Идея установки ТВД на Ту-4 неожиданно получила свое воплощение в 70-е годы в Китае, когда на нескольких самолетах, предоставленных ему в свое время СССР, были установлены китайские варианты советских ТВД типа АИ-20. Эти самолеты до 80-х годов находились в эксплуатации в Китае, на их базе были сделаны различные летающие лаборатории и самолеты ДРЛО.
Самолеты-заправщики на базе Ту-4
Запущенный в серийное производство самолет Ту-4 относился к классу дальних бомбардировщиков. Взлетая с баз на территории СССР с нормальной бомбовой нагрузкой, он способен был наносить удары по целям, расположенным в Европе, Северной Африке, на Ближнем Востоке и в Японии. Поэтому для достижения межконтинентальной дальности полета в СССР сразу же после запуска в серию Ту-4 начались работы по созданию самолета-носителя, способного поражать цели на Американском континенте. Одним из направлений этих работ стала попытка оснащения парка самолетов Ту-4 системой дозаправки топливом в полете.
В СССР первые работы по дозаправке топливом в полете относились к началу 30-х годов. В то время проводились опыты по увеличению дальности полета тяжелых бомбардировщиков ТБ-3, в роли заправщика выступал такой же ТБ-3, на котором устанавливался дополнительный топливный бак. Ввиду небольшой скорости полета шланг опускался ручной лебедкой с заправщика, летящего выше заправляемого самолета, ловился оператором и вручную подсоединялся к его топливной магистрали. Топливо переливалось из заправщика самотеком. Дальнейшего развития в 30-е годы эти работы не получили.
После окончания второй мировой войны работы по дозаправке топливом в полете возобновились, но уже на новой технической базе и под новые требования. Основной упор делался на создание эффективной системы дозаправки дальних бомбардировщиков Ту-4, одновременно осваивалась система дозаправки самолетов истребительной авиации.
Летающая лаборатория Ту-4ЛЛ для испытании двигателей 2ТВ-2Ф.
Опытный Ту-4 ВВС Китая с турбовинтовыми двигателями НК-12 и обтекателем РЛС системы дальнего радиолокационного обнаружения.
В 1948 году ОКБ под руководством В. С. Вахмистрова приступило к разработке системы дозаправки для Ту-4, аналогичной применявшейся на Западе системе 'Flight Refueling' и получившей название 'Система перекрестного контакта'. Принцип работы системы заключался в том, что сценка и перетягивание шланга происходили при помощи тросов, выпускаемых с обоих самолетов. Трос с заправляемого самолета заканчивался небольшим стабилизирующим конусом, а трос с заправщика - грузом-карабином. В полете трос от заправляемого самолета располагался почти горизонтально. Заправщик подстраивался слева сзади на дистанции порядка 8-10 м с превышением 4 м, затем с боковым скольжением пересекал курс заправляемого самолета и занимал строй правого пеленга. При этом тросы перекрещивались и сцеплялись. Затем следовала операция уборки троса в заправляемый самолет с одновременным выпуском шланга из заправщика и перетягиванием его на заправляемый самолет. При входе переднего наконечника в приемную топливную горловину дальнейшее подтягивание шланга прекращалось и он автоматически фиксировался в горловине, образуя в воздухе петлю между самолетами. В процессе перекачки заправщик находился правее и несколько сзади заправляемого самолета с превышением 12-15 м и с дистанцией между фюзеляжами около 50 м. Перекачку осуществляли специальные насосы с производительностью до 700 л/мин. По окончании перекачки шланг отцеплялся и стравливался на тросе, заправщик отворачивал вправо, тросы натягивались и происходило рассоединение тросов по рвущемуся звену.
Эта система была проверена в полете на самолетах Ту-2 и Ту-4, причем перелив топлива в первых экспериментах шел самотеком из-за отсутствия насосов. Выбор не очень эффективной и к тому времени уже устаревшей 'системы перекрестного контакта' можно объяснить лишь сжатыми сроками, отпущенными на создание системы дозаправки. После доводочных работ система была представлена на Государственные испытания и не прошла их ввиду малой эффективности и отсталых технических решений.
