К моменту постройки самолетов этой партии еще не была отработана технология. Не было готово технологическое оборудование для механической и термической обработки длинных деталей и клепальные автоматы для большеразмерных панелей. Металлургия не давала алюминиевые, магниевые и титановые сплавы нужного качества. Поэтому конструкция планера оказалась перетяжеленной.
Применявшаяся технология агрегатной сборки основывалась на принципе «от каркаса», когда обшивка приклепывается в последнюю очередь. В результате поверхность самолета приобретала вид стеганого матраса, и о хорошем аэродинамическом качестве говорить не приходилось.
Сергей Михайлович с Марковым буквально не давали «продохнуть» главному технологу ОКБ Семену Абрамовичу Вигдорчику и главному металлургу Ивану Леонтьевичу Головину с требованием разработки новых технологий, изменений принципов агрегатной сборки — переходу к сборке «от обшивки».
Перевыпускается конструкторская документация. В Жуковском на летной базе ОКБ Грибанов под руководством ведущего инженера самолета Старкова ползает по крылу, определяя неровности, подлежащие исправлению в чертежах, заглаживает шпаклевкой местные вмятины.
По обновленной документации была выпущена новая опытная партия, получившая индекс «единичка» — Ту-22М1. На этих образцах уже удалось уменьшить вес планера на 3 т. 28 июля 1971 года первый самолет этой партии взлетел.
И опять же в отделе техпроектов вырабатываются решения по дальнейшему улучшению аэродинамики. В летных испытаниях принимает участие группа аэродинамики бригады Махоткина. Если на «нулевках» поворотные узлы на крыле самолета были закрыты обтекаемыми гондолами, то на «единичках» их снимают из-за существенного сопротивления. Для увеличения жесткости обшивок над узлом поворота устанавливают аэродинамические ребра. Но ухудшается устойчивость и недостаточно уменьшается сопротивление. Поэтому носки ребер обрезают, а их высоту уменьшают.
Выносятся и другие рекомендации:
— увеличить размах каждой консоли крыла на 1,2 м с целью повышения дальности полета;
— доработать носовые части профиля крыла с целью улучшения устойчивости и увеличения скорости полета;
— уменьшить щель и ступеньку между подвижной и неподвижной частями крыла;
— усилить центроплан, с целью установки пилонов для подкрыльевой подвески ракет;
— установить более мощные двигатели НК-22 с тягой 22 т.
После доработок конструкторской документации с указанными изменениями модификация Ту-22М2 была запущена в серийное производство. До этого выпускали только опытные образцы. Первый серийный самолет был выпущен весной 1973 года и 7 мая совершил первый полет.
Однако доводка самолета не прекращалась. Появился более совершенный двигатель НК-25 с тягой 25 т. Надо было устанавливать его на самолет. Одновременно с установкой двигателя менялся воздухозаборник, вместо вертикального клина ставился горизонтальный. Дорабатывалось вооружение. В бомбоотсек устанавливался 6-позиционный балочный держатель. Перекомпоновывалось бортовое радиоэлектронное оборудование. Появилась модификация Ту-22МЗ.
Разработка ударного самолета Ту-22МЗ с двигателями НК-25 велась на основании решения ВПК от января 1974 года и постановления ЦК КПСС и СМ СССР от 26 июня 1974 года. Первый полет Ту-22МЗ состоялся 20 июня 1977 года. В 1978 году началось серийное производство. До 1983 года параллельно выпускались Ту-22М2 и Ту-22МЗ.
Более 15 лет совместно Д. С. Марков и С. М. Егер руководили процессом разработки самолетов семейства Ту-22. Отдел технических проектов был основной опорой Дмитрия Сергеевича в деле доводки самолетов, улучшения их характеристик.
В течение всего времени работы в ОКБ Сергея Михайловича и Дмитрия Сергеевича связывали взаимное уважение и прочная дружба. Я не помню и никогда не слышал от других, чтобы между ними возникал разговор на повышенных тонах. Все решения по машинам Маркова отец с ним согласовывал.
В результате постоянного напряженного внимания к самолету и большого объема работ боевая эффективность самолета Ту-22МЗ в 2,2 раза увеличилась по сравнению с самолетом Ту-22М2.
