Tu-22/M

 

Jefim Gordon, Vladimir Rigmant

 

 

Projekty modernizacji Tu-22

Prace. OKB Tupolewa poszły w dwóch kierunkach. Pierwszy z nich to projekt bombowca dalekiego zasięgu - nosiciela rakiet "125" zbudowanego w układzie kaczki i napędzanego dwoma silnikami turboodrzutowymi NK-6 lub podobnymi. Samolot miał latać z wysoką prędkością naddźwiękową rzędu 2500 km/h i mieć zasięg 45004800 km. W wariancie nosiciela rakiet powinien przenosić jeden pocisk O masie 4 ton i zasięgu 600 km. W konstrukcji "125" planowano szerokie zastosowanie stopów tytanu.

Projektując kolejne wersje samolotu "125" udało się uzyskać doskonałość aerodynamiczną przy naddźwiękowej prędkości przelotowej odpowiadającej Ma=2 równą ok. 6. Przy jednostkowym zużyciu paliwa Cr=1,6 dawało to niezły zasięg samolotu. Niestety, praktyka późniejszego projektowania samolotu pasażerskiego Tu-144 pokazała, że obniżenie współczynnika Cr poniżej 1,8-1,9 okazało się Jednak niemożliwe.

Mimo Wysokich parametrów obliczeniowych, prace nad samolotem "125" nie wyszły poza stadium projektu. Przyczynił się do tego zbyt śmiały, wykraczający daleko poza rosyjskie standardy układ aerodynamiczny kaczki, który budził wątpliwości ze względu na problemy ze statecznością - czynnikiem bardzo istotnym w przypadku mającego odbywać dalekie loty bombowca. Ostatecznie uznano, że jego dopracowanie i badania będą zbyt drogie jak na możliwości gospodarki ZSRR. A dla OKB Tupolewa ważne okazało się, że nie podzieliło losu znakomitego zespołu OKB-23 kierowanego przez W.Cziełomieja, który w tym właŚnie czasie rozwiązano.

Drugim kierunkiem prac Tupolewa był rozwój naddźwiękowego bombowca opartego na układzie samolotu "105". Jak już wspomniano, jeszcze na etapie projektowania samolotu "105" i "105A" rozważano możliwość zastosowania silników NK-6 lub innych o podobnym ciągu. We wszystkich przypadkach konstruktorzy rezygnowali jednak z ich zastosowania, ponieważ okazywało się, że sam wysoki ciąg nie wystarczy do uzyskania prędkości przelotowej Ma=2. Należało zatem przystąpić do zasadniczej modernizacji samolotu. Nowy projekt, który otrzymał numer "106" przypominał samolot "105A", jednak skos skrzydeł w 1/4 cięciwy zwiększono do 60° i zmniejszono grubość ich profilu z 6% do 3,5%. Silniki NK-6 umieszczono w jednym zestawie w tylnej części kadłuba, a każdy z nich był zasilany przez oddzielny wlot powietrza z pionowym klinem.

W projektach "106", "106B" i "106K" przednia część kadłuba odpowiadała samolotowi "105", a tylna była zaprojektowana od nowa. Ich doskonałość aerodynamiczna wynosiła 4,5 przy prędkości 1800 km/h, co pozwalało na uzyskanie zasięgu teoretycznego równego 2800-3000 km.

Z czasem rozpoczęto też rozważanie nowego układu, z pozostawieniem kadłuba "105A", nowymi skrzydłami i usterzeniem w układzie T. Brano wówczas pod uwagę aż trzy możliwe warianty napędu: dwa silniki NK-6 pod skrzydłami, cztery silniki R-15B parami pod skrzydłami, cztery silniki WD-19R parami pod skrzydłami, trzy silniki R-15B - dwa pod skrzydłami i jeden u nasady usterzenia pionowego. Z silnikami NK-6 samolot "106A" miał uzyskać prędkość przelotową 2000 km/h i zasięg 5000 km. W ten sposób powstawał jednak samolot jednozakresowy, a wymagania zamawiających coraz wyraźniej skłaniały się ku maszynie mogącej efektywnie latać z różnymi prędkościami. Brali oni przy tym pod uwagę swoją wiedzę o amerykańskim samolocie bombowym B-58.

Prace nad samolotem były stosunkowo daleko zaawansowane: powstała nawet tylna część kadłuba z zespołami silnikowymi, która przechodziła próby statyczne. Na jednym z seryjnych Tu-22P wypróbowywano podzespoły projektowanego wyposażenia radioelektronicznego. Np. zamiast tylnego stanowiska strzeleckiego umieszczono w nim urządzenia systemu Siren.

Przy okazji prac nad nowym samolotem rozważano możliwość modernizacji podstawowego modelu Tu-22. Dla zwiększenia prędkości maksymalnej z silnikami WD-7M, próbowano zastosować skrzydła o cienkim profilu (Tu-22RTK). Spowodowało to jednak znaczne obniżenie parametrów startowych i aby temu przeciwdziałać zaprojektowano system zdmuchiwania warstwy przyściennej wykorzystujący w charakterze generatorów nawiewu silniki RD-3635 umieszczone w tylnych częściach gondoli silnikowych. Te same silniki zamontowano też na jednym z seryjnych Tu-22 we wnękach podwozia, jako silniki nośne. Ostatnią próbą polepszenia charakterystyk Tu-22 był projekt zamontowania na nich silników NK-144 przeznaczonych dla Tu-144. Wszystkie prowadzone prace modernizacyjne nie doczekały się jednak zastosowania w użytkowanych maszynach. OKB Tupolewa nie potrafiło uzyskać realnej poprawy własności samolotu.

