Отдельной главой в создании машины стало проектирование шасси. Небывалый взлетный вес и стреловидное крыло обещали превратить проблему взлета и посадки в камень преткновения для всего проекта. Не спасал даже могучий закрылок, занимавший значительную часть размаха крыла. Бригада, возглавляемая Селяковым, рассмотрела четыре варианта размещения взлетно-посадочных устройств (трехопорное с носовым и хвостовым колесом, велосипедное шасси и четырехопорное, по типу В-52) и пришла к выводу, что лучшим выбором является «велосипед».
В то время в СССР опыт разработки таких шасси для тяжелых самолетов имелся лишь у ОКБ-1, где под руководством работавшего в нашей стране немецкого авиаконструктора Бааде (Baade) был построен средний бомбардировщик «150». В это ОКБ была направлена группа работников фирмы Мясищева с целью ознакомления с шасси этого самолета, его гидромеханической системой управления ГМУ-150 и летающей лабораторией на базе опытного истребителя И-215 конструкции Алексеева.
Опыт, полученный в ОКБ-1, лег в основу проекта шасси самолета «25», разработкой которого руководили Г. И.Архангельский и В.К.Карраск. Сравнительный анализ различного размещения стоек показал, что наилучшие габаритно-весовые характеристики достигаются при симметричном их расположении относительно центра масс. Но даже в этом случае пришлось ставить две тележки с четырьмя почти двухметровыми колесами на каждой.
Для проверки расчетных данных создали грандиозный наземный стенд, имитировавший большинство расчетных случаев нагружения. Но стопроцентную гарантию могли дать только испытания устройства-аналога в воздухе. Для этого на базе серийного Ту-4 была создана летающая лаборатория. Под фюзеляжем самолета разместили массивную сварную раму, на которой в различном положении можно было устанавливать тележки шасси. В полетах на Ту-4 была не только проверена надежность и прочность «велосипеда», но и найдена оптимальная база с точки зрения устойчивости на рулении и разбеге-пробеге.
Но на рулении была нужна не только устойчивость. Как управлять огромной машиной с большим разносом стоек? Найденное решение было простым и эффективным — для управления самолетом в его движении по бетонке достаточно было принудительно поворачивать лишь переднюю пару колес первой тележки. Радиус разворота оказывался приемлимым, и, в то же время, не требовался чрезмерно мощный гидропривод. Систему испытали на маленькой настольной модели с электромотором, а затем и на натурном образце.
Один из переоборудованных в топливозаправщики М-4 после вылета. Фото из архива редакции
Мотогондолы самолета М-4. На левом снимке выпущен закрылок. Фото из архива редакции
Еще одна летающая лаборатория на базе Ту-4 служила для отработки необратимого бустерного управления бомбардировщика. Беспрецедентно сложная по тем временам, энергоемкая и тяжелая (массой около полутора тонн), система управления самолета «25» оказалась тем не менее очень простой и надежной в работе (чего, правда, не скажешь о техническом обслуживании).
Удачное сочетание аналитических исследований, лабораторных экспериментов и испытаний натурных образцов позволило в предельно сжатые сроки разработать не только работоспособную, но и долгоживущую, с большим резервом модернизации конструкцию.
Классическим тому примером служит разработка крыла самолета «25». Выше уже сказано о создании в ОКБ метода расчета гибкого кессона. К слову сказать, в его проектировании, как и в расчете других агрегатов машины, была впервые в советском самолетостроении применена вычислительная машина. Все варианты конструкции агрегатов и самолета в целом проверялись в скоростной аэродинамической трубе Т-106 в ЦАГИ. Изготовленные специально для этого динамически подобные модели позволили оценить действительную жесткость и прочность конструкции.
Продувались в 106-й трубе и различные модели крыльев. А для испытаний на прочность центроплана, средней секции фюзеляжа Ф-4 и участков крыла, в которых смонтированы двигатели, было создано так называемое изделие ИМ, а в простонародье — «крест». Его успешные испытания стали последней визой для решения о строительстве двух летающих образцов и еще одного планера для статиспытаний.
