Приклад отримання технологій. Зворотна розробка ТУ-4. Ч.1

Ця стаття - про літак.

Ту-4
Ту-4 (сер. № 2805103), побудований на Куйбишевському авіазаводі в 1952 році - єдиний збережений Ту-4 в Росії. Музей ВВС, Моніно.
Тип	важкий бомбардувальник
Розробник	ОКБ Туполєва
Виробник	Заводи МАП СРСР: № 22 Казань ;  № 18 Куйбишев ;  № 23 Москва .
Головний конструктор	А. Н. Туполєв
Перший політ	19 травня 1947 року
початок експлуатації	1949 рік
кінець експлуатації	середина 1960-х
статус	знятий з озброєння
експлуатанти	ВПС СРСР
роки виробництва	1947 - 1952
одиниць вироблено	1195 або 1296 [1]
Базова модель	Boeing B-29 Superfortress
варіанти	Ту-70 Ту-75 Ту-80 Ту-85 KJ-1

Ту-4 (виріб «Р», по кодифікації НАТО : Bull - «Бик») - поршневий радянський стратегічний бомбардувальник , перебував на озброєнні дальньої авіації ВПС СРСР з 1949 року до початку 1960-х років. Літак є копією американського бомбардувальника В-29 , відтворений методом зворотної розробки . При цьому його конструкція, обладнання, аж до інтер'єру гермокабіни, були суворо скопійовані з американського зразка, за винятком гарматного озброєння, гвинтокрилої групи силової установки і радіостанції. Радянські двигуни мали потужність 2400 к. с. замість 2200 к.с. у оригіналу. Гарматне оборонне озброєння (10скорострільних гармат калібру 23 мм замість 12 кулеметів калібру 12,7 мм у В-29) значно підвищило обороноздатність радянської «суперфортеці». В СРСР літак Ту-4 був останнім серійним важким бомбардувальником з поршневими двигунами .

Дальність Ту-4 - 5100 км не була міжконтинентальної, тому він ставився в ВПС СРСР до класу дальніх бомбардувальників. Аж до середини 1950-х років, коли в СРСР ще не були розгорнуті ескадрильї важких стратегічних бомбардувальників нового покоління, основну ударну міць складали Ту-4, оснащені системою дозаправки паливом в повітрі і здатні завдати удари у відповідь по передовим баз США в Західній Європі, в тому числі в Англії.

Освоєння серійного виробництва літаків Ту-4 забезпечило перехід радянського важкого літакобудування в найкоротші терміни на новий, більш високий технологічний рівень. Починаючи з Ту-4, всі елементи обладнання в радянському літакобудуванні були зведені в системи. На Ту-4 встановлена перша в СРСР і в світі система дистанційного керування , розроблена Всесоюзним заводом № 118 (нині ВАТ Московський науково-виробничий комплекс «Авіоніка» імені О. В. Успенського).

Історія створення 

Передумови 

До кінця Другої світової війни радянської стратегічної авіації практично не існувало. Незважаючи на очевидну ефективність бойового застосування авіації дальньої дії з перших днів війни вимушена орієнтація авіаційної промисловості СРСР на потреби фронтової авіації призвела до того, що втрати АДД СРСР поповнювалися в основному середніми далекими бомбардувальниками Іл-4 , а важкі літаки ТБ-3 застаріли за всіма параметрами. До 1943 року практично всі вцілілі Чотиримоторний ТБ-3 були переведені в ВТА . Основу АДД СРСР склали середні далекі двомоторні бомбардувальники Іл-4. Малочисельний (близько 60 одиниць) загін важких Чотиримоторний бомбардувальників ТБ-7 не міг зробити вирішального впливу на хід бойових дій. Крім того, до 1944 року ТБ-7 за своїми тактико-технічними даними почав поступатися останнім модифікаціям «Літаючої фортеці» В-17, головним чином через відсутність радянських серійних потужних висотних моторів, без яких ТБ-7 не міг без втрат долати німецькі зони ППО в денний час.

З цієї ж причини масовані нальоти дальніх бомбардувальників ВПС Англії на міста Німеччини здійснювалися, як правило, вночі.

У 1943 році, в зв'язку з активізацією в СРСР робіт з атомної проблеми, виникла потреба в розробці авіаційного носія для створюваної атомної бомби. Основна роль спочатку відводилася єдиному в СРСР колективу конструкторів з довоєнним досвідом створення важких літаків, що працюють під керівництвом А. Н. Туполєва .

7 вересня 1943 року заступник наркома авіаційної промисловості А. С. Яковлєв направив головному конструктору заводу № 156 А. Н. Туполєву лист з пропозицією розробити ескізний проект важкого висотного чотиримоторного бомбардувальника, близького за своїми тактико-технічними характеристиками до американського літака В-29, але на основі радянських технологій, матеріалів і устаткування.

Аналогічні завдання отримали також два виробничих конструкторських колективу, очолювані колишніми учнями А. Н. Туполєва: ОКБ-482 В. М. М'ясищева - проект далекого висотного бомбардувальника ДВБ-202 і ОКБ І. Ф. Незваля - проект глибокої модернізації літака ТБ-7.

У травні 1944 року новопостала ОКБ заводу № 156 Туполєва приступило до розробки ескізного проекту нового стратегічного бомбардувальника «третього покоління». В ОКБ-156 проект отримав індекс 64 .

Тим часом випала нагода ліквідувати радянське відставання в найкоротші терміни.

У червні 1944 року літак B-29-5-BW під командуванням капітана Говарда Джарелла з 771 ескадрильї 462 бомбардувальної групи з заводським номером 42-6256 і власним ім'ям «РЕМП Тремп» був підбитий японськими зенітниками в Маньчжурії і вирішив летіти в СРСР, де був перехоплений винищувачами ВВС ТОФ і здійснив посадку на аеродромі Центральна-Кутова. 20 серпня 1944 років через річку Амур перетягнув підбитий B-29A-1-BN № 42-9329 з 395 ескадрильї 40 авіагрупи, капітан Р. Мак-Глінн. Екіпаж літака благополучно викинувся з парашутами, літак впав в передмісті Хабаровська. У листопаді 1944 року B-29-15-BW № 42-6365 «Генерал Х. Арнольд», 794 ескадрилья, 486 група, командир екіпажу капітан У. Прайс, втратив орієнтування і на залишках пального долетів до СРСР, де провів посадку на аеродромі Центральна-Кутова . Четверта машина B-29-15-BW № 42-6358 «Дінг Хао» під командуванням лейтенанта Мікіша (або Мікліша) була підбита японськими винищувачами, зустрінута радянськими літаками і проведена ними до аеродрому Центральна Кутова. По п'ятому Б-29 відомості суперечливі: за одними даними літак був помилково перехоплений і обстріляний винищувачами 14-го ІАП ВВС ТОФ, за іншими даними, літак був виявлений в розташуванні радянських військ на території Кореї .

Згідно радянсько-японському пакту про ненапад , бомбардувальники і їх екіпажі були інтерновані в СРСР, літаки значилися в складі управління ВПС ТОФ, але не літали.

25 травня 1945 р В. М. М'ясищев , з урахуванням фактично виявленого значного відставання СРСР від США в області технології літакобудування, вніс на розгляд НКАП пропозицію скопіювати силами свого ОКБ і ОКБ І. Ф. Незваля літак В-29. У той час ОКБ І. Ф. Незваля розробляло проект стратегічного бомбардувальника шляхом глибокої модернізації літака ТБ-7 ( Пе-8 ), а ОКБ В. М. Мясищева - проект «літаючої фортеці» - далекого висотного бомбардувальника, проект «ДВБ-202» , з гарматної ( гармати Б-20 ) оборонної системою і висотними двигунами повітряного охолодження АШ-72 , дуже близький за своїми компоновочним рішенням літаку У-29. В. М. М'ясищев запропонував встановити на копійований літак двигуни АШ-72, а для підвищення ефективності оборонного озброєння замість кулеметів встановити гармати Б-20. Всю роботу він пропонував почати на авіазаводі № 22 (м Казань) .

Зокрема, в своєму листі наркому авіапромисловості В. М. М'ясищев писав [2] :

Вся робота по випуску креслень В-29 може бути виконана ОКБ тов. Незваля, серійно-конструкторським відділом і частиною конструкторів нашого ОКБ, що знаходиться на 22-му заводі, звільненими від роботи за серійним Пе-2 ...

Новопризначений нарком авіапромисловості СРСР М. В. Хрунічев (замість репресованого Шахуріна) негайно повідомив особисто І. В. Сталіну про рятівний пропозиції Мясищева.

Сталіну пропозиція сподобалася, оскільки воно було співзвучно його власним розпорядженням - скопіювати американський тепловоз «Д а» з метою освоєння його серійного виробництва на Харківському заводі і ліквідації технологічного відставання СРСР в області важкого дизелебудування і локомотивобудування.

Проте була зроблена друга, офіційна спроба дістати для СРСР літаки В-29 (перший запит був зроблений ще 19 липня 1943 р.) [2] .

