Работы по проекту получили по ОКБ шифр «494» (четвертый проект 1949 г.). Именно с этого проекта начинается та прямая, которая и привела к созданию опытного самолета «88», а затем серийного Ту-16.
В основном заявленным данным, кроме дальности полета и бомбовой нагрузки, удовлетворил самолет «86», поэтому первоначально поиски по проекту «494» опирались на материалы, полученные при проектировании «86»-й машины, при сохранении общих компоновочных решений этого самолета. Рассматривались следующие варианты силовой установки:
– два двигателя AM РД-03 со статической тягой по 8200 кгс;
– четыре двигателя ТР-3А -5000 кгс;
– четыре двухконтурных двигателя ТР-5 – 5000 кгс.
Все варианты проекта «494» были геометрически подобны исходному самолету «86». Крыло имело угол стреловидности 36°. В проекте предусматривалось несколько вариантов размещения силовой установки и основного шасси. Двигатели AM РД-03 предлагалось установить в одной гондоле с шасси или подвесить на подкрыльевых пилонах, а шасси расположить в отдельных гондолах (в дальнейшем такая компоновка была применена на целой серии туполевских самолетов).
Хвостовая чисть Ту-16 из Моиинского музея.
Носовая стойка Ту-16А
Ту-16 выполняет учебный сброс двенадцати 504-кг бомб.
Анализ различных вариантов самолета по проекту «494» показал, что вариант с двумя АМРД-03 имеет лучшие перспективы, чем остальные, за счет меньшего сопротивления и массы силовой установки.
Заданные летно-тактические характеристики могли быть достигнуты при следующих минимальных параметрах самолета:
– взлетная масса 70-80 т;
– площадь крыла 150-170 м²;
– суммарная тяга двигателей 14 000-16 000 кгс.
Принимая во внимание существенный теоретический и экспериментальный задел накопленный в ОКБ-156, Правительство с подачи руководства ВВС выдало ОКБ Туполева официальное задание на новый дальний бомбардировщик и у него появился шанс взять реванш за неудачу в негласной конкурентной борьбе с ОКБ-240 когда при создании фронтового реактивного бомбардировщика, победителем стал Ил-28. 10 июня 1950 г. вышло Постановление Совета Министров СССР №2474-974, а через 4 дня – и приказ МАП №444, согласно которым ОКБ-156 поручалось спроектировать и построить дальний бомбардировщик с двумя двигателями ТР-3 или ТР-5 (другое название АЛ-5) и характеристиками, близкими к тем, которые получило ОКБ в ходе предварительных проработок. Опытный самолет требовалось построить в двух экземплярах и предъявить первый прототип на Государственные испытания в декабре 1951 г. В постановлении оговаривалась также возможность установки более мощных АМ-03. Однако в тот момент руководство страны смотрело на АМ-03 как на рискованную затею, а дальний бомбардировщик нужен был срочно, поэтому первоначально ставку делали на АЛ-5 как имеющий большую степень готовности, тем более такие же двигатели предназначались и для конкурента туполевской машины – самолета Ил-46. Но к августу 1951 г. двигатели АМ-03 уже стали реальностью, поэтому все усилия ОКБ были переориентированы на двухдвигательный вариант с микулинским АМ-03, развивавшим тягу 8000 кгс (впрочем, как резервный вариант, на случай неудачи с двигателем АМ-3, некоторое время прорабатывался и проект «90-88» под четыре ТРД ТР-ЗФ с тягой около 5000 кгс – два двигателя в корне крыла и два – под крылом).
Основные стойки шасси
Прототип
Ту-16А
Ту-16Р заправляется топливом от заправщика Ту-16Н. Белый прямоугольник на борту Ту-16Н, визуальный маркер для пилота заправляемого самолета.
F/A-18 сопровождает пару Ту-16 над средиземным морем. Ту-16 на переднем плане – Ту-16П Badger J (постановщик помех), на втором – Badger А (заправщик).