Po analizach jasne stało się, że konieczna jest całkowita zmiana podejścia do koncepcji budowy bombowca dalekiego zasięgu, uwzględniająca poziom rozwoju współczesnej techniki lotniczej, uzbrojenia, środków obrony przeciwlotniczej przeciwnika itp.

Uznano, że niezbędny jest samolot o wysokiej poddźwiękowej prędkości przelotowej, o zasięgu 6000-7000 km i mogący rozwijać prędkość Ma=2 na dużej wysokości przy przerywaniu strefy obrony przeciwlotniczej lub zdolny do przenikania przez nią w locie na bardzo małej wysokości. Te wymagania nie powinny pogorszyć charakterystyk związanych ze startem i lądowaniem.

Konstruktorzy doszli do wniosku, że jest to możliwe do uzyskania jedynie przy zastosowaniu zupełnie nowego dla nich rozwiązania- skrzydeł o zmiennej w locie geometrii. W ZSRR prace nad takimi skrzydłami trwały od początku lat 60. Badano m.in. jakie fragmenty skrzydeł powinny być ruchome i jaki jest wpływ wybranego rozwiązania na położenie środka ciężkości, sił aerodynamicznych, stateczności i sterowności samolotu. Analizowano też konstrukcję mechanizmów obrotu ruchomych części skrzydeł, ich statykę , sposoby smarowania węzłów itp.

Pierwsze praktyczne zastosowanie skrzydła o zmiennej geometrii znalazły w samolotach OKB A.I.Mikojana - MiG-23, i OKB P.O.Suchoja - Su-17, których prototypy oblatano w latach 1966-67.

Pierwsze prace teoretyczne i wyniki prób samolotów doświadczalnych wykazały, że samoloty ze zmienną geometrią skrzydeł mają następujące zalety:

·        średnia doskonałość aerodynamiczna w czasie lotu wzrasta wraz ze zwiększeniem się Kmax przy prędkości poddźwiękowej, co powoduje zwiększenie zasięgu,

·        znacznie polepszają się parametry startu i lądowania przy skrzydłach maksymalnie rozłożonych, bardziej efektywna jest wtedy ich mechanizacja,

·        przy maksymalnym skosie zmniejsza się opór falowy, a dzięki temu czas przekraczania prędkości dźwięku, co polepsza charak terystyki ekonomiczne,

·        przy maksymalnym skosie zmniejszają się obciążenia od pionowych podmuchów w pobliżu ziemi, co pozwala na bezpieczniejsze wykonywanie lotów na małych wysokościach.

Za te wszystkie zalety trzeba było zapłacić zwiększeniem masy konstrukcji: łożyska, mechanizm obrotu, żebra siłowe i inne niezbędne elementy struktury to ok. 3,5-4% masy całego samolotu. Okazało się jednak, a potwierdził to dalszy rozwój techniki lotniczej, że zastosowanie skrzydeł o zmiennej geometrii ma szczególny sens dla ciężkich samolotów bojowych. A więc właśnie takich jakie projektowano w OKB Tupolewa.

Pierwszy projekt samolotu o zmiennej geometrii skrzydeł, który powstał w OKB-156 otrzymał oznaczenie "145". Prace nad nim prowadzono od połowy lat 60. Miał to być wielozadaniowy samolot bojowy zdolny do operowania z lotnisk gruntowych. Dzięki zastosowaniu wielokołowych zespołów podwoziowych miał być użytkowany z lotnisk klasy p i lotnisk polowych, przy nacisku na grunt ok. 8 kG/cm². Przy masie maksymalnej równej 105 t długość startu obliczano na 1405 m przy prędkości oderwania 280 km/h. Samolot "105" przypominał nieco wcześniejsze projekty "106", "106K" i "106B", a jego skrzydła miały przyjmować trzy blokowane w locie położenia: 20°, 65° i 72°, odpowiadające optymalnym warunkom ze względu na zasięg samolotu w pod- i naddźwiękowym zakresie prędkości lotu, a także w locie na małej wysokości z prędkością okołodźwiękową.

Zespół napędowy samolotu "145" składał się z dwóch silników NK-144, które miały gwarantować prędkość maksymalną 25002700 km/h na wysokości 14,5 km. Prędkość w locie na wysokości 50-100 m miała wynosić 1100 km/h. Zasięg przy prędkości poddźwiękowej miał być równy 6000-8000 km, a przy przelotowej prędkości naddźwiękowej ok. 4000 km. Promień działania samolotu na małej wysokości przy prędkości 900 km/h wynosił 1500 km.