28 травня 1945 року між СРСР запросив американську сторону про передачу СРСР 120 од. бомбардувальників В-29 для використання на Далекому Сході проти Японії. Однак американська сторона і в цей раз відповіла ввічливою відмовою [2] .

Для вироблення остаточного рішення Сталін вирішив заручитися авторитетною думкою фахівця в особі А. Н. Туполєва.

По дзвінку Хрунічева А. Туполєв і Архангельський приїхали в Кремль. Архангельський ніс в руці тоненьку папку з пропозиціями щодо проекту літака «64». У приймальні їх чекав Хрунічев. Незабаром всіх трьох запросили в кабінет.

І. В. Сталін, в мундирі генералісимуса , курив люльку і неквапливо походжав по кабінету, на стіні - портрети Кутузова і Суворова ... Коли всі посідали, він кілька хвилин продовжував ходити, а потім неголосно запитав:

- Товариш Туполєв, ви добре знаєте американський літак Б-29 (В-29)?

- Так, товаришу Сталін, - піднявся Туполєв.

Сталін жестом запропонував йому сісти і знову запитав:

- А як ви вважаєте, це гарна машина?

- Дуже хороша, товариш Сталін. Її швидкість - 600 кілометрів на годину, стеля 12 кілометрів. На такій висоті зенітний вогонь мало ефективний. А від винищувачів літак захищений великою кількістю вогневих точок. Причому при стрільбі з них навколо літака можна створити вогневу сферу. Тому-то В-29 і називається літаючої фортецею. Нарешті, літак бере на борт бомби дуже великого калібру - до шести тонн.

Сталін повернувся до Архангельському:

- Ну, а яка ваша думка?

- Вважаю також цей літак дуже хорошим, товариш Сталін, - швидко сказав Архангельський.

- Хорошим ... - повторив задумливо Сталін, походжаючи вздовж довгого столу. Потім повернувся:

- Так ось, товариші, нам потрібен літак з такими ж характеристиками. І ми хочемо доручити це зробити вам. Беретеся?

- Так, товаришу Сталін, - піднявся Туполєв, - Однак ...

- Говоріть.

- Товариш Сталін, американська технологія літакобудування, особливо такого бомбардувальника, дуже відрізняється від нашої. Я маю на увазі не тільки авіаційні заводи, а й промисловість інших міністерств, від яких ми отримуємо і метал і вироби.

- Значить їм доведеться освоїти цю продукцію, - сказав Сталін, випускаючи клуби диму. - Іншого шляху у нас немає ...

- Товариш Сталін, - сказав Туполєв, - узгодження через Раду Міністрів з іншими міністерствами на випуск потрібної нам продукції займе дуже багато часу. А це позначиться на термінах.

- Терміни ми вам встановлюємо жорсткі. До середини 1947 року перші літаки повинні бути готові. Бажано, щоб вони взяли участь в повітряному параді на святі Повітряного Флоту. А що стосується питань узгодження, то ви, товариші, підготуйте проект постанови, за яким будете мати право безпосередньо різним міністерствам замовляти потрібну вам продукцію. Для цього ви отримаєте досить широкі повноваження. Вам ясно?

- Ясно, товаришу Сталін, - відповів Хрунічев.

- Добре. Ви вільні.

У машині збуджений Туполєв сказав Архангельському:

- Ну, тепер або пан , або пропав ...

- Л. Л. Лазарєв (Ліфшиц), «Торкнувшись неба» [3]

У 1945 році ОКБ Туполєва отримало завдання зупинити всі власні розробки дальніх бомбардувальників і в максимально короткі терміни скопіювати B-29 наскільки можна точно.

Для вивчення Б-29 на Далекий Схід прибула група фахівців, знайомих з американською технікою, на чолі з інспектором з пілотування ВПС ВМФ підполковником Рейдель, до цього займався перегонкою літаків, в тому числі і А-20. Літаки значилися за управлінням ВПС ТОФ, проте в найкоротші терміни сформували 35-у окрему далекобомбардвальну ескадрилью на аеродромі Сергіївка, яку потім перебазовували на АС с.Романівка . Цей найбільший в той час тихоокеанський аеродром мав хороші підходи, тоді як більшість далекосхідних аеродромів оточені сопками. У ескадрилью включили два Б-29 і один Б-25, ЗПС подовжили. Самонавчання особового складу і випробування літаків тривали до 21 червня, і здорово допомогло, що в одному з літаків була виявлена ​​технічна документація.

Незважаючи на можливість безпосадкового перельоту до Москви, перегін по маршруту спланували з проміжними посадками в Читі, Красноярську та Тайнче. Машину з розбитим американським екіпажем обладнанням виконував екіпаж підполковника Рейдель, обов'язки бортінженера виконував інженер-майор Н. А. Кравцов.

23 червня 1945 року перший В-29 (42-6365) п / п-ка Рейдель здійснив посадку на Московському аеродромі Ізмайлово, де дислокувався 65-й полк особливого призначення ВПС ВМФ.

Третій літак перегнали пізніше. У польоті виникли неполадки і в Тайнче літак заходив на посадку з палаючим 4-м мотором. У Москві терміново зняли мотор з перелетів літака і привезли в Тайнчу на транспортному С-47, де його замінили.

Примітно, що після перегонки літаків в Москву 35-я авіаційна ескадрилья була розформована, а була розгорнута в далекобомбардувальний полк , і в складі ВПС Тихоокеанського флоту 570-й МТАП (потім МРАП) в / ч 09694 пропрацював до 1994 року, і був ліквідований за неповні два місяці до свого півстолітнього ювілею, коли почалося чергове масове скорочення армії.

Один літак був повністю розібраний, другий залишили як еталон, на третьому виконувалися випробувальні польоти. Четвертий літак № 42-6256 «РЕМП Тремп» (і зображенням на фюзеляжі бродяги) на прохання командувача ТАК маршала Голованова А. Е. перегнали в Болбасово (Орша), де дислокувався 890-й полк, який літав, крім Пе-8 , і на «ленд-лізовскіх» машинах Б-17 і Б-25.

Ту-4, який носив в процесі розробки індекс Б-4, був точною копією B-29 - скопіювали навіть отвір в панелі управління під банку з газованими напоями і попільничку (хоча радянським льотчикам заборонялося палити в польоті категорично). Доходило до того, що в якості базової одиниці виміру при проектуванні використовувалися дюйми, які потім переводилися в міліметри. З цим, правда, була пов'язана проблема, що призвела деяке погіршення льотних характеристик в порівнянні з оригіналом: використовувався в B-29 алюмінієвий лист товщиною в 1/16 дюйма в СРСР не проводився, тому замість нього був використаний трохи більше товстий лист, що спричинило за собою трохи більшу масу літака. Та ж проблема стосувалася електропроводки: щоб гарантовано забезпечити параметри провідності кабельної мережі дюймового перетину, застосовувалися більш товсті кабелі з дроту метричних розмірів, що вироблялася в СРСР. Сумарна різниця ваги виявилася досить значною.

Єдиними системами (не рахуючи озброєння), кардинально відрізнялися від оригіналу, були двигуни: Туполєв прийняв рішення не копіювати американський двигун Райт Р-3350, а скористатися більш потужним АШ-73 конструкції А. Д. Швецова, який був досить схожий з двигунами оригіналу. Втім, нагнітачі і підшипники мали американську конструкцію. Також оригінальною була конструкція дистанційно керованих оборонних турелей, пристосованих для установки в них радянських 23-мм гармат НС-23 .

Ту-4 вперше відірвався від землі 9 травня 1947 року, а, хоча льотні випробування тривали до 1949 року, серійне виробництво почалося негайно. У частині літак почав надходити в 1949 році. Втім, незважаючи на спроби розробити систему дозаправки в повітрі, яка дозволила б збільшити дальність польоту, радіусу дії літака все одно не вистачало для ураження території США і повернення назад. Системи дозаправки і підвісні паливні баки виявилися не дуже вдалими і були встановлені тільки на декількох літаках.