В это же время в ЛИИ шли отработки системы дозаправки самолетов-истребителей МиГ-15 от самолетов-заправщиков Ту-4 по системе 'Конус'. Заправка МиГ-15 была двухточечной, для чего две лебедки со шлангами устанавливались в переднем бомбоотсеке Ту-4, а шланг от них выводился в концевые обтекатели левой и правой плоскости. Шланги располагались в крыле на поддерживающих роликах и, огибая блоки на концах крыла, заканчивались конусами, выступавшими из раструбов концевых обтекателей наружу. Выпуск шлангов происходил за счет аэродинамического напора на конусах при включении лебедок на размотку. МиГ-15 имели в носовой части фюзеляжа приемную полую штангу, которая входила в конус выпущенного из крыла Ту-4 шланга. Система отрабатывалась в практических полетах на дозаправку, но не была принята на снабжение ВВС из-за плохой работы следящих систем лебедок, вызывших волнообразные колебания шланга и поломки топливоприемников на истребителях,
Системой, которая получила права гражданства и была принята на вооружение, стала система дозаправки, получившая наименование 'Крыльевая схема'. Авторами ее были летчики- испытатели ЛИИ И. И. Шелест и В. С. Вася ни н.
Шелесту и Вася ни ну дали возможность работать параллельно с коллективом Вахмистрова. Для отработки 'Крыльевой схемы' им выделили два самолета Ту-2. Силами ЛИИ они были переоборудованы под заправщик и заправляемый самолет. 16 июля 1949 года летчик-испытатель Амет-Хан Султан и один из авторов системы на этой паре Ту-2 осуществили полностью автоматическую дозаправку в воздухе. Полет снимался на кинопленку, фильм продемонстрирован А. Н. Туполеву, который по достоинству оценил идею авторов и вышел за поддержкой в Правительство. Результат был положительным: через несколько дней в ЛИИ поступило правительственное задание на постройку и испытания новой системы дозаправки самолетов Ту-4. Для этих целей выделены два новеньких Ту-4, только-только выпущенных с завода. Поскольку работы шли в инициативном порядке, авторы проекта составляли технические требования сами для себя, опираясь на свой опыт летчиков-испытателей, инженерную интуицию и здравый смысл.
Сборка опытного самолета Ту-70 в цехе завода № 156.
Крыльевая схема заправки предложена ее авторами в 3 вариантах. В первом варианте она была применена на самолетах Ту-4 (в малой серии). Второй вариант предназначался для истребителей, прошел предварительные испытания, но практического применения не получил. Третий вариант этой схемы использован для дозаправки самолетов Ту-16.
По варианту схемы, примененной для дозаправки Ту-4, шланг из крыла заправщика перетягивался контактным тросом в крыло заправляемого самолета, образуя в воздухе петлю. Такое расположение шланга обеспечивало самолетам достаточную свободу маневрирования, а также позволяло осуществить заправку в условиях болтанки. Все основные операции по подстраиванию, контактированию и маневрированию производил самолет-заправщик, в то время как заправляемый самолет следовал своим курсом.
Заправщик имел следующее специальное оборудование: шланг, лебедку с тросом для уборки шланга, узел из 3-х штанг с кольцами для захвата троса, перекачивающий насос, уплотнительную камеру для соединения шланга с магистралью перекачки, механизм выталкивания шланга, аппаратуру управления и сигнализации.
На заправляемом самолете дополнительно были установлены: лебедка, трос с грузом-замком и стабилизирующим конусом, бензопровод, перекрывные краны, приемная камера для соединения шланга с бензопроводом, аппаратура управления и сигнализации.
Управление операциями контактирования, перекачки топлива и расцепки осуществлялись дистанционно с применением автоматики. Все оборудование для дозаправки размещалось внутри конструкции самолетов и практически не снижало их летных качеств.
