кабины пилотов.
Проводка системы управления, агрегаты и коммуникации располагались по верху и по низу фюзеляжа и закрывались легкосъемными гаргротами.
Крыло свободнонесущее, треугольной формы в плане, с изломом по передней кромке, размах — 25,1 метра. Большой угол стреловидности корневой части крыла (57°) позволял увеличить строительную высоту бортовой нервюры и обеспечить требуемый запас прочности. В концевой части крыла угол стреловидности — 54°. Технологически крыло делилось на кессон, переднюю часть кессона с носками, хвостовую часть кессона, консоли с носками и хвостовыми частями, пилоны двигателей и обтекатели крыльевых стоек. Кессон и его передняя часть служили топливными баками. Основной силовой элемент крыла — кессон — состоял из трех лонжеронов, прессованных панелей и нервюр.
Механизация крыла состояла из щелевых закрылков типа ЦАГИ, расположенных на внутренних частях консолей крыла. Элероны имели аэродинамическую компенсацию. На верхней поверхности крыла установлены аэродинамические гребни, являющиеся как бы продолжением пилонов двух соответствующих двигательных гондол. Остальные два двигателя располагаются в гондолах, закрепленных на торцевых концах крыла Такое расположение четырех двигателей позволило, с одной стороны, получить аэродинамически «чистое» крыло, обладающее более высокими характеристиками, и, разгрузив его, соответственно уменьшить массу. С другой стороны, использованная компоновка дала возможность применить более эффективные лобовые воздухозаборники.
В конструкции самолета широко использованы алюминиевые и титановые сплавы.
Бомбовое вооружение максимальной массой до 30 тонн размещалось в крупногабаритном грузоотсеке, где предполагалось также подвешивать и управляемую сверхзвуковую крылатую ракету «М-61» со складными плоскостями, создававшуюся в ОКБ Мясищева и имеющую дальность пуска до 1000 километров. Одно время прорабатывалась и возможность оснащения самолета тяжелой крылатой ракетой «РСС» конструкции ОКБ-256 Цыбина. На первом опытном самолете оборонительное вооружение отсутствовало, на серийных самолетах предполагалось применение кормовой пушечной установки с дистанционным управлением. По предложению Никиты Хрущева рассматривался также беспилотный вариант «М-51», в фюзеляж которого был вмонтирован ядерный боеприпас большой мощности, но этот проект остался на уровне общего обсуждения.
Первый образец сверхзвукового бомбардировщика «М-50А» поднялся в воздух 27 октября 1959 года. Этот полет продолжительностью 35 минут прошел успешно.
Так как на момент начала испытаний двигатели конструкции Зубца еще не были доведены, то на прототип установили четыре менее мощных мотора «ВД-7Б» тягой по 9750 килограммов конструкции ОКБ Владимира Добрынина.
Для увеличения тяги до 14 000 килограммов два подкрыльевых двигателя «ВД-7» оборудовали форсажными камерами. Однако это не помогло: «М-50» так и не преодолел скорости звука, «упершись» в предел — 0,99 Маха. 9 июля 1961 года «М-50» был продемонстрирован широкой публике на параде в Тушино. После этого на Западе ему присвоили код НАТО «Bounder» («Беспредельщик») и даже поговаривали, что этот бомбардировщик скоро пойдет в серийное производство.
Однако осенью 1960 года Владимира Мясищева назначили начальником ЦАГИ, а ОКБ-23 расформировали. Коллектив переподчинили Владимиру Челомею, создававшему космическую технику. «М- 50А» передали в музей в Монино.
Повсеместное увлечение баллистическими ракетами, казалось, «поставило точку» на стратегической авиации.
Но до расформирования ОКБ работы по бомбардировщикам шли полным ходом. Сразу же после «М- 50» началось проектирование его модификации «М-52», которая должна была обеспечить проектные дальность и скорость.
Эта разработка была связана с постановлением Совмина № 867–408 от 31 июля 1958 года о создании авиационной системы дальнего действия для поражения площадных и наземных целей.