Проектування і підготовка до виробництва 

З липня 1945 року по березень 1946 р ОКБ А. Н. Туполєва виробляло копіювання літака В-29, проектування літака-аналога Б-4 та підготовку технічної документації для забезпечення його серійного виробництва. [6]. Літак У-29, створений на базі новітньої техніки, був оснащений складним і різноманітним обладнанням. Автоматичне копіювання його було б неможливо без всебічного аналізу конструктивно-технологічних рішень, без детального вивчення всіх систем, без докладних розрахунків на міцність. У зв'язку з цим, розробка робочих креслень часто виявлялася більш трудомісткою порівняно зі звичайним проектуванням. [3]. [4] Процес проектування супроводжувався ретельним аналізом копіюються конструктивних рішень, реалізованих в американському літаку У-29 і повним обсягом вироблених за радянськими методиками проектувальних аеродинамічних і розрахунків на міцність. [5]. [А]. Велике значення надавалося збереженню заданого злітної ваги літака. За завданням вага порожнього Б-4 не повинен був перевищувати 34529 кг (американські В-29 важили 33766 і 33702 кг) ... [3]. [4] Завдання ускладнювалось необхідністю забезпечення кооперації багатьох галузей радянської авіапромисловості нема на звичайній стандартної продукції, а на новому, більш високому і ще не освоєному техніко-технологічному рівні, а також необхідністю переходу від дюймової системи до метричної. [3]. [4] [5]. Роботу почали з визначення доль трьох наявних літаків В-29 ... [/], [5] .. Було вирішено одну машину розібрати для копіювання та випуску креслень, на другий літати для навчання персоналу і складання інструкцій з експлуатації, третю - зберігати як еталон. [5]. 
Літак У-29 № 42-6365 був переданий в ОКБ для розбирання, вивчення, копіювання та підготовки документації для серійного виробництва; [/], [3]. [4] Літак У-29 № 42-6256 був перегнав з Балбасово в ЛІІ (м Жуковський) для навчання персоналу і складання інструкцій з експлуатації. Надалі він тривалий час використовувався в якості літаючої лабораторії для випробувань і доведення радянської гвинто-моторної групи для літака Б-4.; [/], [3]. [4] [9]. Літак У-29, № 42-6358, був збережений як еталон; [/], [3]. [4] На початку липня 1945 року в ОКБ були сформовані оперативні групи по копіюванню та проектування агрегатів і вузлів конструкції літака. [1 та]. [А].

В ніч з 10 на 11 липня 1945 року літак В-29 № 42-6365 доставили на Центральний аеродром імені Фрунзе в Москві, встановили у великому ангарі. Після огляду машини А. Н. Туполєва і його помічниками машину негайно почали розстиковувати, обміряти і виконувати «від руки» попередні ескізи конструктивних елементів частин планера. Кожен окремий агрегат планера вивчала і обробляла окрема бригада конструкторів і технологів. Кожен агрегат і деталь ретельно зважували, обміряли, фотографували і виробляли технічний опис. Потім встановлювали в стапель-ложемент, де фіксували геодезично. Потім демонтували все знімне обладнання, апарати, трубки, джгути проводів, троси, тяги і т. Д., Поки не оголювався каркас агрегату планера. Його розбирання починали зі зняття стрингерів, книц, обкантовок люків, шпангоутів, лонжеронів. Листи обшивки залишалися в стапелі-ложементі. Всі деталі піддавалися спектральному аналізу для визначення властивостей матеріалу. [5]. [9]. В результаті був підготовлений альбом з ескізами, який став основою для подальших робіт з проектування конструктивних елементів і розробці робочих креслень. Всього було виконано кілька десятків тисяч робочих креслень. [9]. Туполєв, відповідно до постанови Радміну, наказав позначати всі креслення замість порядкового номера свого КБ - шифром «Б-4» ( «бомбардувальник чотиримоторний»). Однак надалі, за вказівкою І. В. Сталіна, літак отримав позначення Ту-4. Цим віддавалася данина колосальної, важкій роботі, виконаній під керівництвом А. Н. Туполєва, супроводжуваної переоснащенням багатьох галузей авіапромисловості. [5]. [А].

Проектування показало, що без докорінної зміни технології авіаційної металургійної промисловості відтворити цей літак в Радянському Союзі не вдасться. Необхідно було впроваджувати в серійне виробництво нові технологічні процеси і матеріали, великі проблеми були з обладнанням, багато компонентів систем і устаткування в СРСР просто не проводилися. [1 та].

Так практично весь літак був виконаний з американського сплаву 2024 відноситься до дюралюмінію. Однак вітчизняні дуралюміни поступалися за властивостями сплаву 2024 [5] [6] . Спочатку для прискорення процесу копіювання літака В-29 передбачалося закупити в США комплектуючі вироби, зокрема: колеса шасі, свічки і підшипники, стартери до авіамоторів, повітряні гвинти «Гамільтон Стандарт», різні прилади, системи сліпої посадки ВС-733, радіолокаційні станції AN /APQ-13.[9].

У вересні 1945 року А. Н. Туполєв зі своїм штабом ще раз оглянув літак В-29: «Літак як літак, нічого незвичайного в ньому не бачу. Але як впораєтеся ви з цим павутинням дротів, що окутали всю машину, як налагодите взаємозв'язку численних радіолокаторів з дистанційною системою стрільби, з керуванням машиною і навігацією - я, відверто кажучи, не розумію. Також незрозумілий і ряд інших питань. Зброя і бомби безумовно наші. Шкали приладів переведемо в метричну систему; але як бути з системою розпізнавання "Свій-Чужий", особистим спорядженням екіпажу, парашутами і т. д. Всі ці питання треба ретельно опрацювати і зумовити ще однією постановою, бо без цього загрузнемо в суперечках ... »[5].

• Для передачі суміжників демонтується обладнання для копіювання виникла проблема. Необхідно було за наявними описами визначити, до яких систем (апаратурі) відносяться демонтуються блоки і простежити всі з'єднують їх електроджгутів. Всі блоки і джгути фотографувалися безпосередньо на літаку, до демонтажу, потім розстиковує (рознімати) штепсельні роз'єми «ШРи», визначалося, скільки проводів і якого перетину з'єднують їх, до яких «ніжок» ці дроти припаяні ... становить схема з'єднань ... Демонтована апаратура і джгути зважувалися, фотографувалися і отримували радянське позначення. Всі отримані відомості заносилися в спеціальні картки, видрукувані в друкарні. Тільки після цього зверталися до відповідних фахівців, який курирував роботи, з проханням прислати представників з заводів-виготовлювачів для приймання ... [5].

В процесі копіювання конструкції планера літака труднощі почалися з обшивки. Виявилося, що процес перекладу дюймових розмірів в метричну систему досить складний. При вимірюванні товщини листів обшивки встановили, що вона дорівнює 1/16 дюйма, при точному перекладі в метрику - 1,5875 мм. Прокатувати такі листи не брався жоден завод - не було ні валків, ні калібрів, ні вимірювального інструмента. Довелося округляти. Але якщо округляли до звичної величини 1,6 мм - протестували аеродинаміки: вага збільшується і вони не гарантують необхідні швидкості, висоти і дальності. При округленні розміру в мінус, тобто до 1,5 мм - заперечували міцністи: не могли гарантувати міцність. Питання вирішили по-інженерному. В одному випадку пішли на потовщення обшивки, в іншому - на потоншення, в залежності від місцевих значень розрахункових навантажень. Дебати на цю тему підсумував Туполєв: - Ось і будемо кожен раз керуватися розумом! В результаті, листи обшивки фюзеляжу мали товщини від 0,8 до 1,8 мм. [5].

Копіювання авіаційного і радіоелектронного обладнання 

В процесі деякі виконавці просили звільнити їх від цієї рутинної роботи, стверджуючи, що їхні прилади анітрохи не гірше, а головне, володіють незаперечною перевагою - виробляються серійно. Конфлікт з приладником затягувався і почав погрожувати термінів випуску креслень літака ... В цій ситуації Туполєв розумів, що найсуворіший наказ Сталіна: «Ніяких змін не вносити!», Не має альтернативи при жорстко встановленому терміні виконання завдання. Кожне сама незначна зміна може потягнути за собою ланцюжок інших. Процес може стати лавиноподібним, некерованим. [5]

При перекладі перетинів електропроводів, знятих з В-29, в метрику, у приладником, радистів і зброярів виникли ті ж проблеми що і у літачників ... Вийшла шкала: 0,88; 1,93; 3,05; 5,15; 8,8; 13,0; 21,0; 41,0 мм ². Спроби використовувати найближчі перетину проводів радянського виробництва, при округленні в «плюс» - вага електромережі зростав на 8 ÷ 10 відсотків. При округленні в «мінус» - не вкладалися в норми падіння напруги. Втративши багато часу на суперечки, кабельники були змушені скопіювати американські перетину проводів. [5] У вітчизняній авіапромисловості цей провід отримав назву БПВЛ - Бортовий Провід з ізоляцією з полівінілхлориду, в оболонці з антисептованої бавовняної пряжі, просоченої нітроцелюлозним Лаком. Провід БПВЛ і БПВЛЕ згодом масово застосовувалися на багатьох типах радянських літаків. За технічними умовами ТУ16-06-370-69 вони випускалися на 24 різних номіналу по суті дюймового перетину.

Щоранку Туполєв починав з перегляду зведених графіків, що відображають хід роботи не тільки в його КБ, але усього величезного комплексу ... Для полегшення перегляду в справах обліку та планування з самого початку він встановив найсуворіший порядок. Щоб позбутися від прохань і умовлянь, пов'язаних з внесенням тих чи інших змін в ході виконання робіт з копіювання В-29, що віднімають час, Туполєв розпорядився в одному із залів ОКБ відкрити виставку, на якій були встановлені стенди всіх міністерств, які постачають для нового літака матеріали і вироби ... При відсутності продукції на стенді встановлювалася фотографія, характеристика, вага виробу, а зверху вказувалося прізвище відповідального за постачання і термін. При виникненні загрози зриву встановленого терміну Туполєв запрошував на виставку відповідного міністра і справа відразу рушає з місця. [5]

• Незважаючи на серйозні наслідки за невиконання особистого розпорядження Сталіна про точному копіюванні літака В-29, були випадки, коли дане розпорядження не виконувалося ...