Дозаправка Ту-4 проходила на приборных скоростях 320-350 км/ч и на крейсерских потолках полета. Производительность перекачки топлива составляла 800 л/мин при максимальном объеме перекачиваемого топлива 10400 л.
В 1952 году, основываясь на положительных результатах испытаний новой системы дозаправки, ВВС предложило выпустить малую серию самолетов-заправщиков и заправляемых самолетов Ту-4.
После проведения всего объема испытаний небольшое количество самолетов Ту-4, оборудованных агрегатами заправки по 'Крыльевой схеме' первого варианта, поступило в войска. Массового переоборудования Ту-4 под заправку не было, так как в это время к серии готовился Ту-16, оборудованный системой дозаправки по 'Крыльевой схеме' варианта три.
Летающие лаборатории для испытаний авиационных двигателей на базе самолетов Ту-4.
Для испытаний и доводок поршневых, турбовинтовых и турбореактивных отечественных послевоенных авиационных двигателей было переоборудовано несколько серийных самолетов Ту-4.
Во второй половине 50-х годов, с началом работ в ОКБ Туполева по самолетам '80' и '85', в Ту-4ЛЛ переоборудованы два серийных Ту-4. Как и на В-29, опытный двигатель монтировался на месте третьего штатного. На этих Ту-4ЛЛ проходили испытания и доводки двигатели АШ-2ТК, АШ-2К и ВД-4К. Испытанный двигатель ВД-4К использовался на двух опытных самолетах '85'.
С появлением первых турбовинтовых двигателей эти летающие лаборатории переоборудованы под испытания ТВД типа ТВ-2, ТВ-2Ф, ТВ-2М и 2ТВ-2Ф. Так же, как и в предыдущем случае, опытный двигатель монтировался вместо третьего штатного АШ-73ТК. После испытаний на летающей лаборатории эти двигатели были использованы на опытных самолетах ОКБ Туполева '91' и '95-1'.
В 1954 году, после катастрофы опытного '95-1', срочно был переоборудован еще один Ту-4 в Ту-4ЛЛ для испытаний и доводок опытного ТВД типа ТВ-12 (прототипа будущего серийного НК-12 для Ту-95). После испытаний ТВ-12 был установлен на второй опытный '95-2' и затем запущен в серийное производство.
В середине 50-х годов в ЛИИ была выполнена оригинальная переделка Ту-4 в летающую лабораторию для испытаний ТВД типа НК-4 и АИ-20.
Опытный пассажирский самолет Ту-70.
Компоновочная схема фюзеляжа.
Летающие лаборатории Ту-4ЛЛ для испытаний ТВД использовались в ОКБ Туполева и в ЛИИ с 1951 по 1960 год. Всего было четыре Ту-4ЛЛ, одна машина погибла при вынужденной посадке с горящим двигателем типа ТВ-2.
Впоследствии были переоборудованы еще два серийных Ту-4 в летающие лаборатории для испытаний ТРД. Отработка и испытания опытных ТРД позволили провести в 50-е и в начале 60-х годов Заводские и Государственные испытания самолетов Ту-16, М-4, '98', Ту-110, Ту-124, СМ-1, СМ-2, СМ-9, МиГ-19, Е-5, Е-6, Е-7, И-1, И-3, И-7, МиГ-21Ф, Т-3, С-1, Су-7, Су-9, Як-27, Як-28, Як-30, Ил-46, ЗМ и других, многие из которых стали основой советских ВВС в 60-е годы.
В начале 1946 года в ОКБ А. Н. Туполева начались работы над четырехмоторным пассажирским самолетом, получившим по реестру ОКБ шифр 'самолет 70' (Ту-12). Новый пассажирский самолет проектировался на базе запущенного в серийное производство бомбардировщика Б-4. Идея создания пассажирского варианта на базе находящегося в массовой эксплуатации военного самолета, позже повторенная в ОКБ при создании Ту-104 и Ту-114, имела массу положительных моментов в 40-50-х годах, особенно для СССР, где в то время экономические