Огромная работа по совершенствованию аэродинамической схемы нового самолета была проведена в бригаде общих видов, в которой активное участие принимал сам А.Н Туполев. Аэродинамическая компоновка центральной части планера (фюзеляж-крыло-воздухозаборник-двигатель-шасси) разрабатывалась в соответствии с «правилом площадей» (активное внедрение которого в мировую авиационную практику началось лишь несколько лет спустя). Особенностью конкретной компоновки самолета «88» было предельное поджатие двигателей к фюзеляжу и их размещение за максимальной толщиной корневой части крыла. Основные каналы воздухозаборников двигателей пронизывали крыло самолета, для чего в корневой зоне 1 -го и 2-го лонжеронов были установлены рамы. Дополнительные каналы воздухозаборников, расположенные ниже под крылом были максимально прижаты к фюзеляжу.
Такая компоновка позволяла решить проблему интерференции в стыке крыла с фюзеляжем. Кроме того, «пограничное» расположение двигателей между крылом и фюзеляжем позволило создать так называемый «активный зализ»: реактивная струя двигателей подсасывала воздух, обтекающий и крыло, и фюзеляж, и тем самым улучшалось обтекание в этой напряженной аэродинамической зоне самолета.
Для самолета «88» было выбрано крыло переменной стреловидности: по средней части крыла – 37° и по отъемной части крыла 35°, что способствовало лучшей работе элеронов и закрылков. Крыло было спроектировано по двухлонжеронной схеме, причем стенки лонжеронов, верхняя и нижняя панели крыла между лонжеронами, образовывали мощный основной силовой элемент крыла – кессон. Такая схема была развитием схемы крыла самолета Ту-2, но кессон в этом случае был большим по своим относительным размерам, что сделало ненужным третий лонжерон.
К конструктивным и компоновочным особенностям проектируемого самолета, относится и организация большого грузового (бомбового) отсека в фюзеляже за задним лонжероном центроплана, благодаря чему сбрасываемые грузы располагались близко к центру масс самолета, а сам грузоотсек не нарушал силовой схемы крыла. Жесткость фюзеляжа в районе бомболюка достигалась мощными продольными балками.
Заправщик Ту-16Н (слева) передает топливо па Ту-16Р (Badger Е). На брюхе фюзеляжа хорошо видны два обтекателя антенн пассивного радиоэлектронного оборудования, в бомбовом отсеке – окно для фотокамер.
Во время заправки стрелок-радист находящийся в задней части кабины вел наблюдение, через блистер помогая пилоту. Этот член экипажа являлся главным стрелком а мог при необходимости управлять всеми стрелковыми установками во время боя.
Наземный персонал подвозит к самолету ракету КС-1 (AS-1 Kennel, по коду НАТО) на ее транспортной тележке. Эти ракеты подвешивались на пилоны под крыльями Ту-16КС-1.
Экипаж размещался в двух герметических кабинах с обеспечением катапультирования всех членов экипажа. В задней (кормовой) герметической кабине, в отличие от всех других самолетов, размещались два стрелка, что обеспечивало их лучшее взаимодействие при обороне. Самолет получил комплекс мощного оборонительного стрелково-пушечного вооружения. Он состоял из трех дистанционно управляемых подвижных установок со спаренными 23-мм пушками, передней установки с одной такой пушкой, а также четырех оптических прицельных постов и автоматического кормового радиоприцела. В качестве последнего предполагалось использовать перспективную РЛС «Топаз» с большой дальностью обнаружения или РЛС «Аргон» с меньшей дальностью, но уже подготовленную к серийному производству. Учитывая дефицит времени, выбор был сделан в пользу станции «Аргон». Этот состав вооружения обеспечивал оборону самолета на уровне, значительно превосходящем самолеты аналогичного назначения. Для самолета создавался новый бомбардировочный радиолокационный прицел РПБ-4, являющийся дальнейшим развитием прицела «Рубидий» и имевший синхронную связь с прицелом ОПБ-11Р.
Оригинальной была и схема шасси с двумя четырехколесными тележками основных опор, поворачивающимися при уборке на 180 гр относительно земли. В передней опоре шасси впервые в СССР в качестве гасящего колебания элемента, уменьшавшего опасность возникновения «шимми», применили спаренные колеса на одной общей оси. В итоге обеспечивалась возможность эксплуатации самолета, как с бетонных, так и с грунтовых и снежных аэродромов. Предусматривалось применение тормозного парашюта в качестве аварийного средства при посадке самолета.
Ту-16 КС-1 (Badger В) с подкрыльевыми пилонами дли подвески КС-I. Самолет полностью цвета натурального металла, тактический помер «62» (красный) нанесен на хвосте и створках ниши переднего шасси.