Постройка первых экземпляров была начата на «фирменном» заводе №23. Параллельно шла подготовка экипажей для их облета.
Но вот все позади. Успешно пройдены статиспытания, и закончена постройка первого образца самолета «25». Собственно говоря, на заводе №23 была проведена лишь предварительная сборка машины, ее нивелировка и наземная отладка систем. Затем по реке агрегаты самолета были перевезены на аэродром Летно-Испытательного Института в г. Жуковском, где он был снова собран.
После положенных пробежек на 20 января 1953 года назначили первый полет. Невзирая на плохую погоду, экипаж занял свои места в кабинах. В этот полет шли пилоты Ф.Ф.Опадчий, А.Н.Грацианский, штурман А. И.Помазунов, радист И.И. Рыхлое, бортинженер Г.А.Нефедов, ведущие инженеры И.Н.Квитко и А.И.Никонов. Первый полет был коротким — всего 10 минут, но он был первым — этим сказано все!
Несмотря на скоротечность, уже в этом вылете было выявлено странное поведение самолета — он шел с небольшим скольжением. Это подтвердилось и при следующем старте. Было высказано предположение, что причиной неприятностей стала перекомпенсация руля направления. Чтобы проверить эту гипотезу, командир экипажа Опадчий принял решение кратковременно отключить бустеры управления. Так и есть — как только гидравлика перестала действовать, самолет рвануло в сторону. Нажатие кнопки — и снова нормальный полет с едва заметным скольжением. На земле недостаток устранили быстро.
Первое крупное ЧП, как и положено, случилось в тринадцатом полете. Задание выглядело прозаически — нужно было делать «площадки» на разных высотах для определения максимальной скорости полета. Машина вышла на очередную площадку и начала разгоняться. Вдруг инженер Квитко доложил, что расходятся «ножницами» секции руля высоты. Опадчий убрал газ и пошел домой. На земле долго разбираться не стали, решив просто ликвидировать деление половин руля на секции при помощи накладок на заклепках. И вот самолет снова в воздухе. Высота 3000 метров, скорость растет, и вдруг резкий хлопок, самолет, завибрировав, полез вверх. Высота уже 10000 метров, а Квитко доложил, что половина руля высоты отлетела, повредив стабилизатор и руль направления. Командир сбросил обороты двигателя и дал приказ экипажу покинуть машину. Впрочем, эта команда так и осталась невыполненной. Израненный корабль осторожно разворачивается домой. Смогут ли они сесть? На высоте 2000 метров Опадчий сымитировал выравнивание при посадке — половины руля похоже хватает.
Вот уже видна полоса, и (снова вдруг) самолет, перестав слушаться остатка руля, резко опустил нос. Лишь молниеносная реакция командира и огромная длина полосы в ЛИИ спасла жизнь экипажу и кораблю. Опадчий, не считаясь с приростом скорости, двинул секторы газа вперед, и «25» немедленно приподнял нос. Вот тяга двигателей опять убрана, и многотонный монстр уже катится по полосе.
Самолеты-заправщики 3MHII в полете. Фото из архива В. Марковского
В варианте ЗМ самолет получил полностью измененную носовую часть, в которой штурман и радиолокатор «поменялись» местами. На снимке — самолет 3MCII перед вылетом. Фото из архива редакции
А причиной всему оказалась чрезмерная погоня за экономией массы, которая превышала расчетную. В результате обшивка руля не выдержала.
Не отставали в погоне за «лишними» килограммами и специалисты по различным системам самолета. Прибористы вполне обосновано жаловались на устаревшую элементную базу, энергетики — на слишком тяжелые и неэффективные электрогенераторы и сервоприводы. Но если здесь «найти лишний вес» было практически невозможно, то многочисленные кронштейны крепления агрегатов и элементов бортового оборудования и систем казались просто неисчерпаемым резервом снижения веса. И вот тут произошел гораздо более печальный случай.