Podstawową formą użycia samolotu" 145" w warunkach przerywania silnej obrony przeciwlotniczej przeciwnika miało być przenoszenie na małej wysokości pocisków rakietowych o zasięgu d9 100 km. W warunkach lokalnego przeciwdziałania, na przykład w warunkach morskich, " 145" miał atakować przy pomocy pocisków H-22. Zmodernizowany samolot" 145" mógł także być użyty w walce radioelektronicznej - specjalnie w tym celu zaprojektowano system zasilania elektrycznego dużej mocy. Opracowano też wariant do zwalczania okrętów podwodnych, wykorzystując zdolność do długotrwałego patrolowania obszarów morskich.

Duży projektowany udźwig samolotu i możliwość jego funkcjonowania w różnych warunkach zachęciły do zaprojektowania wersji rozpoznawczej "145R". Zgodnie z koncepcją, wyniki rozpoznania miały być przekazywane w czasie rzeczywistym bezpośrednio z pokładu samolotu. W przypadku konieczności " 145R" miał także być wykorzystywany do wskazywania celów uderzeniowym samolotom różnego typu.

Samolot "145" na pierwszych szkicach bardzo przypominał Tu-22, a podobieństwo rozwiązań konstrukcyjnych miało ułatwić wprowadzenie nowego samolotu do eksploatacji. Usunięto jednak wiele istniejących niedostatków: zwiększono liczbę członkow załogi do czterech - dowódcy, drugiego pilota, nawigatora i operatora systemów, co było związane z rozszerzeniem funkcji samolotu i wydłużeniem czasu lotu. Kabina stała się bardziej komfortowa, zwiększono jej rozmiary, a lotników umieszczono parami w dwóch rzędach. Zrezygnowano z wystrzeliwania foteli katapultowych w dół, planując konwencjonalne wystrzeliwanie w górę z praktycznie zerowej wysokości przy prędkości minimalnej 130 km/h, co zdecydowanie poprawiało szanse załogi na przeżycie w przypadku sytuacji awaryjnej, a tym samym poprawiało jej komfort psychiczny. Zastosowane fotele katapultowe KT-I opracowano w OKB Tupolewa.

Dążenie do uzyskania samolotu uniwersalnego okazało się niezwykle kosztowne i było przykładem skrajnego podejścia do projektowania nowych rodzajów broni. W tym czasie Amerykanie, po pierwszych doświadczeniach zdobytych w Wietnamie, skłaniali się raczej do koncepcji budowania samolotów o konkretnym przeznaczeniu, przede wszystkim w zakresie lotnictwa taktycznego.

Jesienią 1964 r. z areny politycznej odszedł N.S.Chruszczow. Tym samym lotnicze biura konstrukcyjne, które przetrwały ciężkie czasy, mogły wrócić do zarzuconych wcześniej projektów. W OKB Suchoja prowadzono prace nad naddźwiękowym samolotem uderzeniowym T-4 ("100"), zbudowanym w układzie kaczki i ogólnie bardzo podobnym do tupolewskiego samolotu" 125" . Podobne prace prowadzono też w biurze Jakowlewa - wszyscy chcieli uczestniczyĆ w nowym lotniczym boomie.

T-4 został zbudowany i zaczął latać pod koniec roku 1972, potwierdzając swoje unikalne właściwości. Ostatecznie jednak, ze względu na niezwykle wysoką cenę, złożoność zastosowanych technologii i mały zakres parametrów użytkowych, zrezygnowano z programu badań samolotu "100", a tym samym z planów wdrożenia go do produkcji seryjnej.

Okazało się z czasem, że A.N.Tupolew umie sobie najlepiej radzić w rzeczywistości ZSRR i jego projekty potrafiły się przebić poprzez silną konkurencję, W ZSRR istniała bowiem naprawdę poważna konkurencja pomiędzy biurami konstrukcyjnymi, jednak jedynie na etapie forsowania nowych projektów. Gdy projekt zwyciężył, konstruktorzy mogli być spokojni o uzyskanie środków na realizację programu, niezwykle rzadko też zdarzało się budowanie konkurencyjnych prototypów. W praktyce o losach nowych samolotów decydowały więc specjalistyczne komisje kwalifikacyjne, a w ostateczności politycy dysponujący środkami finansowymi.

W przypadku samolotu "145" decydujące okazało się poparcie dowództwa Wojenno Wozdusznych Sił. Zdawało sobie ono sprawę z tego, że użytkowane w jednostkach operacyjnych Tu-22 są już moralnie przestarzałe i nie spełniają stawianych przed nimi wymagań. Potrzebny był nowy, lepszy samolot. Aby jednak nie dawać argumentów zwolennikom rakietyzacji postanowiono, że prace nad nim będą prowadzone jako modernizacja Tu22, a projekt otrzyma skromną nazwę Tu-22M. Tym samym Tupolewowi udało się pokonać wszystkie trudności i prace projektowe nad samolotem "145" uległy dużemu przyspieszeniu. W OKB projekt otrzymał nazwę "JuM" (AM), używano też numeru "45". Głównym konstruktorem Tu-22M został D.S.Markow.

