Туполев как в воду смотрел. Ил-28 действительно получился быстрее. 8 июля 1948 года состоялся его первый полет. И впоследствии именно Ил-28 был принят на вооружение ВВС и выпускался большой серией.
Однако были и сторонники Ту-14. То, что представители сухопутных войск сочли минусом, моряки посчитали плюсом. Хотя Ту-14 и был тяжелее Ил-28, но у туполевской машины дальность полета была на 410 километров больше, чем у ильюшинской, а бомбовая нагрузка в 1.5 раза выше. Поэтому Ту-14 стал на серийное производство в качестве торпедоносца и долгие годы был на вооружении ВМФ.
На этом и закончилась эпопея трехмоторного реактивного самолета с третьим двигателем в хвосте. Закончилась незаметно для конструкторов, которые не обратили внимание на то, что они первые в мире нашли оригинальнейший способ компоновки трехмоторного реактивного самолета.
Впрочем, и до них Колумб, открыв Америку, не заметил, что открыл новый материк, убежденный, что перед ним Азия. И лишь позже Америго Веспуччи исправил это заблуждение, в результате чего дал новому континенту свое имя.
Спустя много лет, когда реактивные самолеты во всем мире уже широко использовались, англичане на своем самолете "Трайдент" применили трехдвигательную схему, а вслед за "Трайдентом" появился и трехдвигательный "Боинг-727".
А когда в небо взмыл советский лайнер Ту-154, то неожиданно в некоторых западных газетах, описывающих советский авиалайнер, успешно эксплуатирующийся и на зарубежных линиях Аэрофлота, появились намеки на то, что, дескать, идею третьего двигателя в хвосте русские заимствовали у англичан и американцев.
Конечно, в конце 40-х годов конструкции боевых и тем более опытных самолетов были строго засекречены. И о своей находке тогда туполевцы не могли нигде опубликовать сообщений. Но зато это можно и нужно сделать теперь, чтобы не только подчеркнуть талант и изобретательность туполевского ОКБ, но прежде всего утвердить советский приоритет. А тогда, сдав в архив чертежи "73" с тремя двигателями и внедрив в серию двухмоторный Ту-14-торпедоносец, Туполев решил взять реванш, создав самолет со стреловидным крылом.
Реактивная авиация развивалась этапами. Первый этап был связан с появлением реактивного двигателя. Но при этом, хотя конструкция самолета неуклонно совершенствовалась, само самолетное крыло в принципе оставалось неизменным - прямым. На прямом крыле реактивные самолеты летали со скоростью, близкой к 900 км/час. Но не больше. Возникает вопрос: почему? Дело в том, что прямое крыло на больших скоростях приобретает очень значительное аэродинамическое сопротивление. Если же использовать стреловидное крыло, которое мы видим на современных самолетах, то его сопротивление на больших скоростях значительно меньше и, следовательно, скорость такой машины возрастает.
Но рождение стреловидного крыла в авиации было связано с длительными и сложными исследованиями и опасными экспериментами летчиков-испытателей.
Стреловидное крыло Туполев решил впервые применить на своем самолете Ту-82, сделав его меньших размеров, чем Ту-14. В феврале 1949 года летчик Перелет смог на двух двигателях ВК-1 на этой машине развить скорость 934 км/час.
Если учесть, что максимальная скорость Ту-14 с прямым крылом была 872 км/час, то становилось очевидным, что "стреловидка" без увеличения тяги моторов дала "чистой прибыли" 62 км/час. Значит, будущий самолет будет обязательно со стреловидным крылом. Где бы только взять моторы помощнее, чтобы машина могла нести большую нагрузку на значительные расстояния. Впрочем, особой проблемы здесь не оказалось. Туполев и Архангельский встречались с Микулиным очень часто и хорошо знали, чем он сейчас занимается.
В 1947 году он сделал двигатель с тягой в 3 тонны. В 1948 году на двух таких моторах летал экспериментальный двухместный самолет со стреловидным крылом со скоростью 900-950 км/час. А вслед за этим Микулин нацелился на двигатель очень большой тяги. И Архангельский распорядился, чтобы руководитель бригады общих видов Егер съездил бы к Микулину на завод, познакомился с ним и с его людьми и, конечно, получил бы представление о моторе и, главное, о его примерном весе и габаритах - то, без чего компоновщик не может обойтись.
Микулин Егера встретил очень приветливо и решил произвести на него впечатление. Когда в процессе разговора Егер вынул из кармана записную книжку, Микулин оборвал себя на полуслове, взглянул на книжку и спросил:
- Хотите, Сергей Михайлович, я скажу вам, какого размера ваша записная книжка?
- Какого? - удивился Егер.
- 80 на 130 миллиметров. Вот, проверьте сами, - он протянул линейку.
Егер смерил и удивился. Размеры были названы точно.
- А какой длины этот карандаш, Александр Александрович? - спросил он.
И снова Микулин точно ответил.
Если у конструктора, подумал с восхищением Егер, такой удивительный глазомер, то ему очень легко прямо в уме "нарисовать" мотор.