Все режимы полета, то есть значения высоты, скорости, продолжительности полета на каждом режиме и параметры перехода с режима на режим, оптимизировались в бригаде БП, естественно, при постоянном контакте с военными организациями. Основным «фоном» такой оптимизации, то есть основной боевой задачей являлась задача поражения американских авианосных соединений на рубежах, предваряющих возможность удара по отечественным объектам палубной авиацией США. Во всех случаях рассчитывалась вероятность поражения цели, авианосца, и вероятность выживания своего самолета. Бригада боевого применения стала давать ощутимый результат в процессе проектирования.
Серийное производство Ту-22МЗ велось на казанском авиационном заводе. Темп производства был ограничен рамками договора ОСВ-1 и не должен превышать 30 самолетов в год.
Всего до 1993 года было выпущено 497 самолетов, в том числе Ту-22М0-9, Ту-22М1-9, Ту-22М2-211, Ту-22МЗ-268.
Самолет и в настоящее время находится на вооружении Российской армии: примерно 50 самолетов в морской авиации и еще 130–150 машин в ВВС.
Как заявил в начале 2006 года командующий 37-й ВА генерал-лейтенант Игорь Хворов, «что касается дальних бомбардировщиков Ту-22МЗ, то это основные носители обычного оружия, они дешевле в эксплуатации. Конечно, мы их модернизируем. Основные направления здесь — повышение точностных характеристик прицельно-навигационного комплекса и применение высокоточного оружия… Срок эксплуатации Ту-22МЗ продлен до 19 лет и в перспективе будет увеличен еще — назначенный срок службы Ту-22М планируется довести до 35 лет».
Вопросам выживания, защиты самолета от ракетного оружия противника в ОКБ уделялось большое внимание.
В отделе оборудования у Л. Л. Кербера была создана бригада радиопротиводействия под руководством очаровательного человека — Бориса Милитоновича Доганадзе, высокого, худощавого, рыжего, этакого грузинского интеллигента, с постоянной приветливой улыбкой на лице. Постановка помех считалась практически единственным средством защиты тяжелого самолета.
Поэтому я считаю очень важным упомянуть, что по распоряжению Сергея Михайловича в бригаде БП были начаты работы по огневой противоракетной обороне, насколько я знаю, также впервые в авиапроме. Ставилась задача — расстрелять подлетающую ракету на безопасных для самолета расстояниях. Для этой цели предполагалось использовать в первую очередь пушечную кормовую установку, а далее и противоракеты как управляемые, так и неуправляемые (НУРС) с их средствами прицеливания и наведения. К исследованиям были подключены 6-е отделение и 20-я лаборатория НИИ-2 МАПа (ГосНИИАС) под руководством Карпова Юрия Львовича и Базазянца Сергея Ивановича; 1-е Управление ЦНИИ-30 МО под руководством Гришина Анатолия Павловича.
Это направление работ оказалось малоизвестным в истории отечественной авиации, хотя и по размаху работ и по их значимости, уже не говоря об эффективности, эти исследования и разработки были не менее важны, чем направление создания незаметного самолета, известного сейчас как технология «Стеле».
Расчеты, проведенные как в институтах отечественной «оборонки», так и в бригаде БП, показали, что добиться полной радиолокационной незаметности самолета невозможно, а получающееся уменьшение дальности обнаружения незначительно снижает вероятность перехвата. В то же время решение задачи уничтожения подлетающих к самолету ракет позволяло решить проблему выживания авиации радикальным образом. Поверив в расчеты эффективности, выполненные у него в отделе, Сергей Михайлович и лично, и через руководство ОКБ и МАПа развернул огромный объем работ по активной огневой противоракетной обороне самолетов.
Прежде всего к работам ОКБ по самолету Ту-22М были подключены основные коллективы оборонной промышленности, работающие в области стрелково-пушечного вооружения. Наиболее мощной организацией в это время стало Тульское конструкторское бюро приборостроения (КБП), руководимое Шипуноеым Аркадием Георгиевичем. Авиационным стрелково-пушечным вооружением в КБП занимался Василий Петрович Грязев — настоящий тульский оружейник, талантливейший конструктор, создавший с десяток только авиационных пушек и пулеметов, к тому же широкой души человек. Работа с ним доставляла настоящее удовольствие, а его образный язык запоминался вовремя вставленной шуткой или остросюжетными случаями многотрудной инженерной деятельности.