 

Tu-22M - bombowiec o zmiennej geometrii

W listopadzie 1967 r. ukazało się rozporządzenie Rady Ministrów o uruchomieniu programu budowy samolotu o zmiennej geometrii skrzydeł Tu-22M i kompleksu lotniczo-rakietowego najego bazie K-22M. Samolot miał być początkowo uzbrojony w jeden pocisk H-22 i bomby o masie 3 ton. Wyposażenie miało odpowiadać samolotowi Tu-22K. Prędkość maksymalną planowano na 23002500 km/h, zasięg w locie z prędkością poddźwiękową - 7000 km, a długość rozbiegu - mniejszą niż 1600 m.

Układ samolotu został zmieniony w stosunku do Tu-22: silniki przeniesiono do wnętrza tylnej części kadłuba, powietrze do nich dostarczane było poprzez boczne kanały wlotowe z centralnymi stożkami podobnymi jak w Tu-28. Później, w wyniku szczegółowych badań okazało się, że takie wloty przy bardzo dużych rozmiarach stwarzają trudności z kompensacją niesymetrii powstających sił aerodynamicznych, i konstruktorzy zdecydowali się na zastosowanie wlotów prostokątnych z pionowymi klinami.

Zmiana kąta skosu stała się płynna w zakresie od 20o do 60°, ale konstrukcyjnie umożliwiono ich blokowanie przy kątach 20° (start i lądowanie), 30° (wznoszenie się i przelot z prędkością poddźwiękową), 50o (lot na małej wysokości przy przerywaniu obrony przeciwlotniczej przeciwnika) i 60° (lot naddźwiękowy z maksymalną prędkością). Wszystkie wprowadzone zmiany konstrukcyjne spowodowały, że znacznie wzrosła projektowana masa startowa miała ona wynosić około 120 ton.

Już w trakcie wykonywania prac projektowych zamawiający zasadniczo zmienił wymagania dotyczące ilości przenoszonego uzbrojenia - do trzech pocisków H-22, a całkowita masa uzbrojenia, które miał przenosić samolot wzrosła z 11 do 24 ton. Konstruktorzy stanęli więc przed zupełnie nowym jakościowo zadaniem.

Przy projektowaniu Tu-22M należało rozwiązać wiele poważnych problemów. Główną uwagę skoncentrowano na mechanizmie obrotu skrzydeł. Położenie łożyska obrotu i podział powierzchni skrzydeł na część nieruchomą i ruchomą dobrano tak, by zmiana skosu powodowała zmianę położenia wypadkowej sił aerodynamicznych nie więcej niż o 2%. Przy tym samolot powinien w pełnym zakresie prędkości lotu zachowywać odpowiedni zapas stateczności. Do poruszania ruchomych części skrzydeł przewidywano dwa silniki hydrauliczne ze śrubowymi siłownikami, poruszanymi z wykorzystaniem dwóch niezależnych obwodów hydraulicznych, co zwiększało niezawodność całego układu.

Przy obrocie ze skosu 60° do 20° grubość względna skrzydeł zmieniała się od 6 do 12%, wzrastała też powierzchnia skrzydeł i ich wydłużenie. Oczywiście wpływało to na polepszenie opływu na dużych kątach natarcia i zwiększało efektywność mechanizacji (dwuszczelinowych klap tylnych i klap przednich na częściach ruchomych oraz klap na centropłacie). Lotek skrzydła nie miały sterowanie poprzeczne w zakresie małych i średnich kątów natarcia zapewniały przerywacze, a przy dużych kątach natarcia - wychylane różnicowo usterzenie poziome.

Skrzydła o zmiennej geometrii dobrze wpisały się w strukturę wytrzymałościową samolotu. Podłużnice, które przenosiły obciążenia od łożysk obrotu skrzydeł obramowywały kadłubową komorę uzbrojenia. Nasadową, wzmocnioną trójkątną część skrzydeł wykorzystano do chowania podwozia, co pozwoliło na zrezygnowanie z tradycyjnych tupolewowskich, a na pewno nie optymalnych, gondol umieszczanych na skrzydłach. Jedynie na pierwszych maszynach pozostawiono owiewki podwozia i węzłów obrotu skrzydeł przypominające gondole - później z nich całkowicie zrezygnowano.

Rozmieszczenie silników w kadłubie pozwoliło na uproszczenie ich obsługi naziemnej i ewentualnej wymiany. Wadą okazał się znaczny wzrost długości kanałów dolotowych powietrza, co powodowało w nich straty ciśnienia, a także - co nie było bez znaczenia wzrost masy całego układu. Dla zagwarantowania dostatecznego wydatku powietrza niezbędnego do zasilania silników na ziemi i w locie z małą prędkością, na górnej powierzchni wlotów umieszczono dodatkowe wloty zamykane sterowanymi hydraulicznie i zsynchronizowanymi z chowaniem podwozia klapami.

Sposób umieszczenia silników i ogólny układ aerodynamiczny spowodował zmniejszenie efektywności usterzenia pionowego. Badania tunelowe w CAGI wykazały, że przy dużych kątach natarcia znajdowało się ono w cieniu aerodynamicznym szerokiego kadłuba i centropłata. Dla rozwiązania tego problemu postanowiono zastosować rozbudowaną nasadę usterzenia pionowego.

