Продолжение. Начало здесь.

Послевоенное развитие систем воздушной дозаправки

В послевоенный период идея дозаправки в воздухе нисколько не потеряла своей значимости, а напротив, стала еще более актуальной. Появление атомного оружия обусловило новую эру противостояния между СССР и Западом. Начиналась холодная война, и тяжелые самолеты, способные нести смертоносное оружие на межконтинентальные расстояния, обретали все более отчетливые формы. Чтобы покрывать столь огромные расстояния, стратегическим бомбардировщикам, а позднее и ракетоносцам, жизненно необходимой оказалась дозаправка в воздухе.

Первой такой системой стала так называемая система воздушной дозаправки "с крыла на крыло". Будучи разработанной в 1950-х годах, она в дальнейшем массово применялась в советских ВВС, и причем достаточно долго - до второй половины 1990-х годов. Согласно данной системе, самолеты должны были лететь параллельными курсами с небольшим отставанием один от другого. Заправочный шланг переходил с крыла на крыло, и топливо должно было подаваться под давлением для ускорения процесса. Сама сцепка происходила автоматизированно, с использованием тросов, тянущих за собой заправочные шланги.

Авторами идеи и ее первыми "отработчиками" были летчики-испытатели И. Шелест и В. Васятин. Первоначально отрабатывалась воздушная заправка истребителей. Ее успешное освоение позволило приступить к дозаправке в воздухе тяжелых бомбардировщиков. Система заправки в воздухе по типу "с крыла на крыло" для тяжелых самолетов была успешно испытана летчиками ЛИИ А.П. Якимовым и Амет-Ханом Султаном и в дальнейшем была установлена на некотором количестве серийных Ту-4. Это были четырехмоторные бомбардировщики еще с поршневыми двигателями.

Но свое наибольшее развитие и использование система "с крыла на крыло" получила уже на турбореактивном самолете Ту-16. Это был один из самых массовых советских бомбардировщиков, выпускавшийся затем в виде большого числа вариантов и модификаций, в числе которых были стратегические ракетоносцы, разведчики, постановщики помех и т.д. Эта машина пришла на смену Ту-4 и начала эксплуатироваться уже с 1953 года.

В случае Ту-4 система "с крыла на крыло" работала следующим образом. Заправляемый самолет выпускал из своей законцовки крыла специальный трос с небольшим стабилизирующим парашютом и замком сцепки. Заправщик "ложился" на него своей левой консолью и перемещался, пока замок сцепки не входил в зацепление со специальным кольцевым захватом, расположенным на нижней поверхности консоли. После сцепки трос автоматически втягивался в крыло заправляемого бомбардировщика, а за ним из крыла заправщика вытягивался заправочный шланг, который был расположен по передней кромке вдоль всего крыла танкера. Шланг подтягивался к узлу сцепки на бомбардировщике, и после захвата начиналась перекачка топлива.

На Ту-16 система работала немного иначе. Активную роль здесь играл как раз заправляемый самолет. Он подходил сзади справа к заправщику, который в это время выпускал из законцовки своей правой консоли топливный шланг со стабилизирующим парашютом и замком на конце. Заправляемый самолет "ложился" левой плоскостью на шланг и своими маневрами добивался попадания замка шланга в кольцевой зацеп на нижней части плоскости, после чего происходила автоматическая сцепка, и шланг оказывался присоединенным к входному заправочному устройству на крыле.

Самолет-заправщик на базе бомбардировщика Ту-16 имел обозначение Ту-16З (не цифра 3, а буква "З"!), в некоторых документах эта машина именовалась Ту-16Ю. Внешне такой самолет отличался видоизмененной законцовкой консоли правого крыла с образованием в виде небольшой трубы.

Система дозаправки "с крыла на крыло" сама по себе являлась очень сложным элементом боевой и специальной подготовки летного состава. При осуществлении сцепки и во время заправки заправляемая машина легко могла попасть в зону мощной турбулентности, создаваемую вихревым потоком от правой консоли заправщика. Но особую сложность вызывало то, что весь процесс сцепки проходил у летчиков не перед глазами, а больше сбоку-сзади, и они руководствовались подсказками и корректировкой находящихся в задних кабинах операторов стрелковых установок.