Что же касается реального мотора, то Микулин ему сказал, что пока прорабатываются варианты на 7, 8 и 9 тонн тяги, это лишь прикидки и что-либо определенное он скажет позже.
Для того чтобы дальность полета составляла 5 тысяч километров и бомбовая нагрузка 3 тонны, вес самолета по первым прикидкам должен был составить порядка 70 тонн. Какую же суммарную тягу двигателей нужно такому самолету?
Экспериментальный самолет со стреловидным крылом, который летал со скоростью свыше 900 км/час, весил около 20 тонн. Два двигателя ВК-1 давали тягу 5.4 тонны. Если разделить 20 на 5, то получится 4. Значит, чтобы определить потребную суммарную тягу двигателей на будущем бомбардировщике, который получил индекс "Ту-16", надо его вес - 70 тонн разделить на 4, получится примерно 18 тонн тяги. Вот от этой цифры и придется танцевать.
Итак, начнем с ВК-1. Таких моторов на крыло потребуется поставить шесть. Если же взять двигатель, созданный в ОКБ Люлька, то можно ограничиться четырьмя. И наконец, микулинский двигатель АМ-3 с тягой 8750 килограммов. Таких исполинских двигателей хватит двух. Что же выбрать? Сколько моторов и как их разместить на крыле?
Если поставить на крыло шесть двигателей, то резко возрастет нагрузка на само крыло. К тому же шесть двигателей дадут в полете очень большое лобовое сопротивление. То же, но в меньшей степени, относится и к четырем моторам. Значит, остается выбрать двухдвигательную схему. Одновременно решался вопрос и о том, как ставить моторы. Тут два пути. Можно подвешивать моторы под крылом на пилонах. Можно ставить их непосредственно в крыло. В первом случае преимущество то, что доступ к моторам предельно облегчен. А минус выступающий из-под крыла пилон - это дополнительный вес и аэродинамическое сопротивление. Если сделать пилон чересчур легким, то может произойти то, что впоследствии случалось с американскими "Боингами-707": у них в воздухе отрывались двигатели, и это приводило к катастрофе.
И еще была причина, по которой компоновщики в конце концов отказались от пилонов и решили заделывать мотор в крыло. Двигатель на пилонах расположен низко под крылом. Следовательно, возникает опасность: если взлетная полоса неаккуратно убрана, то мусор может быть засосан мотором и, попав в турбину, повредит ее лопатки. А ведь машина должна взлетать и садиться с грунтовых аэродромов. Но прежде, чем компоновщики приходили к какому-нибудь выводу, они каждый день делали новый вариант компоновки машины и к вечеру показывали его Туполеву. В конечном итоге они остановились на двухмоторной схеме с двигателями Микулина. Теперь встал вопрос, как поместить исполинские микулинские моторы. Ведь они были исполинскими не только по тяге, но и по размерам - чуть ли не шесть метров в длину, почти метр в диаметре. Ставить их на крыло - задача очень сложная.
И опять компоновщики предлагают ряд решений. Спорят до хрипоты, и, наконец, рождается необычная идея. Чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление, моторы частично заделывают в фюзеляж. Так, удачно. Но вот проблема - раскаленные газы, вырываясь из двигателя, теперь будут лизать обшивку фюзеляжа. Стало быть, пожар!
И снова думают конструкторы. И снова удивительное решение: моторы надо ставить не параллельно оси самолета, а повернуть их на несколько градусов - тогда газы из турбины уже не будут греть фюзеляж.
Решение, найденное на листах ватмана, тут же проверяется экспериментом: изготавливается модель и ее продувают в аэродинамической трубе. Впрочем, на все вопросы эксперимент ответить не может. Забегая вперед, скажем, что когда Ту-16 построили и он полетел, то его скорость почему-то оказалась выше расчетной. Обычно же скорость реального самолета ниже расчетной. Факт, конечно, радостный, но и разобраться в нем надо. А когда исследователи разобрались, то оказалось, что благодаря тому, что моторы частично заделали в фюзеляж, реактивная струя, вырывающаяся из них, сдувала приграничный слой воздуха с фюзеляжа, уменьшая, следовательно, его трение. Отсюда и дополнительная скорость.
Но вот чертежи готовы и на очереди макетная комиссия. Макет самолета в натуральную величину предъявляется заказчикам. Вообще-то, макетная комиссия немножко напоминает гоголевскую "Женитьбу". У Гоголя невеста мечтает о том, чтобы из нескольких женихов слепить одного с достоинствами каждого из них.
А макетная комиссия мечтает, чтобы один самолет мог буквально все. И с этой целью норовит начинить машину всевозможными приборами, аппаратурой, оружием, нисколько не заботясь о том, как это скажется на весе и компоновке машины. Так как и над тем и над другим ломать голову конструкторам, с них же и спрос. Короче говоря, даже Туполеву не удалось от многого отбиться.