Ponieważ maksymalny zasięg był od początku jednym z głównych wymaganych parametrów, dużo uwagi poświęcono zwiększeniu pojemności zbiorników paliwa: znalazło się ono w miękkich i sztywnych zbiornikach kadłubowych, a także w kesonach cen tropłata i ruchomych części skrzydeł. Rozbudowanie usterzenia pionowego pozwoliło na zmieszczenie w jego nasadzie dużej dodatkowej ilości paliwa. Z Tu-22KD praktycznie bez zmian przeniesiono system uzupełniania paliwa w locie, z sondą PT-I.

Latem 1969 r. zakończono montaż pierwszego prototypu Tu-22MO (izd."45-00"), nazywanego początkowo Tu 22KD dla pod kreślenia modernizacyjnego charakteru prac konstrukcyjnych. 30.08.69 r. załoga dowodzona przez W.P.Borisowa dokonała jego oblotu. W krótkim czasie zbudowano dziewięć kolejnych Tu 22MO, z których sześć przeznaczono do badań fabrycznych, które trwały od września 1969 r. do lutego 1970 r. W lutym 1973 r. dwa Tu22MO przekazano do centrum szkoleniowego Lotnictwa Dalekiego Zasięgu w Riazaniu. Postanowiono też szybko przekazać nowe samoloty do jednostek operacyjnych, gdzie piloci mogliby zapoznawać się z nową dla nich techniką.

Początkowo w Tu-22M zrezygnowano z uzbrojenia strzeleckiego, jednak pod wpływem doświadczeń wojny wietnamskiej, uznano konieczność montowania nawet na ciężkich samolotach działek możliwych do wykorzystania w bezpośrednich starciach powietrznych. Tak więc już na ostatnich wyprodukowanych Tu-22MO zamontowano dwa działka GSz-23 w stanowisku UKU-9K-502 umieszczonym w tylnej części kadłuba. Pozostało ono we wszystkich wersjach samolotu, mimo kwestionowania przez pilotów jego skuteczności i powodowania wzrostu masy samolotu o blisko 4 tony. Tyle bowiem ważył cały system obronny, wraz z wyrzutnikami nabojów zakłócających pociski naprowadzane radiolokacyjnie i na podczerwień.

W trakcie prób samolotu Tu-22MO udało się uzyskać zasięg maksymalny z prędkością naddźwiękową równy 4140 km, prędkość maksymalną 1530 km/h, długość rozbiegu 2600 m, co stanowiło wynik lepszy niż dla Tu-22K, ale był to dopiero etap przejściowy. Badania wykazały niedostateczną wytrzymałość skrzydeł, co spowodowało ograniczenie masy startowej z projektowanych 121 do 95 ton. Okazało się również, że nieskuteczny jest system dodatkowego zasilania w powietrze silników na ziemi poprzez otwory na górnej powierzchni wlotów.

28.07.71 r. oblatano pierwszy prototyp następnej wersji Tu-22M1 (izd."45-01") wyposażonej we wzmocnione skrzydła o zwiększonej rozpiętości i wloty powietrza o nieco zmienionej geometrii oraz zmniejszone owiewki podwozia. Zamiast dużych klap na kanałach dolotowych powietrza wprowadzono dziewięć bocznych otworów otwierających się samoczynnie zależnie od ciśnienia powietrza zasilającego silniki (były to już specjalnie dla Tu-22M przeznaczone silniki NK-22). Zamiast autopilota i systemów wspomagających sterowanie zainstalowano nowy automatyczny system sterowania ABSU-145. Samolot był już przystosowany do przenoszenia dwóch pocisków H-22 i 12 ton bomb.

Zbudowano łącznie 10 egzemplarzy Tu-22M1, z których 4 wykorzystywano do prób systemu ABSU-145, określenia charakterystyk lotno-technicznych, badań zespołu napędowego, sposobów użycia uzbrojenia bombowego i obronnego. Jeden z prototypów Tu-22M1 został wykorzystany do powtórnych prób wytrzymałościowych ze szczególnym uwzględnieniem wzmocnionych skrzydeł.

Cały kompleks prób Tu-22M1 przeciągnął się do roku 1975. W ich trakcie uzyskano zasięg w locie z prędkością poddźwiękową równy 5000 km, a w locie z prędkością Ma=1,25 - 1560 km. Maksymalna prędkość osiągnęła wartość 1660 km/h, a długość rozbiegu wynosiła 2300 m. Masa startowa dalej była ograniczona, ale już do 110 ton, przy maksymalnej masie obliczeniowej startowej równej 122 tony. W ten sposób Tu-22M1 zbliżył się do wymagań stawianych przed Tu-22M przez zamawiających. Kilka z wybudowanych Tu-22M1 przekazano jednostkom operacyjnym.