Зокрема, це сталося в процесі розробки апаратури розпізнавання літаків в повітрі. Американську апаратуру зняли і замінили радянської. Необхідність такої заміни була зрозуміла всім без винятку, ніхто не протестував і скарг нікуди не писав. [5] Крім того, в зв'язку з тим, що на В-29 стояли командні короткохвильові радіостанції застарілої конструкції, а на що поставляються в СРСР по лендлізу бомбардувальниках американці встановлювали новітні УКХ станції, виникло ініціативне пропозицію копіювати саме такі. Розробник і ОКБ прийшли з цього приводу до єдиної думки. Заступник міністра радіопромисловості Р. Зубович взявся вирішити це питання, але з умовою отримання згоди від ВВС. Генерал С. Данілін сказав: «Зрозуміло, потрібно саме так і зробити, але офіційної згоди я дати не можу».За рішенням заступника міністра авіаційної промисловості по обладнанню - А. Кузнєцова, була досягнута домовленість: копіюється більш сучасна станція; КБ Туполєва розміщує її на літаку Б-4 і гарантує бездоганну радіозв'язок; Данілін дає вказівку приймати літаки Б-4 з такою радіостанцією; Зубович, усвідомлюючи, що в перспективі освоєння виробництва ультракороткохвильової командної рації неминуче, погоджується її освоїти і мовчати. ​​[5] В процесі копіювання літака В-29 досить складно складалися взаємини ОКБ Туполєва з представниками хімічної промисловості. На копійованому літаку широко застосовувалися пластмаси, гуми, синтетичні тканини і т. Д. Як правило, заводи-постачальники і НДІ пручалися новим композиціям матеріалів і наполегливо пропонували замінити їх традиційними, освоєними радянською промисловістю: бакелітом, фіброю і плексигласом. Траплялося, що не вкладалися у встановлені терміни. Зокрема, складно відбувалося освоєння виробництва антизледенювальних гумових протекторів типу «Гудріч». У зв'язку з цим, перші дві машини: Б-4 № 220001 та № 220002, були випущені без антизледенювальних протекторів. [5] В кінці жовтня 1945 року НДІ-627 і ОКБ-43 (поч. Торопов) доручена розробка системи оборонного стрілецького озброєння «Зірка» для головної серії літака «Б-4» за що були американськими зразками і технічним умовам НКАП, але під гармати Б-20 калібру 20 мм. [3] На літаку У-29 була встановлена ​​складна на той час система управління стрілецькою оборонним озброєнням. Найбільшу складність в ній склали обчислювальні машини, що визначають паралакс мети. Система об'єднувала п'ять стрілецьких установок - турелей, з двома (в хвостовій - трьома) кулеметами в кожної турелі. Будь-якою комбінацією з цих установок міг керувати зі свого місця кожен з п'яти стрільців. Відстань від носового стрілка до хвостового становило близько 30 метрів, стрільба велася на дистанції в 300 ÷ 400 метрів. Таким чином відстань між стрільцем і стрілецькою установкою могло становити приблизно 10 відсотків відстані від установки до мети. Саме такі умови визначали необхідність враховувати паралакс мети. Обчислювальні машини миттєво вводили поправку на паралакс, коли один із стрільців брав на себе управління одночасної стріляниною з декількох турелей. Амплідіни (електрогенератори для стежать систем) живили електричні мотори, обертаючі турелі стрілецьких установок. Розгалужена електромережу тільки системи оборонного озброєння мала сумарну довжину близько 8 кілометрів. Стрілецькі приціли були звичайними коліматорними. [5].

Створення гвинтокрилої установки 

У листопаді 1945 року надійшло розпорядження про організацію виробництва авіамоторів АШ-72 для літаків «Б-4». [3] [4] У мотористів процес перекладу дюймових розмірів в метричну систему пройшов відносно просто. Ще до війни між американською фірмою Райт Циклон і моторобудівним КБ А. Швецова існувало ліцензійну угоду. Отримувані матеріали КБ А. Швецова використовувало вибірково. Зокрема, двигун «М-71» для полікарповських винищувача І-185 був близький до двигунів «Райт Циклон 18», встановленим на В-29. Крім того, фірма Райт Циклон випускала двигуни для США в дюймовому вимірі, а для Європи, де вони широко застосовувалися, в метричному. Тому впровадження у виробництво моторів АШ-73ТК потребувало від мотористів складної роботи по перерахунку розмірів, як це сталося у літачників і приладників. Сам двигун АШ-73ТК для літака Б-4 був розроблений на основі американського «Райт Циклон 18» і радянських АШ-71 і АШ-72. Без змін був скопійований і запущений у виробництво ряд агрегатів систем двигуна, в створенні яких радянська промисловість значно відставала від США, зокрема: турбокомпресори і агрегати системи їх управління; карбюратори; магнето; термостійкі багатооборотні підшипники. У підсумку, симбіоз американської техніки з російської кмітливістю забезпечив в даному конкретному випадку оптимальний напрямок в процесі створення двигуна АШ-73ТК, що стало незаперечним досягненням КБ А. Швецова. [5] Для доведення радянської гвинтокрилої групи (новий повітряний гвинт з двигуном АШ-73ТК) вирішено використовувати в якості літаючої лабораторії літак В-29 «РЕМП-Тремп», одночасно, для докладного вивчення силової установки, складання її схем та інструкцій по експлуатації, вирішено використовувати не літає «еталон». [3] [4] Для проектування повітряного гвинта під двигун АШ-73ТК в ЦАГІ був створений спеціальний стенд, що забезпечує можливість на землі, в натурної аеродинамічній трубі, виробляти знімання і зіставлення необхідних характеристик гвинто-моторних установок літаків В-29 і Б-4. Для дослідження аеродинамічного взаємовпливу повітряних гвинтів і літака в натурних аеродинамічних трубах виникла необхідність спроектувати і побудувати спеціальну модель літака Б-4, що має розмах крила 18 м, з чотирма електромоторами, що відтворюють роботу модельної гвинто-моторної групи літака. [3]. [4]

У листопаді-грудні 1945 року завдання на розробку літака «Б-4» включили в план досвідченого літакобудування НКАП (МАП), на 1946 [3]. [4]

У грудні 1945 року проведена в ОКБ А. Н. Туполєва робота по копіюванню В-29 і проектування літака Б-4 показала, що більшість технічних рішень і конструкційних матеріалів, що копіюється літака В-29 відрізняється від освоєних в радянському літакобудуванні. Більш досконалою виявилася і технологія виробництва. У зв'язку з цим заступник міністра авіаційної промисловості П. В. Дементьєв на спеціальній нараді, присвяченій літаку Б-4, в грудні 1945 року заявив: «Потрібно виконати колосальну роботу, підняти авіаційну культуру на нову, дуже високий щабель» ... [5].

26 лютого 1946 року постановою уряду СРСР затверджені основні характеристики літака «Б-4» з урахуванням можливості встановлення на літак розроблюваних двигунів АШ-73ТК з приводними відцентровими нагнітачами і турбокомпресорами ... [3]. [4] 
Зокрема, були затверджені:
Вага порожнього літака, не більше - 34529 кг, (американські В-29 важили 33766 і 33702 кг); [3]. [4] 
Нормальний злітна вага - 54500 кг; [3]. [4] 
Перевантажувальний злітна вага, не більше - 61250 кг; [3].
Максимальна допустима швидкість, у землі, не нижче - 470 км / год; [3]. [4] 
Максимальна швидкість, (на висоті 10500 м) - 560 км / год; [3]. [4] 
Дальність, (при нормальному злітному вазі 54500 кг і з бомбовим навантаженням 1500 кг), не менше - 5000 км; [3]. [4] 
Дальність, (при перевантажувальному злітному вазі 61250 кг і з бомбовим навантаженням 5000 кг), не менше - 6000 км; [3]. [4] 
Дальність, (при бомбового навантаженні 8000 кг), - 4900 км; [3]. [4] 
Заводські і державні випробування двигунів АШ-73ТК, заплановані, відповідно, на жовтень 1946 р і серпень 1947 р.; [3]. [4]

У березні 1946 року А. Н. Туполєв доповів міністру М. В. Хрунічева: «Виконуючи завдання по літаку" Б-4 ", ОКБ заводу № 156 5 березня 1946 року (на 10 днів раніше встановленого терміну) закінчило здачу повного комплекту робочих креслень заводу № 22, тим самим дало (...) необхідну технічну документацію для розгортання серійного виробництва (...) Б-4 ». [3]. [4] Зданий в виробництво комплект робочих креслень по літаку Б-4 повністю відповідав системі виробництва, прийнятої на заводі № 22 (м Казань), і звичного для його працівників оформлення конструкторсько-технологічної документації. [3]. [4]

До червня 1946 року всі замовлення по Копійований літаку У-29 були розміщені ... У зв'язку з цим ОКБ Туполєва випала нагода повністю переключитися на випуск робочих креслень. У цій обстановці Туполєв розпорядився побудувати дерев'яний макет літака за кресленнями, що відправляється на серійний завод, в Казань. Це рішення виявилося вельми доречним і своєчасним, випередивши виготовлення деталей частин планера з металу ... В процесі побудови дерев'яного макета відразу ж стали виявлятися огріхи і помилки ... Але якщо на звичайному макеті в такому випадку конструктор йшов в цех і «за місцем» підправляв робочий креслення, то для макета Б-4 це категорично заборонялося. Креслення виправлявся в присутності контролера, перевірявся на макеті і вносився до реєстру. Після чого виправлення йшло на серійний завод ... Таким чином виправляли більшість помилок. [5].