В состав системы, получившей обозначение «М-52К», входили: сверхзвуковой самолет «М-52», крылатая ракета «Х-22» и системы управления и наведения «К-22У».
«М-52» проектировался в двух вариантах: двухместном боевом и трехместном учебно-тренировочном. В первом варианте летчик и штурман размещались рядом, во втором — справа от проверяемого располагался инструктор, а рабочее место штурмана перенесли вперед, за приборную доску летчиков. Для спасения экипажа в случае аварийного покидания самолета во всем диапазоне скоростей предназначались катапультные кресла с реактивными ускорителями, выстреливавшиеся вверх.
Первый вариант «М-52» предлагался с размещением всех двигателей на пилонах под крылом. Но окончательно остановили выбор на схеме самолета «М-50». На входе воздухозаборных устройств установили центральные тела, и это еще сильнее подчеркивало, что самолет рассчитан на большие сверхзвуковые скорости.
Вооружение носителя, кроме свободнопадающих авиабомб калибром до 5000 килограммов, реактивных торпед «РАТ-52М» и морских мин, должно было включать две ракеты «Х-22», а впоследствии и ракеты проекта «44» класса «воздух — поверхность», размещавшиеся по бокам фюзеляжа.
В случае чисто ракетного вооружения в бомбоотсеке планировалась установка дополнительного топливного бака.
На «М-52», как на «пятидесятке», согласно требованиям ВВС предусматривалось размещение кормовой стрелковой установки «ДБ-52» с пушками «АО-9М» калибра 23 миллиметра и прицельной станцией «Криптон» с вычислительным блоком «ВБ-17».
От цельноповоротного вертикального оперения отказались, заменив его традиционным килем с рулем направления.
На вершине киля поместили дополнительное балансировочное горизонтальное оперение, отклоняемое только вниз, на кабрирование.
Самолет рассчитывался под четыре двигателя «М16-17Б» с взлетной тягой по 18 500 килограммов. Не исключалось, однако, и использование форсированных «М16-17Ф» или «НК-6М». Предполагалось установить в носовой части систему дозаправки топливом в воздухе. При установке средней сбрасываемой тележки допустимый взлетный вес составлял 248 тонн.
В момент взлета дополнительную тягу должны были давать ускорители на ЖРД «СЗ-42М» конструкции Доменика Севрука, развивавшие тягу до 17 тонн в течение одной минуты.
На передней тележке шасси для сокращения пробега предусматривалась установка тормозной лыжи.
Однако и в этом случае, несмотря на всю экзотичность предложенных технических решений, проект самолета не соответствовал заданным требованиям и нуждался в доработках.
В апреле 1959 года ОКБ-23 предъявило заказчику макет «М-52К», который не был одобрен государственной комиссией.
ОКБ пришлось доработать носитель. На крыле предложили сделать геометрическую крутку с наплывами в концевых частях. На внешних мотогондолах установили «ласты» и улучшили компоновку крылатой ракеты «Х-22». Эти мероприятия способствовали увеличению аэродинамического качества на околозвуковых скоростях.
В период с 29 мая по 19 июня 1959 года состоялась защита эскизного проекта «М-52К». В своем заключении заказчик вынужден был констатировать, что «…самолетноситель системы М-52К выполнен как незначительная модификация стратегического бомбардировщика М-50 с сохранением схемы и без существенных изменений размеров и веса. Это приводит к невозможности использования его с аэродромов 1 класса, имеющихся вблизи возможных театров военных действий, а также к чрезмерному удорожанию системы и усложнению ее эксплуатации. По своим характеристикам самолет не соответствует постановлению Совмина и требованиям ВВС».
Как оказалось, сложнейшей задачей при создании носителя «М-52» было обеспечение требуемой дальности. При расчетном полетном весе 165 тонн с двигателями «М16-17Б» радиус действия самолета в варианте бомбардировщика не превышал 4100 километров. По расчетам ОКБ, при полете с двумя ракетами этот параметр не превышал 2300 километров, что было почти в два раза меньше заданного постановлением
