Проект сверхтяжёлого транспортного самолёта М-52 (СССР. конец 1980-х)

В 1970-е годы СССР напрямую связывал свое экономическое развитие с массовым освоением Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера, что требовало доставки в эти районы тяжеловесных крупногабаритных грузов: атомных реакторов для строящихся АЭС, ректификационных колонн для нефтехимических производств, гигантских турбин и других компонентов энергетических установок. Анализ показывал, что массы подобных грузов колебались от 100 т до 500 т, при габаритах до 70 м в длину и 8 м в диаметре. Железнодорожный транспорт не годился – узкие туннели не позволяли пропускать грузы таких габаритов на восток. Морская и речная транспортировка занимала много времени и по понятным причинам годилась только для доставки из порта в порт. Далее – только автомобильными трейлерами. Это превращало каждую перевозку в уникальную транспортную операцию, зачастую требовавшую реконструкции дорог, переделки мостов и эстакад, что многократно увеличивало как сроки, так и стоимость транспортной операции и никак не соответствовало предполагаемым темпам освоения огромных восточных пространств. Авиационная же перевозка, несмотря на свою немалую стоимость, имела важное преимущество – сроки. А вовремя запущенный объект – дополнительные сэкономленные средства ...

Был и еще один заказчик на воздушных гигантов – военные. В конце 1970-х в СССР вовсю велись работы по созданию уникальной космической системы, предусматривающей воздушный старт космического аппарата с гигантского самолета-носителя. Первым промежуточным вариантом такого самолета стала «Мрiя» – большегрузная модификация Ан-124 «Руслан», у которого удлинили фюзеляж, добавили секцию в крыло, прикрепили к ней по дополнительному двигателю и увеличили количество стоек в шасси. А экспериментальному машиностроительному заводу (ЭМЗ) имени Мясищева была поручена разработка принципиально нового большегрузного самолета – М-52.


Летающие катамараны

Новое – хорошо забытое старое. Еще полвека назад авиаконструкторы пытались увеличивать грузоподъемность, объединяя два самолета общим крылом, – достаточно вспомнить немецких летающих «сиамских близнецов» времен Второй мировой войны – Heinkel He.111Z Zwilling. В конце 1970-х идея вновь овладела умами – проекты двухфюзеляжных транспортных самолетов появились у Boeing (спарка B-747) и Lockheed (спарка C-5A Galaxy). Такой подход позволял быстро и сравнительно дешево удвоить существующую грузоподъемность, обеспечить удобную погрузку-выгрузку на внешней подвеске и сэкономить место на стоянке.

За основу отечественного летающего катамарана инженеры ЭМЗ взяли отработанный стратегический бомбардировщик 3М этого же завода. Главный элемент катамарана, объединяющий самолет в одно целое, – центральная секция крыла, центроплан. При кажущейся простоте центроплан – самый сложный элемент идеи. Немало проблем было и с исходным крылом 3М. Стратегический бомбардировщик проектировался в начале 1950-х годов с предельно упрощенной механизацией крыла, состоящей только из выдвижных однощелевых закрылков и посадочных щитков. Впрочем, для 3М этого было достаточно – вес стратегического бомбардировщика, заходящего на посадку, составляет всего 40% от взлетного. Для транспортного самолета это не годилось.

Всего же авиаконструкторы разработали четыре варианта катамарана, отличавшихся как формой центроплана, так и степенью доработки основных несущих крыльев.

Однако в процессе работы над проектом инженеры все больше склонялись к традиционной однофюзеляжной схеме самолета: экономия в весе составляла 20–25 тонн, улучшалась аэродинамика, да и сама схема была хорошо отработана и не сулила неприятных сюрпризов. К тому же этот вариант требовал для переделки всего один бомбардировщик 3М, а не два. Такой подход и привел к появлению транспортной версии 3М «Атлант», который взвалил на себя основную тяжесть доставки частей комплекса «Энергия–Буран» на Байконур, совершив более 150 полетов. Но сейчас нас интересует совсем другой самолет.


Тема 52

У «Атланта» и появившейся позже «Мрiї» был крупный недостаток – крупногабаритные грузы они перевозили «на спине», что требовало строительства уникальных дорогих погрузо-разгрузочных комплексов. Пока весь грузопоток шел между заводами и Байконуром, проблема как-то решалась. Кардинальным решением была бы разработка самолета сверхбольшой грузоподъемности с нижней подвеской. Работа над проектом, получившим название «тема 52», была поручена заместителю главного конструктора ЭМЗ Р.А. Измайлову.