Kolejnym ze zbudowanych wariantów nowego samolotu stał się Tu-22M2 (izd. "45-02"), który okazał się pierwszym wariantem seryjnym skierowanym w dużych ilościach do jednostek Lotnictwa Dalekiego Zasięgu i Lotnictwa WMF. Pierwszy prototyp Tu-22M2 oblatano 7.05.73 r. Mógł on przenosić już trzy pociski H-22M, zabudowano na nim nową stację radiolokacyjną PNA, kompleks nawigacyjny NK-45 i nowy system łączności. Zewnętrznie Tu-22M2 różnił się od swego poprzednika jeszcze bardziej zredukowaną owiewką węzłów podwozia głównego. Rozbudowaną nasadę usterzenia pionowego podzielono konstrukcyjnie na trzy części wzdłuż jej długości dla skompensowania powstających -w czasie lotu odkształceń. Ze szczytu usterzenia usunięto antenę radiostacji R-847 , teraz znalazła się ona w usterzeniu pod osłoną radioprzezroczystą. W czasie prób Tu-22M2 osiągnął prędkość maksymalną 1800 km/h i zasięg 5100 km.

Zamawiający i konstruktorzy ocenili, że wobec nie osiągnięcia wszystkich wymagań konieczna jest dalsza modernizacja Tu-22M. Mimo, że w roku 1976 Tu-22M2 wprowadzono do uzbrojenia, prace nad nim kontynuowano. Przede wszystkim należało zwiększyć ciąg silników- możliwości silników NK-22 jako modyfikacji NK-144 były już wyczerpane. Próby ich dalszego wysilenia były prowadzone bez większych sukcesów. Dopiero zmodernizowany silnik - NK-23 osiągnął ciąg z dopalaniem równy 23 tony i został zamontowany na doświadczalnych samolotach Tu-22M1, ale z jego prób zrezygnowano. W tym czasie OKB N.D.Kuzniecowa pracowało już bowiem nad nowym silnikiem NK-25 o ciągu 25 ton z dopalaniem i zmniejszonym zużyciem paliwa. Był to trójwałowy silnik z bardzo rozbudowanym systemem automatyki opartym na nowoczesnych elementach półprzewodnikowych.

W roku 1974 na jednym z seryjnych Tu-22M2 zamontowano silniki NK-25 dla przeprowadzenia ich badań w locie. Samolot otrzymał oznaczenie Tu-22M2E (gdzie E to fabryczne oznaczenie silnika NK-25, silnik NK-22 nosił oznaczenie FM). W latach 1975-76 jednocześnie z próbami na Tu-22M2E, silniki NK-25 przechodziły badania na latającym laboratorium Tu-142LL, gdzie w warunkach zbliżonych do realnego lotu dopracowywano funkcjonowanie automatyki układu paliwowego i innych. Próby wykazały, że poza zwiększeniem ciągu potrzebne będą dalsze zmiany konstrukcyjne samolotu. Nowe silniki były cięższe od poprzednich, należało więc odpowiednio zmniejszyć masę płatowca.

Dla przeprowadzenia badań planowanych zmian aerodynamiki przebudowano jeden z prototypów Tu-22M1: zdemontowano z niego sondę uzupełniania paliwa w locie, wydłużono przednią część kadłuba o 0,8 m, maksymalny kąt skosu skrzydeł zwiększono z 60o do 65°, zmniejszono rozmiary usterzenia poziomego, a liczbę działek GSz-23 zmniejszono do jednego. Skrzydła i usterzenie otrzymały nowy profil zbliżony do nad krytycznego - spłaszczenie górnej powierzchni oraz zagięcie krawędzi spływu i natarcia spowodowały zwiększenie doskonałości i polepszyły stateczność samolotu w locie na dużych kątach natarcia. Dla nowych silników wymagających zwiększonego wydatku powietrza opracowano nowe wloty powietrza i przebudowano kanały dolotowe, a także zmodyfikowano automatykę ich sterowania. Tak przebudowany samolot osiągnął prędkość maksymalną 2050 km/h.

W przebudowanym Tu-22M1 udało się zmniejszyć masę niektórych podzespołów, w tym podwozia. Na Tu-22M zastosowano podwozie główne z wózkami, których koła były rozpędzane przed lądowaniem dla zmniejszenia obciążeń przy lądowaniu na lotniskach gruntowych. Okazało się jednak, że ten skomplikowany system nie był efektywny, a i sama możliwość eksploatacji ciężkich samolotów z lotnisk polowych stała się nieaktualna wobec zbyt wielu pojawiających się problemów. Zrezygnowano więc z koncepcji rozpędzania kół, a od 34 serii Tu-22M2 montowano lżejsze i uproszczone podwozie. Po analizie konstrukcji udało się też zmniejszyć o ok.5% masę skrzydeł bez pogorszenia ich wytrzymałości.

Zasadniczej modernizacji uległa instalacja elektryczna samolotu. Na pierwszych Tu-22M podstawowy system zasilania oparty był na prądzie stałym o napięciu 27 V wytwarzanym przez 6 generatorów prądu stałego. Prąd przemienny niezbędny do zasilania wielu urządzeń pokładowych, wytwarzany był przy pomocy prze tworników elektromagnetycznych. Umieszczone na silnikach napędowych generatory prądu zmiennego nie miały stabilizatorów prędkości obrotowej i wytwarzany przez nie prąd nie miał stałej częstotliwości, co ograniczało możliwości jego zastosowania. Taki system zasilania był nie do przyjęcia w nowoczesnym samolocie z dużą liczbą skomplikowanych odbiorników energii. Na nowych silnikach zamontowano więc hydromechaniczne stabilizatory obrotów, co pozwoliło na zastosowanie generatorów o stałej częstotliwości i zrezygnowanie z ciężkich elektromagnetycznych przetworników prądu przemiennego. W instalacji prądu stałego zastosowano nowe bezstykowe generatory, stabilizowane elektronicznym Półprzewodnikowym systemem regulacyjnym. Akumulatory ołowiowo-tlenowe zamieniono na nowoczesne akumulatory niklowo-kadmowe.