У червні 1946 року були уточнені льотні дані для літака «Б-4», зокрема:
- Діяльність (з бомбовим навантаженням - 7120 кг) не менше 3000 км (замість затверджених раніше значень, відповідно: 8000 кг і 4900 км); [3]. [4] 
- Наказано передбачити на серійних літаках підвіску усередині фюзеляжу укорочених бомб калібру 3000 кг. [3]. [4]

В середині 1946 року в макетному цеху ОКБ А. Н. Туполєва була завершена збірка дерев'яного повнорозмірного макета літака Б-4. Після його забарвлення важко було здогадатися, що він дерев'яний ... За особистим розпорядженням А. Н. Туполєва на всіх люках макета були врізані замки, тому потрапити всередину макета можна було тільки з дозволу самого А. Туполєва або провідного конструктора Д. Маркова. Це був вимушений захід, присікати незнищенне прагнення різного роду фахівців до поліпшення і «облагороджування». [5]. [9].

У 1946-1947 рр. для забезпечення літака Б-4 технічними описами та інструкціями з його експлуатації переводили американські інструкції; простий, нехитрий і дохідливий американський стиль викладу всім дуже сподобався. В одній з інструкцій, зокрема, перевели буквально наступне: «... а тепер слід запустити ПВП-ПВП» [7] . Переворушили гору словників - все безрезультатно. І тільки тоді, коли на першому побудованому Б-4 запустили двигун аварійного генератора, з його вихлопної труби пролунало: «ПВП-ПВП-ПУТ- ... -шляху» ... [5].

Література 

1. [3]. Н. Якубовіч. Стаття: «Наша відповідь США». Журнал: «Крила Батьківщини» № 1. 2002 р
2. [5]. Л.Кербер, М. Саукке . Стаття: «Не копія, а аналог». Журнал: «Крила Батьківщини», № 1. 1989 р
3. [9]. В. Котельников, Д. Соболєв. Стаття про літак «Боїнг В-29»: «Сверхкрепость в Советском Союзе».Журнал: «Крила Батьківщини» № 10. 1998 р

Нагорода 

За створення літака Ту-4 А. Н. Туполєв був нагороджений в 1947 році Орденом Леніна.

Технічний опис 

Планер 

Суцільнометалевий вільнонесучий моноплан «нормальної» схеми, крило середньорозташоване, двохлонжеронне, великого подовження. Фюзеляж типу напівмонокок, круглого перетину. Оперення: вертикальне - однокільове, горизонтальне - вільнонесуче, закріплене на фюзеляжі. Органи управління: елерони, керма висоти, кермо напряму, в своїх хвостових частинах обшиті полотном, просоченим аеролаком.
Міцність частин планера розрахована по «Нормами міцності 1943 г.» і визначена значеннями коефіцієнтів розрахункової перевантаження: 4,6 - для польотної маси 47600 кг; 4,05 - для польотної маси - 55000 кг;3,56 - для польотної маси 65000 кг.

Фюзеляж 

Довжина - 30,177 м. Діаметр миделевого перетину - 2,9 м, (літак В-29 має діаметр миделевого перетину фюзеляжу 2,74 м. [2] - [8] )

Конструктивно-силова схема фюзеляжу - «напівмонокок», круглого поперечного перерізу, обшивка спирається на шпангоути і стрингери. Вирізи для скління носового ліхтаря і ліхтаря кабіни пілотів посилені каркасами цих ліхтарів. Вирізи: для ніші прибирання передньої опори шасі, для бомболюків - посилені поздовжніми балками - лонжеронами і поясами силових шпангоутів; люкові, турельних і блистерні вирізи - посилені окантовками. [1] [9] . [А]. Конструктивно фюзеляж складається з 5 частин, рознімних в експлуатації: передній гермокабіни; центральній частині, з верхніми знімними силовими панелями; середньої гермокабіни; хвостовій частині; кормової гермокабіни. Стикування частин фюзеляжу - фланцева, за допомогою болтів з матеріалу: «1302С», діаметрами: 5, 6, 8, 10, 12 мм. [1] [9] .Передня і середня гермокабіни повідомлені один з одним циліндровим гермолазом (лаз-тунель) діаметром 710 мм (на В-29 діаметр гермолаза - 760 мм), що проходить усередині фюзеляжу, над переднім бомбовідсіком, над фюзеляжного кесоном крила, над заднім бомбовідсіком. Вся внутрішня поверхня гермокабіни і гермолаза покрита теплоізоляційним матеріалом АТИМ (шар оленячої шерсті товщиною 10 ÷ 12 мм, простьобаний на марлі). З боку обшивки фюзеляжу до стінок гермокабіни приклеєна вологовідпірна тканина, на яку наклеєно вогнетривке полотно. [1]. [9]

Обшивка фюзеляжу. Листи обшивки виконані з матеріалу дуралюмин - Д-16Т, підібрані в широкому наборі товщини за умовами забезпечення заданої місцевої міцності. Товщини обшивки від 0,8 мм до 1,8 мм, переважає обшивка товщиною 1,3 мм, потім - 1,0 мм і на окремих одиничних ділянках поверхні фюзеляжу обшивка товщиною: 0,6; 1,2; 1,8; 2,0 мм. На шпангоутах і стрингерах листи обшивки стикуються «впритул». Зовнішня сторона листів обшивки має «анодне» протикорозійне плівкове покриття. Нижня частина фюзеляжу покрита безбарвним лаком. Обшивка кріпиться до каркасу заклепувальних швами, в основному - дворядними. У зонах ламінарного обтікання заклепки мають потаємні головки, поблизу вирізів під куполи турелей; під блістери - заклепки з сочевичної головкою, в зонах, які не перебувають в потоці, - заклепки з напівкруглою головкою. [9]

Каркас фюзеляжу. Утворений 60 шпангоутами , силовими і нормальними, віддаленими одна від одної на відстань 370 ÷ 617 мм (приблизно половина нормальних шпангоутів, що не контурні, тобто не виходять на поверхню обшивки), стрінгерами - поздовжніми силовими елементами, кількість яких у середній частині фюзеляжу сягає 40 од. і поздовжніми силовими балками і компенсують вирізи: для ніші передньої опори шасі; для бомболюків. Силові шпангоути - рамні, двотаврового перетину. Нормальні шпангоути, штамповані з листового матеріалу, з відбортовкою, в поперечному перерізі типів: «Z-образні» і «швелерних». Контурні шпангоути, що виходять на обшивку, по периметру мають прорізи для пропуску та кріплення стрингерів, «неконтурні» шпангоути вирізів не мають, вони кріпляться до стрингерам через компенсатори. Стрингери фюзеляжу: в поперечному перерізі - «Бульбова» косинці і швелери. Деякі стрингери в торцевих частинах мають розширені полки в місцях їх з'єднання з посиленими шпангоутами. [9]

Ліхтарі передній гермокабіни. Ліхтар носового обтічника і ліхтар кабіни пілотів вписані в обводи носової частини фюзеляжу (купольного типу). Каркаси носового ліхтаря і ліхтаря кабіни пілотів виконані литими з магнієвого сплаву. Скління виконане з силікатних і органічних сегментних стекол подвійної кривизни, що утворюють аеродинамічні поверхні. Переднє лобове похиле плоске скло - подвійний триплекс. [2] - [8] .

Гермокабіни забезпечили небачений раніше комфорт, прилади та обладнання розміщені зручно і легкодоступною. Екіпаж літака складається з 11 осіб: лівого пілота - командира корабля; правого - другого пілота; бомбардира; штурмана; механіка; радиста; оператора бортовий РЛС; 4 стрільців. [2] [8] .