Когда подсчитали, сколько машина будет весить, то схватились за голову - не 73, а около 79 тонн. Почти 6 тонн лишних! Это значит, что самолет может не достигнуть заявленных характеристик. А это плохо уже и потому, что ведь и ОКБ Ильюшина также заказан аналогичный самолет. Принцип творческого соревнования между ОКБ, принятый в авиационной промышленности на протяжении уже многих лет, оправдал себя, так как позволил выбирать лучшую машину.
Но перед этим в серию пошел Ил-28, а Ту-14 оказался на вторых ролях.
Туполевское ОКБ, возглавляемое учениками Жуковского, не могло позволить себе снова проигрывать соревнование. Престиж конструктора фактор далеко не последний в создании нового самолета.
В те времена еще не был известен американский термин "брайнсторминг" - мозговой штурм, когда к решению какой-нибудь важной научной и инженерной задачи подключаются не одиночки, а массы специалистов - вдруг у кого-нибудь мелькнет спасительная идея.
Так вот такого рода брайнсторминг был организован на решение задачи облегчения веса Ту-16. Думали все - от генерального конструктора Туполева до рядового чертежника. И додумались.
В отделе техпроектов, который Туполев недаром называл "мой второй мозг", родилась отчаянная, еретическая мысль. Отчего бомбардировщик тяжелый? Оттого, что он чересчур прочный. А почему он чересчур прочный? Да потому, что на небольшой высоте, где воздух очень плотный, на максимальной скорости ему приходится преодолевать очень значительное сопротивление воздуха. А зачем ему его преодолевать? Стоп! В этом что-то есть! Действительно, зачем бомбардировщику низко летать на максимальной скорости. Ведь это невыгодно. Ему надо летать на максимальной скорости высоко, на 10 тысячах метров, где воздух разряжен и сопротивление его мало. А низко над землей достаточно скорости в 700 км/час. В этом случае опять-таки сопротивление будет невелико. Зато на десятикилометровой высоте свободно можно летать со скоростью 1000 км/час, близкой к скорости звука, - 1106 км/час.
Следовательно, если ввести ограничения скорости на низких высотах, то можно будет облегчить самолет. Что и говорить, идея богатая. Ее мгновенно оценили и подхватили все, и в первую очередь ведущий конструктор Ту-16 Дмитрий Сергеевич Марков.
Творческая биография Героя Социалистического Труда Маркова не может не вызвать восхищения. За те пятьдесят лет, которые он проработал в авиации, ему довелось сначала быть заместителем Николая Николаевича Поликарпова, а затем Туполева. Если учесть, что оба эти деятеля были в 30-е годы звездами первой величины на авиационном небосклоне, то Маркову, безусловно, повезло. Но тут следует помнить слова Суворова, который, отвечая тем, кто говорил, что ему все время везло в бою, сказал: "Помилуй бог, - везло, а уменье?"
Но, создавая самолеты, а Д.С. Марков был ведущим и по Ту-2, и по Ту-4, и по Ту-16, и по Ту-104, Ту-124, Ту-134 и по другим машинам, он продемонстрировал не только умение, но и характер, что не менее важно.
Туполев распорядился немедленно проектировать облегченную машину, прежним весом в 73 тонны.
А тем временем на опытном заводе достраивалась машина, которая была утверждена макетной комиссией, весом в 79 тонн.
Проектируя облегченную машину, Марков предложил пересчитать запланированные нагрузки с учетом ограничений по скорости на малых высотах и перегрузок при маневрах, а также ввести строгий контроль за расчетами элементов конструкций с тем, чтобы их прочность не превышала 100 процентов. Как правило, конструкторы, чтобы обезопасить себя от непредвиденных ситуаций, закладывают в расчеты дополнительные запасы прочности. Иногда они бывают довольно значительными.
А надо было сделать облегченный самолет. Для этого в машину была заложена прочность до 100 процентов, а потом, по результатам статических испытаний, стали усиливать отдельные места конструкций, добавляя "мяса" ровно столько, сколько требовалось. Раньше же ей давали избыток прочности, а потом срезали "мясо". Но срезать намного сложнее, чем прибавлять. Да и времени на это не хватает.
Вот так были созданы чертежи нового, облегченного Ту-16, первый образец которого туполевцы сейчас же начали строить на своем опытном заводе.
Между тем первый Ту-16 вышел на испытания. Опасения Туполева подтвердились: самолет недодавал требуемой дальности, летчики жаловались на то, что им тяжело управлять.
Однако Госкомиссия решила его принять на вооружение. А это означало, что надо немедленно передавать чертежи на серийный завод. Но передать чертежи самолета, который сами авторы считают неудовлетворительным, тогда как не сегодня-завтра можно начать строить идеальную машину, - это не по-государственному.
Что же делать? Туполев, Архангельский и Марков посоветовались и решили... пусть Марков, пользуясь правом ведущего конструктора, отправит на серийный завод чертежи не первого, перетяжеленного самолета, который принят Государственной комиссией, а нового.
Степень риска этого решения была огромной. Но они были убеждены, что новая машина будет во много крат лучше первой, кроме того, в авиации для пользы дела рискуют не только испытатели, но и конструкторы.