Gruntownej modernizacji uległo też wyposażenie radioelektroniczne. Dla jego prób wykorzystano specjalnie budowane stanowiska naziemne i latające laboratoria. Jedno z nich zbudowano na bazie samolotu Tu-104. W celu zwiększenia możliwości taktyczno-technicznych do zestawu uzbrojenia Tu-22M wprowadzono pociski rakietowe bliskiego zasięgu klasy "powietrze-powierzchnia" H15, których sześć umieszczono na rewolwerowej wyrzutni w kadłubowej komorze uzbrojenia, a cztery pod centropłatem.

Poza pracami nad modernizacją Tu-22M w OKB Tupolewa rozważano możliwość bardziej rewolucyjnych zmian samolotu. Nie zmienioną pozostawiono w nim jedynie część kadłuba. Centropłat miał otrzymać wygląd zbliżony do amerykańskiego 3-Machowego samolotu SR-71, silniki NK-25 umieszczono w oddzielnych gondolach, zamontowanych w połowie rozpiętości skrzydeł. Na nich miało znaleźć się zdwojone usterzenie pionowe, a od spodu miało się do nich chować podwozie główne. Tak daleko idące zmiany samolotu nie znalazły jednak akceptacji zamawiających, obawiających się znacznych kosztów i długotrwałych prac projektowych, których wynik był dość niepewny.

W połowie roku 1977 nowy Tu-22M3 (izd."45-03") był gotowy do prób. Oblatano go 20.06.77 r. - i wówczas okazało się, że dopiero ten wariant samolotu osiągnął wymaganą przez zamawiającego prędkość maksymalną równą 2300 km/h. Po wstępnych pozytywnych wynikach prób w Kazaniu rozpoczęto jego produkcję seryjną, która do roku 1984 trwała równolegle z wytwarzaniem Tu-22M2 sukcesywnie zastępowanym przez nowy model. Do roku 1981 Tu-22M3 przechodził badania państwowe, a w 1986 przyjęto go oficjalnie do uzbrojenia. W jednostkach pierwsze Tu 22M3 pojawiły się w 1981 r. - do dziś ta odmiana samolotu jest podstawą rosyjskiego lotnictwa dalekiego zasięgu.

Oprócz seryjnych odmian Tu-22M powstało wiele jego wersji celowych. Pod koniec lat 70. powstał wariant walki radioelektronicznej Tu-22MP, zbudowany na bazie Tu-22M2. Przechodził on długotrwałe badania fabryczne, jednak nie został skierowany do produkcji seryjnej. Konstruktorzy nie potrafili sobie poradzić z niską efektywnością urządzeń WRE i wzajemnym niekorzystnym oddziaływaniem elektromagnetycznym jego podzespołów i wyposażenia pokładowego.

Na początku lat 80. jeden z seryjnych Tu-22M3 wykorzystano jako latające laboratorium do badań silników NK-32, które przewidywane były do nowego projektowanego w OKB Tupolewa samolotu Tu-160. Zewnętrznie samolot z silnikami NK-32 różnił się od wersji seryjnej jedenastoma otworami zasilającymi w powietrze kanały dolotowe zamiast dotychczasowych dziewięciu. Po zakończeniu badań silników samolot wykorzystywano do badań nowych wariantów wyposażenia pokładowego.

W trakcie produkcji seryjnej wprowadzano do konstrukcji Tu-22M3 wiele zmian:

·        po wyprodukowaniu kilkunastu egzemplarzy z sondą uzupełniania paliwa pochodzącą z Tu-22M2, zaczęto montować kompleksowy system uzupełniania paliwa w locie KAZ-833 z sondą chowaną pod niewielką owiewką w przedniej części kadłuba, - usunięto mało efektywne przerywacze na centropłacie,

·        zamontowano dwa dodatkowe wewnętrzne węzły podwieszeń uzbrojenia pod centropłatem.

Na jednym z Tu-22M3 wypróbowano możliwość montowania zunifikowanych foteli katapultowych typu K-36D, przygotowywanych dla Tu-160. Ostatecznie zrezygnowano z ich stosowania i pozostawiono w serii fotele KT-I.

Gwałtowny wzrost zapotrzebowania na samoloty rozpoznawcze, które mogłyby zastąpić samoloty Tu-22R, Tu-22RDM, a także stare Tu-16R i Tu-16RM, spowodował że w OKB Tupolewa podjęto w połowie lat 80. intensywne prace nad takim samolotem na bazie Tu-22M3. Dzięki wykorzystaniu nowych osiągnięć przemysłu optoelektronicznego maszyna miała osiągnąć zupełnie nową jakość w zakresie możliwości rozpoznawczych. Prototyp samolotu Tu-22M3R odbył swój pierwszy lot 6 grudnia 1985 r. i niezwłocznie skierowano go do badań i produkcji seryjnej. Okazało się jednak, że tempo wdrażania do produkcji w pogarszającej się sytuacji ekonomicznej ZSRR, a później Rosji było dalekie od oczekiwań.