Носова гермокабіна. У передній герметичній кабіні розташовані: в заскленою носової частини фюзеляжу - бомбардир, зліва від нього розташований бомбоприцілом; далі, розташовані пліч-о-пліч, приладові дошки і крісла пілотів (командира корабля - зліва і другого пілота - праворуч), захищені куленепробивним склом і бронеспинки, між ними забезпечений широкий прохід. Приладові дошки розташовані перед пілотської кріслами, мають мінімально достатню кількість приладів, під ними на підлозі розташовані центральні вузли управління з педалями управління кермом повороту і штурвального колонками для управління елеронами і кермом висоти. Під кріслами пілотів розташовані агрегати електронного автопілота. Між кріслами пілотів розташований додатковий пульт з секторами газу.

Основні прилади для контролю роботи силової установки і літакових систем розташовані на пульті бортінженера (бортмеханіка), що сидить за сидінням другого пілота, спиною до напрямку польоту. Лівий пілот при бажанні міг, обернувшись, кинути погляд на прилади пульта бортінженера .... [2] [8] .Борттехнік, на самому початку експлуатації Ту-четверте, проводив довгі години польоту, сидячи на своєму парашуті, сидіння для нього почали встановлювати тільки з літаків 73-й серії, з № 227301, 2805001, 232501. [4]. [10] Позаду пульта бортінженера розташоване крісло радиста-радіооператора. За кріслом лівого пілота розташовані столик і крісло штурмана, для якого за межами гермокабіни виконаний світлопрозорий астро-аеронавігаційний блістер для визначення координат місця розташування літака вночі, по зірках. Для екстреного покидання передній гермокабіни по правому борту виконаний аварійний світлопрозорий люк - вікно. За кріслами екіпажу розташовані верхня і нижня вежі носової оборонної системи з індивідуальними боєкомплектами і автоматичними прицілами центральної прицільної станції. Під підлогою гермокабіни розташована ніша для прибирання передньої опори шасі. Вхід в передню гермокабіни і її покидання забезпечується через нішу передньої опори шасі за допомогою гермолюка в підлозі.

Середня, циліндрична частина фюзеляжу. Розташована між опуклим гермошпангоутом передньої і середньої гермокабіни. Утворює передній і задній бомбовідсік, між якими розташований серединний фюзеляжний крилевий кесон. Кожен бомбовідсік має індивідуальний бомболюк, що закривається двома поздовжніми силовими стулками. Під крилевим кесоном закріплені кисневі балони і розташований відсік з блоками і антеною бортовий РЛС. Передня і середня гермокабіни повідомлені один з одним циліндровим гермолазом (лаз-тунель) діаметром 710 мм, що проходить всередині середньої частини фюзеляжу над переднім бомбовідсіком, над фюзеляжного кесоном крила і над заднім бомбовідсіком.

У середній герметичній кабіні, захищені опуклими броньованими гермоперегородками, розташовані: робочі місця для оператора бортовий радіолокаційної станції і трьох стрільців (середнього - головного стрілка і двох бічних), для забезпечення огляду яких в панелях гермокабіни виконані, відповідно, три світлопрозорих блістери; центральна прицільна станція, два спальних місця для членів екіпажу, термоси для гарячої їжі, три туалетних відра для відправлення природних потреб, забезпечені спеціальними кришками, що забезпечують більш-менш чисте повітря в кабінах. [2] [8] . [4]. [10]

Кормова частина фюзеляжу. Починається відразу за середньої гермокабіни. Являє собою негерметизовані відсік конічної форми, круглого поперечного перерізу, в хвостовій частині якого розміщена задня індивідуальна гермокабіна хвостового стрілка, яка при герметизації роз'єднана з середньою гермокабіни. За своїми розмірами задня гермокабіна літака В-29 більше кабіни хвостового стрілка на літаку У-17. [2] [8] . Вхід в середню (кормову) і хвостову гермокабіни здійснюється через двері на правому борту хвостовій частині фюзеляжу. Для екстреного покидання хвостовій гермокабіни по її лівому борту виконаний аварійний світлопрозорий люк.

Конструктивні доробки фюзеляжу. У зв'язку з установкою більш потужних гармат 150-П (НР-23) калібром 23 мм замість Б-20е калібру 20 мм, починаючи з літаків Ту-4 30-й серії з заводськими номерами: 223 002, 184 209, 230102, була значно посилена конструкція фюзеляжу. Нові гармати, маючи більш довгі стовбури, при похідному положенні нижньої носової артустановки (стволами назад) перешкоджали відкриттю стулок переднього бомболюка. У зв'язку з цим було введено електроблокування відкриття стулок переднього бомболюка при похідному положенні стовбурів. Крім того, на випадок відмови блокування на стулках переднього бомболюка були виконані відкидні люки, пропускають стовбури при повороті башти. Для компенсації зменшення жорсткості стулок бомболюка - внаслідок установки передніх відкидних лючків - були встановлені додаткові упори переднього положення стулок, починаючи з літаків, що мають номери: 223002, 184209 і 230109. [4]. [10]

Крило. 

Великого подовження (λ = 11,5), трапецевидне в плані, задня кромка в районі внутрішньої мотогондоли має незначний злам. Аеродинамічні профілі крила за своїми характеристиками близькі до профілю типу «RAF-34». У літака В-29 аеродинамічний профіль «Боїнг 117». Застосовані аеродинамічні профілі крила забезпечують літаку високі льотні характеристики, зокрема, в режимі максимальної дальності польоту. Відносні товщини аеродинамічних профілів змінні за розмахом: в кореневому перерізі - 20%; в кінцевому перетині - 10%. Довжина серединної хорди крила - 5,18 м. Довжина кінцевий хорди крила - 2,26 м. Довжина середньої аеродинамічної хорди (Сах) - 3992 мм. Кут стріловидності по передній крайці - 7 °.Кут поперечного «V» крила - 4 ° 30 '. Площа крила в плані - 161,7 м². Загальний розмах крила - 43,13 м. Розмах центроплана - 25,91 м. Елерони нерозрізні. Площа елеронів - 12,01 м², довжина одного елерона - 7,874 м. Площа злітно-посадкових висувних закрилків - 30,79 м². Закрилки кожної консолі зсуваються назад по п'яти напрямних за допомогою електромеханічного приводу на 25 ° при зльоті і на 45 ° при посадці. [1]. [9]

Конструктивно-силова схема крила: дволонжеронне, з працюючою обшивкою. Складається з центроплана і двох відокремлені консолей. На деяких серіях літака В-29 крило (по виробничим міркувань) виконано з п'яти частин. Верхня і нижня обшивки між лонжеронами великої товщини, від 5 до 4 мм, виконані з Д16 АБТН. На літаку У-29 обшивка центральній частині крила товщиною 4,8 мм, виконана з алкледа. Носова і хвостова частини крила утворені тонкої обшивкою з Д16-АТ товщиною 1,8 ÷ 1,0 мм, підкріпленої носками і хвостиками нервюр і хвостовими діафрагмами в зоні закрилків. Верхня обшивка між лонжеронами товщиною від 5 до 4 мм, підкріплена «нормальними» профілями (стрінгерами) числом 11 штук, в бортовому перетині поступово зменшуються за кількістю і за площею перетину в напрямку до кінцевого перерізу крила. Верхня обшивка працює на стиск, не переривається по всьому розмаху. Нижня обшивка, між лонжеронами товщиною від 2,5 до 1,6 мм, підкріплена посиленими профілями типу «Л», з потовщеними полками і нормальними профілями (стрінгерами) в бортовому перетині в кількості 11 штук, поступово зменшуються за кількістю і за площею перетинів в напрямку до кінцевого перерізу крила. Нижня обшивка працює на розтяг, переривається в районах розташування внутрішніх мотогондол. [1]. [9]Верхня і нижня обшивки між лонжеронами крила з приєднаними до них поздовжніми елементами (стрінгерами) утворюють силові панелі крила, що працюють спільно з поясами лонжеронів. Частина нижніх панелей крила, між лонжеронами виконані знімними для забезпечення можливості установки паливних баків. Між лонжеронами крила розміщено 22 м'яких паливних бака, з них 8 баків в центроплані і по 7 баків в кожній консолі крила. Знімні панелі кріпляться до поясів лонжеронів болтами з потайними головками, на анкерних гайках. [1]. [9] Багато силові болти виготовлені з дуже твердою хромомолібденової стали, запресовуються зі значним натягом і витягувалися тільки висвердлюванням. При знятті нижніх панелей обшивки центроплана під консолі необхідно було встановлювати спеціальні домкрати, інакше крило могло «скластися» під дією власної ваги. [4]. [10] Вся незнімна обшивка кріпиться до поясів лонжеронів, стрингерів, нервюр і діафрагм за допомогою заклепок з потайними головками - в зонах, що омиваються повітряним потоком, і заклепок з напівкруглими головками - в зонах, закритих фюзеляжем і мотогондолами. [1]. [9]