Для противоракетной обороны наилучшим образом подходили разрабатываемые Грязевым пушки с наибольшим темпом стрельбы. Они именовались в серии «ГШ». 23-мм пушка с шифром «ОКБ АО-19» обеспечивала темп стрельбы до 10 000 и даже до 12 000 выстрелов в минуту, что позволяло создать на пути приближающейся ракеты сплошную завесу поражающих элементов. Следует сказать, что за рубежом наибольший темп стрельбы 6000 выстрелов в минуту имела 20-мм американская пушка «Вулкан» со снарядом весом 100 г по сравнению с отечественным 23-миллиметровым весом 173 г, создававшим вдвое большее число поражающих элементов. Здесь речь идет о снаряде с дистанционным взрывателем.
Еще более эффективную пушку (заводской шифр «АО-18») разрабатывал Василий Петрович в калибре 30 мм. В большем калибре размеры снаряда позволяли разместить неконтактный взрыватель. Тогда снаряд весом 380–390 г создавал значительно большую площадь поражения, чем снаряд калибра 23 мм с дистанционным взрывателем. При темпе стрельбы 6000 выстрелов в минуту противоракетная защита самолета с задней полусферы практически гарантировалась.
Однако высокие темпы стрельбы требовали высоких скоростей движения ленты, то есть больших радиусов изгиба ленты при подаче из патронного ящика в патронник пушки. В ограниченных габаритах кормовой установки и с учетом подвижности пушки это казалось непреодолимым препятствием Василий Петрович и здесь нашел выход. Для пушки АО-19 была сконструирована, изготовлена и прошла государственные испытания «магазинная» система питания типа дискового магазина на пулеметах Дегтярева времен Отечественной войны.
В эти годы в МОПе между двумя выдающимися конструкторами Грязевым и Рихтером существовала жесточайшая конкуренция. Арон Абрамович Рихтер, хитрющий пушечный конструктор и изобретатель, трудился в Москве в конструкторском бюро точного машиностроения (КБТМ) под руководством Александра Эммануиловича Нудельмана. Для оборонительной кормовой установки самолета Ту-22 Рихтер разработал уникальную револьверную пушку Р-23, которая в целях экономии пространства на самолете использовала досылание патрона в патронник спереди. Чтобы досылатель не бил по капсюлю снаряда в процессе заряжания, гильза была продлена на полную длину снаряда и не имела бутылочной формы.
Однако это решение оказалось привлекательным для задач противоракетной обороны, позволяя реализовывать «картечный» выстрел, то есть помещать в гильзу вместо снаряда шарики-картечь. Сергей Михаилович поручил бригаде БП проработать такое решение и оценить эффективность. С положительными результатами мы приехали в КБТМ. Арон Абрамович горячо взялся за эту идею. Были развернуты на полигоне экспериментальные стрельбы. В выстрелах использовались не только шарики, но и стрелки-дротики. Для облегчения веса патрона отрабатывались гильзы специального алюминиевого сплава, существенно более легкие по сравнению с обычными латунными или стальными в штатном патроне «Р-23».
Между обоими конструкторами, Грязевым и Рихтером, ожесточенные споры велись и на заседаниях НТС МОПа, периодически отслеживающего решение этой проблемы.
ОКБ Туполева в лице Сергея Михайловича, помимо основных «грандов» оборонной промышленности КБП и КБТМ, привлекло к работе по противоракетной обороне самолета практически все предприятия, имеющие какие-либо наработки, пригодные к задачам ПРО самолетов.
Так, с Центральным конструкторско-исследовательским бюро спортивно-охотничьего оружия в городе Туле (ЦКИБ СОО) было согласовано техническое задание с целью исследования буксируемого за самолетом управляемого боевого заряда, подставляемого под атакующую ракету в задней полусфере.