В это самое время испытания проходила система "Бурлак", смысл которой был в том, что опытный самолет-истребитель Як-25 (первый с таким индексом) в полете цеплялся сзади к выпускаемому из самолета-буксировщика прочному тросу. На конце троса располагался специальный конус с устройством сцепки, а у истребителя в носу стояла специальная выдвижная штанга с замковым устройством. Систему разрабатывало ОКБ Александра Сергеевича Яковлева с целью дать истребителю возможность сопровождать бомбардировщики на весь их боевой радиус.

"Бурлак" был отработан и успешно испытан, но дальше испытаний не пошел и практически не применялся. А упомянут он здесь по той простой причине, что именно он и положил начало новой системе воздушной дозаправки, известной под обозначением "шланг-конус", которая широко применяется сегодня и является основной.

Еще одним важным новшеством в деле развития систем дозаправки в воздухе явилось создание КАЗ - комплексного агрегата заправки. В нем имелся барабан с гидролебедкой для топливного шланга с аварийным тормозом, насос и сам шланг с конусом, аэродинамике которого уделили особое внимание с целью обеспечения устойчивой стабилизации в полете.

Производительность КАЗ была довольно высока - 2250 л/мин. Этот агрегат мог устанавливаться в бомбоотсеке самолета вместе с дополнительными топливными баками, превращая, таким образом, тяжелый бомбардировщик в самолет-заправщик.

К созданию КАЗ привела насущная необходимость. Созданные в КБ Владимира Мясищева стратегические бомбардировщики М4 и 3М, будучи в целом неплохими боевыми машинами, не вполне соответствовали требованиям дальности полета. В то же время переоборудовать их в ракетоносцы не представлялось возможным по причине особенностей аэродинамической схемы этих самолетов. Самолетный парк мясищевских "эмок" являлся весьма внушительным, и ставить его на прикол было бы неправильно. Логичным выходом явилось переоборудование самолетов М4 и 3М в летающие танкеры-заправщики как раз с помощью КАЗ и дополнительных фюзеляжных баков.

Для приема топлива на заправляемом самолете устанавливалась телескопическая штанга - топливоприемник, наконечник которого выдвигался (выстреливался) сжатым воздухом для обеспечения надежного контакта с конусом. Осуществлять дозаправку в воздухе по системе "шланг-конус" оказалось намного проще и легче, чем "с крыла на крыло". Теперь заправляемый самолет должен был приблизиться сзади и немного ниже к танкеру, который уже выпустил шланг с конусом, так, чтобы между конусом и штангой оставалось расстояние, примерно равное 1 м. После этого штанга "выстреливалась" в конус, головка штанги входила в горловину, при этом закрывался замок, после чего начиналась перекачка топлива.

Самолеты-заправщики, переоборудованные из бомбардировщиков Мясищева, получили индексы: М-4-2, 3МС-2 и 3МН-2. Эти летающие танкеры могли отдавать заправляемым самолетам до 40 тонн топлива на расстоянии до 4000 км от места своего базирования.

Система "шланг-конус" нашла самое широкое применение в советских ВВС. Для заправки по этой схеме было переоборудовано несколько Ту-16, ранее работавших по системе "с крыла на крыло". Штангами для дозаправки в воздухе оборудовались очень многие советские боевые самолеты: Ту-95/95МС, Ту-126, Ту-22, Ту-22М2/М3, А-50, Ту-160, Ту-142, Су-24/24М, МиГ-31, а также некоторые модификации Ил-76, МиГ-25, МиГ-29 и Су-27.

Воздушная дозаправка и летающие танкеры сегодня

Сегодня на вооружении ВКС России состоят самолеты-заправщики Ил-78 и их модификация - Ил-78М. Помимо самих самолетов-танкеров, важнейшим элементом современной отечественной системы воздушной дозаправки является УПАЗ (унифицированный подвесной агрегат заправки).

История его создания такова. После успешных работ по системам дозаправки в воздухе в период 1950-х годов наступило некоторое затишье. Но с появлением в 1975 году в составе советских ВВС нового фронтового бомбардировщика Су-24 встала задача улучшения его боевых возможностей, особенно дальности. Этого требовала обстановка - наш бомбардировщик должен был "достать" до любой точки Европы.

Многие заправщики к тому времени либо устарели по техническому состоянию, либо не являлись оптимальным вариантом для Су-24. Возникла правильная идея использовать для дозаправки в воздухе однотипный самолет, причем без каких-либо кардинальных переделок и базирующийся на том же аэродроме. А такому самолету потребовался специальный комплекс оборудования, который в полной мере решал бы задачу заправки в воздухе и мог бы легко подвешиваться под любой бомбардировщик Су-24, превращая его тем самым в танкер. Отметим, что данный агрегат должен был именно подвешиваться, поскольку бомбоотсека у Су-24 нет.