Лонжерони крила. Балкові, двотаврового перетину, мають потужні пояса з Д-16Т, площа поперечного перерізу змінна за розмахом, 150 ÷ ​​100 см², в залежності від виникаючих сил і наявності стиків. У зв'язку з тим, що нижня силова обшивка переривається в районі внутрішніх мотогондол, то в цій області все зусилля сприймаються тільки нижніми поясами лонжеронів. Верхні пояси лонжеронів в області внутрішніх мотогондол значно слабкіше нижніх, оскільки підкріплені верхньої обшивкою, що не уривається по всьому розмаху. Стиковка поясів лонжеронів виконана «на вус», конічними болтами діаметром 25 мм і болтами з «тугий» посадкою, при якій діаметр болта перевищує діаметр отвору на 75 мкм. Консолі крила стикуються до центроплану за допомогою «фітингових» (фланцевих) роз'ємів болтами діаметром 18 мм. Центроплан технологічно стикується з фюзеляжем чотирма болтами діаметром 39 і 55 мм, що з'єднують стикові вузли на поясах лонжеронів центроплана і відповідні вузли на поясах силових «головних» шпангоутів фюзеляжу. На літаку У-29 великий центроплан становить одне ціле з фюзеляжем. [1]. [9]

Гондоли двигунів 

Мотогондоли обтічної форми з метою зменшення аеродинамічного опору. Маслорадіатори і проміжний охолоджувач турбокомпресора встановлені безпосередньо під лобовим повітрозабірником охолодження двигуна.
Внутрішні мотогондоли кілька довше зовнішніх, оскільки обладнані додатковими куполами і стулками для прибирання в них коліс і стійок основних опор шасі, тому хвостові обтічники внутрішніх мотогондол кілька виступають за контури задньої кромки крила.

Оперення 

Включає горизонтальне і вертикальне оперення, по конфігурації і по конструктивно-силової схеми аналогічне оперення літака В-17, але збільшених розмірів. [2]. [8]

Горизонтальне оперення (Г. О.).
Конструктивно складається з стабілізатора і двох рулів висоти. Загальний розмах Г. О. - 13,11 м. Площа Г. О. - 30,94 м². Кут установки стабілізатора - 0 °. Кути відхилення керма висоти: вгору - 25 °, вниз - 15 °.Аеродинамічні профілі Г. О. - назад-опуклі. Каркас стабілізатора і обшивка, виконані з дуралюмінію. Обшивка носка стабілізатора товщиною - 1,0 мм, решта обшивка товщиною - 0,6 мм. Каркас рулів висоти виконаний з дуралюмінію, а обшивка хвостових частин з матерчатого полотна. [1]. [11]

• На літаках Ту-4 72-й серії, починаючи з № 227209, 1803048, 230123, були посилені: носок, перший лонжерон і закінцівках стабілізаторів. Це посилення стало завершальним в процесі посилення конструкції планера. [4]. [10]

Вертикальне оперення (В. О.).
Конструктивно аналогічно В. О., літака В-17. Складається з кіля і керма напряму. Площа В. О. - 22,01 м².Товщина обшивки кіля - 0,6 мм. [11]

Злітно-посадкові пристрої (ВПУ) 

До злітно-посадковим пристроїв літака відносяться: шасі; хвостова запобіжна опорна п'ята; закрилки.

Шасі : триопорне, з носовою опорою, повністю забирається.

• На В-29 колеса носової опори керовані ... [И2].
• Центр тяжкості літака В-29, розташований на 0,46 м попереду осі головних коліс шасі. [2] [8]

Вага шасі більш 3150 кг, з якого на основні колеса і стійки доводиться приблизно 2700 кг, а на передні колеса і стійку приблизно 450 кг. [2] [8] .

• У літака В-29 загальна вага шасі - 2300 кг. Шасі розраховане на звичайну посадку з вирівнюванням. [16][12] .
• При випущеному шасі загальне лобове опір літака зростає вдвічі. [2] [8] .

Носова і основні стійки шасі консольної схеми забезпечені вбудованими олійно-газовими амортизаторами і здвоєними колесами, встановленими на загальній осі, але при цьому мають незалежне обертання. Колія шасі - 8,676 м. [1]. [9] ; [2] [8] .

• У літака В-29: база шасі - 9,95 м; колія шасі - 10,45 м.

Розмір головних коліс шасі 1450 × 520 мм. Розмір передніх, носових коліс: 950 × 350 мм. [8] [11]

• У літака В-29 розміри коліс, відповідно 1422 × 503 мм і 960 (968) × 332 мм. [16] [13] . Шини основних і носових коліс - арочного типу, камерні, низького тиску. Зарядний тиск: в шинах основних коліс - 5 ÷ 5,8 кг / см²; в шинах носових коліс - 3,6 ÷ 4,0 кг / см². Колеса головних опор шасі обладнані гідравлічними гальмами. Управління гальмами гідравлічне. Підйом на прибирання і випуск шасі виробляється гвинтовими підйомниками - самогальмуючі гвинтовими парами: «гвинт-гайка», які приводилися в рух електромеханізмами. [8] [9] . Передня опора шасі забирається назад в фюзеляж і закривається двома стулками. Основні опори шасі прибираються вперед, в ніші (купола), внутрішніх мотогондол. Кожна ніша шасі мотогондоли при прибраному положенні основної опори шасі закривається двома бічними стулками і одним заднім щитком, закріпленим на основний амортстійці. [И2].

Основні опори шасі. Довжина стійок основних опор шасі - 2,28 м, що пояснюється порівняно малим значенням кута φ = 5 °. Головні опори шасі мають одностоєчний олійно-пневматичний амортизатор. Хід штока амортизатора - 305 мм. Максимальна стояночне обтиснення амортизатора - 247 мм. Розмір пневматика 1422 × 503 мм. Ламаний підкіс головних стійок складається з двох ланок. Верхнє ланка V-подібної форми і кріпиться до переднього лонжерона крила. Нижній кінець цієї ланки з'єднаний з нижнім кінцем гвинтового механізму, службовця для підйому і прибирання шасі. Цей механізм складається з ходового гвинта і гайки, яка розташована в циліндричному кожусі. Верхній кінець гвинтового механізму шарнірно з'єднаний з кронштейном, укріпленому на передньому лонжероні крила. Підйом і випуск шасі, а також управління стулками, які закривають люки, здійснюється спеціальними електромоторами, розташованими безпосередньо у шасі. Головні опори шасі обслуговуються трьома електромоторами - для нормального випуску шасі, для аварійного випуску шасі і для закривання стулок. [16] [14] .

• Кожна головна опора шасі має спарену установку коліс розміром: 1420 (1422) × 503 мм. Кожне колесо забезпечено камерним гальмом. Гальмівний пристрій кожного з 4 головних коліс має два барабани з камерними гальмами. Максимальний тиск рідини в камерах при гальмуванні одно - 3,2 атм. Системи управління гальмами, як основна, так і аварійна - гідравлічні. Тиск в системах гальмування створюється за допомогою шестерні гідропомпи, що приводиться від електромотора. При відмові електричної гідропомпи тиск в основний і аварійної системах може бути створене за допомогою ручної помпи. При повній зарядці гідросистеми створюється тиск - 70 атм. Основні агрегати гідросистеми: електромотор з гідропомп; гідроакумулятор, фільтр та інше - змонтовані на спеціальній панелі під підлогою кабіни. Ця панель обігрівається теплим повітрям, що виходить з кабіни, завдяки чому зменшується можливість відмови гідросистеми під час польоту на великій висоті. Трубопроводи гідросистеми в місцях експлуатаційних роз'ємів мають замикаються з'єднання. [16] [15] .
• Для прибирання та випуску кожна головна опора шасі обслуговується трьома електромоторами, з яких один для нормального підйому і випуску шасі, другий для аварійного випуску, третій для управління стулками, що закривають нішу шасі в мотогондолі. [16] [16] .

Носова опора шасі. При збиранні і випуску, за аналогією з основними опорами, обслуговується трьома електромоторами. Амортизаційна стійка олійно-пневматична зі змінним прохідним отвором. Максимальний хід поршня (плунжера) - 305 мм. Обсяг гідросуміші - 13,5 л. Тиск повітря - 46,4 кг / м².Довжина амортизаційної стійки в необтисненому положенні - 1537 мм. Настільки мала довжина амортстійки є наслідком малої висоти головного шасі, що в свою чергу зумовлено незвично малим значенням кута φ≈5 ° і середнім розташуванням крила на фюзеляжі. [16]. Відмінною особливістю конструкції передньої опори шасі є те, що установча вісь вилки спарених коліс кріпиться до амортизаційної стійці не безпосередньо, а за допомогою допоміжного шпинделя з майже вертикальною віссю, усередині якого встановлена ​​вісь вилки коліс, яка може обертатися; навколо осі амортизаційної стійки колеса повертатися не можуть. Майже вертикальне розташування осі шпинделя обумовлено застосуванням спареної установки коліс, оскільки в разі похилій осі шпинделя, при повороті коліс вліво або вправо, одне з коліс обов'язково буде відділятися від землі і все навантаження припадатиме лише на одне колесо. Крім того, в цьому випадку носова частина фюзеляжу буде підніматися і опускатися, що для важких літаків пов'язано зі значним погіршенням маневреності на землі, утрудненням руління, особливо на малих швидкостях. Ось амортизаційної стійки розташована похило, що забезпечує найкращі умови її роботи. Таким чином, в даній конструкції наявність допоміжної осі обертання вилки не переслідує мети боротьби з «Шиммі». Розмір носових коліс: 960 (968) × 332 мм. Ферма шасі передньої опори по конструкції аналогічна фермі головного шасі. Демпфер «Шиммі» кріпиться збоку шпинделя. У верхній частині гнізда шпинделя розташовано центруючий пристрій, що представляє собою кулачковий механізм з пружиною. Максимальний кут повороту вилки коліс вліво і вправо: ± 68 °; в разі необхідності, вилка може бути повернена на 360 ° спеціальним пристосуванням. Необхідний кут повороту вилки передніх коліс: для розвороту літака навколо одного з головних коліс - 62 °; для розвороту літака при якому радіус кривизни траєкторії внутрішнього головного колеса складе 3 м - 51,5 м. Передні колеса не мають гальм. [16] [17] .