Na Zachodzie pierwsze informacje o Tu-22M pojawiły się w roku 1969 ze środków rozpoznania satelitarnego i wywiadu operacyjnego. Pierwszy opublikowany rysunek nowego samolotu o zmiennej geometrii przypominał Tu-22K i odpowiadał projektowi "145". Pojawiły się porównania Tu-22M z projektowanym właśnie amerykańskim bombowcem 8-1. Specjaliści zachodni przeceniali jednak możliwości rosyjskiego samolotu, uważając że jest to bombowiec dalekiego zasięgu odpowiadającym ich standardom.

Samoloty Tu-22M wielokrotnie były przedmiotem sporów pomiędzy ZSRR a USA. W rozmowach rozbrojeniowych Rosjanie zaniżali możliwości swego samolotu i jego przewidywane funkcje. Aby zmniejszyć jego zasięg zdemontowano nawet instalację do uzupełniania paliwa w locie na użytkowanych samolotach i zrezygnowano z jej montowania w produkcji seryjnej. Wszystko to miało nadać Tu-22M charakter samolotu operacyjno-taktycznego o dużym udźwigu uzbrojenia równym 24 tony, ale stosunkowo niewielkim zasięgu wynoszącym ok. 2000 km. Roczną wielkość produkcji seryjnej ograniczono do 30 samolotów.

Dopiero jesienią 1992 r. po raz pierwszy zaprezentowano Tu-22M3 na Zachodzie podczas wystawy w Farnborough. Jakkolwiek w prasie lotniczej ciągle jest on przedstawiany jako groźna broń, gotowa w wypadku konfliktu zagrozić mieszkańcom Europy Zachodniej, obiektywnie trzeba stwierdzić, że lata jego największej efektywności bojowej już minęły. Jak wysoko by nie oceniać możliwości Tu-22M, wiadomo że era samolotów łatwo wykrywalnych przez środki obrony przeciwlotniczej uzbrojonych w konwencjonalne środki uderzeniowe, przeszła do historii. Bez zasadniczej modernizacji, zostanie on jedynie unikalnym, jedynym tego typu samolotem w historii światowego lotnictwa.

Gdy własności bojowe Tu-22M3 zeszły na dalszy plan, w ANTK im. A.N.Tupolewa (Awiacjonnyj nauczno-techniczeskij kompleks) obecna nazwa konglomeratu składającego się z OKB, zakładu doświadczalnego, ŻLIiDB i innych instytucji współtworzących samoloty oznaczane jako "Tu") zaczęto myśleć o cywilnych zastosowaniach samolotu. Przygotowano m.in. specjalny egzemplarz Tu-22M3 do badań laminaryzacji opływu skrzydeł skośnych. W tym celu jedno ze skrzydeł samolotu doświadczalnego pozostawiono bez zmian, a drugie przebudowano stosując specjalny laminarny profil nowej generacji, zapewniający opływ laminarny do połowy cięciwy , a tym samym znaczne zmniejszenie oporu tarcia. Program badań przewiduje analizę rozkładu ciśnień i warstwy przyściennej w szerokim zakresie skosu skrzydeł, liczb Reynoldsa i liczby Ma. Samolot doświadczalny Tu-22LL pokazano na wystawie Mosaeroshow.92.

Kolejnym samolotem badawczym na bazie Tu-22M3 ma być latające laboratorium do prób wielkowymiarowych modeli w rzeczywistych warunkach lotu. Obliczenia wykazują, że przy rozpiętości skrzydeł modelu równej ok.10 m można osiągnąć liczby Reynoldsa rzędu 20 mln, co dziesięciokrotnie przekracza wartości osiągane w największych naddźwiękowych tunelach aerodynamicznych. Takie rozwiązanie jest znacznie tańsze niż budowa nowego tunelu, na który nikogo obecnie w Rosji nie stać. W ten sposób Tu-22M może posłużyć do budowy nowych samolotów na miarę XXI wieku.

 

Zachodnie oznaczenia samolotów rodziny Tu-22/22M i ich uzbrojenia:

 

Beaty               - początkowe oznaczenie samolotów Tu-22, odnoszące się do prototypów "105", "105A" i Tu-22B,

 

Blinder-A         - odpowiada Tu-22R/RD,

 

Blinder-B         - odpowiada Tu-22K/KD,

 

Blinder.C          - odpowiada Tu-22RK/RKD,

 

Blinder-D         - odpowiada Tu-22U/UD,

 

Backfire-A       - odpowiada Tu-22M0 i M1 ,

 

Backfire-B       - odpowiada Tu-22M2,

 

Backfire-C       - odpowiada Tu-22M3

 

AS-4 Kitchen   - wszystkie warianty pocisku rakietowego H-22,

 

AS-16 Kickback          - pocisk rakietowy H-15

 

 

Poprzednia                                                                                      Następna