ (Ка- 29). Однако он не обеспечивал решения задач наведения истребителей на воздушные цели и мог использоваться только для слежения за надводными кораблями, целеуказания корабельному ракетному оружию, обнаружения и сопровождения низколетящих самолетов, вертолетов и крылатых ракет. В связи с этим, по мнению специалистов, осуществлявших научное сопровождение разработки ТАКР пр.1143.5 и ЛАК для него, корабельная истребительная авиация могла бы эффективно применяться только при условии наличия на борту авианесущего крейсера специализированных самолетов РЛДН.

Тем временем, в декабре 1985 г. «заказ 105» был спущен но воду, а его место на главном стапеле ЧСЗ занял второй корабль аналогичного типа – «заказ 106», поначалу опять- таки получивший название «Рига». Решение о его постройке по пр.1143.5 было принято правительством в 1983 г., а в соответствии с правительственным постановлением от июня 1986 г. он строился по несколько доработанному проекту. ТАКР «Леонид Брежнев» 11 августа 1987 г. получил новое название «Тбилиси», а крейсеру «Рига» 19 июня 1990 г. было присвоено наименование «Варяг». Завершило череду переименований ТАКР пр.1143.5 присвоение 4 декабря 1990 г. тяжелому авианесущему крейсеру «Тбилиси» имени «Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов», чем, наконец, был признан вклад выдающего советского военно-морского начальника в дело создания авианесущего флота.

25 ноября 1988 г., сразу же после спуска на воду «заказа 106», на ЧСЗ состоялась церемония закладки следующего корабля, который должен был стать первый советским авианесущим крейсером с атомной энергоустановкой. Он получил наименование «Ульяновск» (заводской шифр – «заказ 107») и строился по новому проекту 1143.7, предусматривающему не только трамплинный, но и катапультный взлет самолетов. Проектирование его в НПКБ началось в 1983 г., а официальное решение о работах по АТАКР вышло год спустя. «Ульяновск» должен был обеспечивать размещение на борту увеличенного парка корабельных самолетов, в т.ч. достаточного количества самолетов РЛДН, что значительно повышало боевую эффективность корабельной авиации. С созданием «Ульяновска», наконец, удалось бы преодолеть многолетнее отставание от США в области постройки авианосцев…

(Продолжение следует)

Виктор МАРКОВСКИЙ