Конечно, ОКБ не могло оставить в стороне и головной институт МОПа в области малокалиберного оружия — ЦНИИточмаш. Институт обеспечивал два направления работ. Отдел оценки эффективности под руководством В. Б. Содделя занимался совместно с бригадой БП ОКБ Туполева выбором наилучших технических решений в задачах ПРО. Конструкторский коллектив института во главе с Хинекадзе Александром Валерьяновичем, ставшим позже директором института, разрабатывал четырехствольную пушку в еще большем калибре — 57 мм с активно-реактивным снарядом. Активно-реактивный снаряд позволял уменьшить мощность активного выстрела, то есть иметь меньший пороховой заряд в гильзе, меньшее давление в стволе и меньшие усилия на автоматику пушки. Это, в свою очередь, позволяло спроектировать пушку в размерах шестиствольной 30-мм пушки КБП АО-18. При этом отдача при выстреле 57-мм снаряда получалась такой же, как и у 30-миллиметрового, то есть воздействие на самолет при стрельбе не увеличивалось. Зато реактивный 57-мм снаряд позволял разместить более мощную осколочную часть и радиовзрыватель неконтактного действия. Наличие реактивного двигателя позволяло управлять снарядом в полете, а больший объем — разместить в снаряде головку самонаведения. Таким образом, разработка 57-мм пушки означала возможность нового качественного скачка в области оборонительного вооружения — стрельбы ракетами, то есть применения антиракетной обороны. Именно стрельба ракетой, а не просто ее пуск, была необходима в оборонительном вооружении. Если в передней полусфере самолета антиракету можно пускать обычным способом, то для защиты задней полусферы ракета должна сначала лететь хвостом вперед, с отрицательной скоростью, потом проходить точку «нулевой скорости», практически не управляясь в это время, и лишь затем разогнаться и выходить на обычный режим полета. При стрельбе из пушки ракета весь начальный этап движения и точку «нулевой скорости» проходит внутри ствола, покидая ствол уже с положительной скоростью относительно воздуха. Разработка этой пушки продвигалась в ЦНИИточмаше достаточно быстро. Коллектив Хинекадзе создал опытный образец и поставил его на полигон. Они же изготавливали и первые образцы активно-реактивных снарядов с тем, чтобы передать их производство в дальнейшем специализированным предприятиям министерства машиностроения.
Сергей Михайлович периодически интересовался ходом этих работ, и бригада БП постоянно его информировала. Приезжал в ОКБ и Хинекадзе со своим руководством обсуждать полученные результаты и предложения.
Однако наиболее сложные работы проводили в Министерстве машиностроения в области боеприпасов авиационного стрелково-пушечного вооружения.
Головной институт министерства по этому направлению — научно-исследовательский институт приборостроения (НИИП) и его директор Голембиовский Станислав Станиславович активно включились в работы по огневой обороне самолетов. В Минмаше по заданию МАПа, инициированного ОКБ, был поставлен ряд научно-исследовательских работ:
— прежде всего, работы по созданию дистанционного взрывателя к штатным осколочным снарядам для пушек 23 и 30 мм; это позволяло создать осколочное поле на пути движения атакующей ракеты;
— сюда же относилась и совместная с А. А. Рихтером работа по исследованию возможностей картечного выстрела из пушки Р-23;
— выделялось направление организации заданного поля разлета осколков при разрыве снарядов (шрапнельный выстрел);
— в снарядах калибра 23 мм и 30 мм ставилась задача применения неконтактного радиовзрывателя, срабатывающего на расстоянии нескольких метров относительно атакующей ракеты, что требовало создания в снарядах источника питания (энергии) достаточной мощности и передатчика для облучения малоразмерной цели (ракеты); а также антенной системы направленного действия;
— и, наконец, работа по созданию активно-реактивного выстрела к разрабатываемой в ЦНИИточмаше пушке калибра 57 мм.
Работы проводились с размахом. Большой отдел НИИП, возглавляемый Михаилом Яковлевичем Леонтьевым осваивал в то время проблемы микромеханики и нанотехнологий, как это сейчас называется. Разрабатывались многослойные пленочные электросхемы радиовзрывателей, комформные поверхностные антенны. Иначе нельзя было решить проблему в габаритах 30-мм снаряда массой 380 г и тем более 23-мм снаряда массой 174 г.
При создании активно-реактивного 57-мм снаряда требовалось разместить двигатель снаряда в габаритах освободившейся от части порохового заряда гильзе. Опытные партии патронов создавались в количестве нескольких тысяч, поскольку отстреливались из высокотемпных авиационных пушек на полигонах Минмаша и МОПа.
С подачи бригады БП ОКБ Туполева М. Я. Леонтьев начал разработку и изготовление активно-реактивного снаряда в калибре 30 мм, что позволило бы сразу перейти к антиракетной обороне, не дожидаясь отработки новой 57-мм пушки Было выпущено несколько партий таких снарядов, к тому же имеющих неконтактный взрыватель.