Злітно-посадкові закрилки. У зв'язку з досить високими значеннями питомого навантаження на крило для зниження швидкостей на зльоті і посадці до прийнятного рівня на крилі встановлені односекційні безщілинні закрилки типу «Фаулер», що займають близько 20% площі крила. З метою збільшення ефективності кожна секція закрилків, в інтервалі від бортової хорди до осі внутрішньої мотогондоли, має кілька збільшене значення відносної хорди, чим пояснюється наявність незначного зламу на задній кромці крила відразу за внутрішньою мотогондолою. [1] [9] ; [2] [8] Площа злітно-посадкових висувних закрилків - 30,79 м². Закрилки кожної консолі зсуваються назад по п'яти напрямних, за допомогою електромеханічного приводу на 25 ° при зльоті і на 45 ° при посадці. У повністю висунутому положенні закрилки збільшують площу крила на 19%. Закрилки кожної половини крила складаються з двох частин (секцій), які при висуванні і прибирання рухаються на змонтованих на них роликових каретках, по п'яти напрямних двотаврового поперечного перерізу. [2] [8] .

Силова установка 

До складу силової установки літака входять: двигуни; повітряні гвинти; система кріплення двигунів;системи капотування двигунів; системи, що забезпечують роботу двигунів; Паливна система. Кожен двигун обслуговується власної паливної (групою баків) і маслосистема. [И1].

В процесі експлуатації літаків Ту-4 в стройових частинах, відбулося кілька катастроф, причиною яких стало руйнування сережок вузлів кріплення двигуна до моторами. У зв'язку з цим, починаючи з літаків: № 223701, № 184115, № 230101, замість хромансілієвих сережок (зі сталі ХГСА), встановлювалися сережки з більш витривалою, хромомолібденової стали - 40ХМА. Аналогічні доопрацювання були виконані на всіх Ту-4 попередніх випусків. [4]. [10]

В експлуатації виникали проблеми з вихлопною системою. У конструкцію вихлопних патрубків було внесено всього сім змін. Зокрема, на літаках: 36-й, 53-й, 67-й серій, що випускаються заводом № 22. [4].[10]

Двигуни 

Чотири поршневих 18-циліндрових двигуна повітряного охолодження (дворядна « зірка ») «АШ-73ТК».Кожен двигун забезпечений приводним відцентровим нагнітачем і двома турбокомпресорами ТК-19.Злітна потужність двигуна - 2400 л. с. при оборотах 2600 об / хв (витрата бензину - 815 ÷ 885 кг / год).Номінальна потужність двигуна - 2000 л. с. при оборотах 2400 об / хв (витрата бензину - 630 ÷ 675 кг / год). Маса двигуна - 1340 кг. Діаметр двигуна - 1375 мм. Паливо: бензин, щільність - 0,73; октанове число - 98 ÷ 100 [4] [9]

• На літаку У-29:

Чотири поршневих двигуна повітряного охолодження «Wright R-3350 Duplex Cyclone» ( «Райт Циклон 18»), злітної потужністю - 2200 л. с., номінальною потужністю - 2000 л. с. Для збереження злітної потужності на великих висотах, до 9000-10000 м, кожен мотор забезпечений двома турбокомпресорами General Electric B-11 і відцентровим нагнітачем. Робота турбокомпресорів автоматично регулюється електронною системою Minneapolis-Honeywell. Для підвищення ККД гвинта на двигуні встановлений понижуючий редуктор, що забезпечує передавальне відношення (значення коефіцієнта редукції від вала двигуна до гвинта) - 0,35 (за 100 оборотів колінвала, гвинт здійснює 35 обертів). [8] [9]

• Розробником і виробником двигунів сімейства R-3350 була американська компанія Wright Aeronautical Company. Буквально з першої експериментальної машини ХВ-29 в процесі її експлуатації проявилися органічні, трудновиправимі дефекти двигунів сімейства R-3350 - схильність до перегріву і спалахів. Аж до завершення експлуатації літаків В-29 остаточно усунути органічні дефекти двигунів в США не вдалося ... У експлуатації виявлялися дефекти в карбюраторах, в регуляторах наддуву, в вихлопних колекторах.
• У 1944 р, прагнення замовника (ВПС США) позбутися від примхливих моторів R-3350, проявилося в оформленні великого замовлення на виробництво В-29D (майбутнього B-50 ) з новими, більш потужними, але головне, як очікувалося - більш надійними моторами Pratt & Whitney R-4360. Очікування замовника і фірми Боїнг - повністю виправдав досвідчений ХВ-44 (В-29А, доопрацьований під установку нових моторів).
• Про прийнятною експлуатаційної надійності моторів Pratt & Whitney R-4360 свідчить факт їх застосування на пасажирському лайнері В-377 , і навпаки, випадків оснащення серійних пасажирських лайнерів моторами Wright R-3350 Duplex Cyclone - не спостерігається.

У зв'язку з тим, що двигун АШ-73ТК для літака Ту-4 був розроблений на основі американського «Райт Циклон 18» і радянських АШ-71 і АШ-72, а крім того, без змін були скопійований і запущений у виробництво ряд агрегатів систем американського двигуна, зокрема: приводний відцентровий нагнітач (роторний відцентровий компресор); турбокомпресори і агрегати системи їх управління; карбюратори;магнето; термостійкі багатооборотні підшипники, то конструктивні органічні дефекти, властиві американському мотору, автоматично були перенесені і на радянський мотор АШ-73ТК. [18]

• Незадовільна експлуатаційна надійність моторів АШ-73ТК (схильність до перегріву і спалахів) не дозволяла їх використовувати на цивільних повітряних судах, справа обмежилася заводськими випробуваннями дослідних лайнерів Іл-18 і Ту-70. Причому, під час цих випробувань радянська система наддуву ще перебувала в стані доведення ... Тому на Ту-70 використовували не тільки крило від В-29, а й мотогондоли з усім їхнім вмістом від В-29, а на Іл-18 були встановлені радянські АШ -73ТК, але без системи наддуву ... Висока експлуатаційна аварійність американських R-3350 і радянських АШ-73ТК, в значній мірі була обумовлена ​​збоями в роботі регулятора системи наддуву.
• У 1949 році в зв'язку з незадовільною експлуатаційної надійністю моторів АШ-73ТК розглядалося питання про встановлення на літак Ту-4 поршневих моторів М-49ТК. [3]. [4]
• У 1951 році розглядалося питання про встановлення на літак Ту-4 замість моторів АШ-73ТК поршневих моторів М-253ТК, а також дизелів М-501. [3]. [4]

Повітряні гвинти 

Гвинт - 4-лопатевої, змінюваного в польоті кроку. Зовнішній діаметр - 5056 мм. Маса гвинта - 395 кг. На літаках Ту-4 в процесі виробництва і експлуатації послідовно встановлювалися повітряні гвинти наступних варіантів: «В3-А3»; «В3-А5»; «В3В-А5» [1]. «В3Б-А5» [4]. Заміна гвинтів «В3-А3» на нові «В3Б-А5», які можна було вже розфлюгувати в польоті, ви'явилася завершуючою конструктивною зміною, внесеною на етапі серійного виробництва. Нові гвинти спочатку встановили на невеликій кількості раніше побудованих літаків, а з машин 73-й серії, № 227506, 28050009, 230101, нові гвинти «В3Б-А5» встановлювалися в процесі виробництва - штатно. [4]. [10] [И1]. Протизаморожувальні пристрої для лопатей повітряних гвинтів діють шляхом обливання спирто-гліцериновою сумішшю передніх кромок лопатей.

•   Для порівняння, на літаку У-29: гвинт, 4-лопатевий, «Гамільтон Гідроматік», зовнішній діаметр - 5030 мм. [2]. [8]

Продовження - частина 2

Джерело: https://translate.google.com/translate?sl=ru&tl=uk&js=y&prev=_t&hl=uk&ie=UTF-8&u=https%3A%2F%2Fru.wikipedia.org%2Fwiki%2F%25D0%25A2%25D1%2583-4&edit-text=