Грузовой контейнер для М-52А-1 в военно-транспортном варианте был оснащен самостоятельным 28-колесным шасси, стойки которого для обеспечения процесса погрузки-разгрузки предполагалось сделать «приседающими». К тому же контейнер должен был быть самоходным и чрезвычайно маневренным – с поворотными стойками.

Главной проблемой стало шасси. При классической компоновке для того, чтобы обеспечить подфюзеляжную подвеску крупногабаритных грузов, стойки шасси пришлось бы делать длинными, как ноги у цапли или вертолета-гиганта Ми-10. Однако длинные стойки не могли бы выдержать мощную нагрузку, на которую рассчитывался самолет-тяжеловес.

Решение этой проблемы и определило необычный внешний облик М-52 – высоко расположенный тонкий фюзеляж круглого сечения, отогнутая вниз огромная кабина экипажа, в которой размещалась передняя стойка шасси, и две обтекаемые гондолы с многоколесными тележками основного шасси, расположенные на вертикальных пилонах под консолями крыла.
Несмотря на эти ухищрения, высота носовой стойки шасси составляла шесть метров!

М-52А-1 в варианте «Воздушный старт» поднимал на высоту 8-10 км орбитальный самолет и подвесной топливный бак общей массой 400 тонн. Таким путем можно было вывести на круговую орбиту высотой 200 км полезную нагрузку массой около 9 тонн.

Была разработана уникальная трансформируемая конструкция, при уборке уменьшающаяся в два раза, которая была признана изобретением. Четыре основные стойки шасси оборудовались 12-колесными тележками, а общее количество колес равнялось 52-м, что совпадало с порядковым номером проекта.


Разгонщик

Основным требованием к М-52 оставалось все же обеспечить воздушный старт многоразовой космической системы. Для этого гигантский самолет должен был разогнаться на высоте 10 км с подвешенным кораблем до скорости свыше 700 км/ч и перед пуском выйти на угол тангажа 25–30 градусов. Использование М-52 в качестве разгонщика орбитальных самолетов накладывало на него интересные ограничения. В частности, он должен был обеспечить в экстренных случаях катапультирование вверх двух членов экипажа орбитального самолета. А как это сделать, если космический корабль прикреплен прямо под брюхом у гиганта? Специально для этого у разгонщика напротив люков катапульт были прорезаны вертикальные туннели с отстреливаемыми крышками! В случае экстренных ситуаций сначала отстреливались люки, после чего срабатывали катапульты, выбрасывая пилотов прямо сквозь фюзеляж разгонщика.

Транспортник

Еще интереснее был М-52 в транспортном варианте. На встроенных узлах внешней подвески самолет мог перевозить крупногабаритное оборудование массой до 400 т (!) на расстояние до 2000 км. Однако такие грузы можно сосчитать по пальцам. В обычное же время М-52 должен был доставлять стандартные грузы в уникальном транспортном контейнере на расстояния до 6500 км. На контейнере надо остановиться отдельно.

Грузовой контейнер, созданный по заказу военно-транспортной авиации, был оснащен самостоятельным 28-колесным шасси. Мало того, для облегчения погрузки-разгрузки шасси было спроектировано «приседающим». Но основным фокусом было то, что грузовой контейнер имел автономный привод на колеса, а все стойки могли синхронно поворачиваться как симметрично, так и в противофазе, превращая сам контейнер в сверхманевренное транспортное средство, способное самостоятельно перемещаться в пределах аэродрома. Грузовой контейнер подъезжал под самолет, подвешивался на пяти подъемных узлах и притягивался к фюзеляжу, надежно фиксируясь специальными захватами.


Бумажный гигант

К сожалению, работы по М-52 были прекращены на проектном этапе – в небо поднялась узкоспециализированная «Мрiя», предназначенная для транспортировки топливного бака «Энергии» и орбитального самолета «Буран». А сам «Буран» похоронил проект орбитального самолета воздушного старта. С украинского «Мрiя» переводится как «Мечта». К М-52 это название подходило гораздо лучше.