Таким агрегатом и стал УПАЗ. Первоначально он назывался ПАЗ, поскольку создавался конкретно для подвески на Су-24, а уже потом появилась идея унификации данного агрегата и использования его на других самолетах с теми же целями.

УПАЗ довольно компактен, а самое главное его достоинство - это автономность. Практически всю необходимую энергию он берет от набегающего потока воздуха. Для перекачки топлива служит центробежный насос, приводимый как раз воздушной турбиной, он установлен в передней части агрегата. В хвостовой части УПАЗа находится лебедка для размотки-смотки шланга, которая тоже приводится от воздушной турбины.

Первоначально УПАЗ решил вопрос увеличения дальности полета самолета фронтовой бомбардировочной авиации Су-24. К тому времени советским ВВС потребовался и новый летающий танкер. К началу 1970-х годов воздушный флот самолетов-заправщиков М-4-2, 3МС-2, 3МН-2, Ту-16З уже основательно устарел. Лучшим кандидатом на роль нового летающего танкера стал транспортный самолет Ил-76.

Новый транспортник КБ С.В. Ильюшина как нельзя лучше подошел для этих целей по целому ряду технических параметров и по скорости своего полета. Идея по созданию заправщика на базе Ил-76 возникла еще в 1968 году, когда самолет только разрабатывался. Но поначалу самолет-заправщик на базе раннего Ил-76 не вполне устраивал военных. Положение изменилось в лучшую сторону, когда появилась улучшенная модификация машины - Ил-76МД, и разработку заправщика продолжили. К этому времени был готов и УПАЗ.

Новый крылатый топливозаправщик получил наименование Ил-78, его поступление в войска началось во второй половине 1980-х. В его грузовом отсеке устанавливались два топливных бака с необходимой топливной аппаратурой, а кабина кормового стрелка была переоборудована в кабину оператора заправки. Имелось специальное светотехническое оборудование, также на самолет установили комплексную систему ближней навигации, обеспечивающую взаимодействие танкера и заправляемого самолета, что особенно необходимо в сложных метеоусловиях.

УПАЗы подвешиваются в трех точках: два агрегата под крыльями и один слева в задней части фюзеляжа, перед хвостовым оперением. Подкрыльевые заправочные узлы предназначены для заправки всех самолетов, имеющих соответствующее оборудование. Фюзеляжный узел заправки - для дозаправки самолетов дальней авиации типа Ту 95 или Ту-160. Возможна и одновременная дозаправка в воздухе сразу трех самолетов. Кроме того, заправщик может отдавать топливо и на земле, в том числе заправляя самолеты. Топливное оборудование Ил-78 при необходимости может быть демонтировано, после чего машина может выступать в роли обычного транспортника.

Также в настоящее время в эксплуатации находится модифицированный вариант - Ил-78М. На его фюзеляжном узле подвески устанавливается более эффективный заправочный агрегат, имеющий большую скорость отдачи топлива. Однако в транспортный вариант Ил-78М переделан быть не может. Эта машина является чистым самолетом-заправщиком. Грузовой люк и все сопутствующие ему устройства у него отсутствуют. Это было сделано для увеличения взлетной массы и запаса возимого топлива.

Конструкторы не обошли вниманием и самолеты нашей морской, палубной авиации. Специально для Су-33 была спроектирована корабельная модель заправочного агрегата УПАЗ-1К. Есть модификация ПАЗ-МК для установки на палубный заправщик МиГ-29К/КУБ, ее производительность 750 л/мин. Особенность этого агрегата в том, что здесь перекачка производится насосами топливной системы самолета, а шланговая система та же, что и на остальных УПАЗ.

Для работы в комплексе с УПАЗами используются специальные топливные приемные устройства, устанавливаемые на заправляемых самолетах. Они называются головками приемников топлива (ГПТ). Они устанавливаются на специальных штангах и для улучшения аэродинамики самолета могут быть выполнены убирающимися.

Все вновь разрабатываемые тактические самолеты начиная с конца 1980-х годов проектируются и создаются с учетом возможной дозаправки в воздухе, а заправщики Ил-78 и Ил-78М и сегодня находятся в строю. В целом же крылатые танкеры будут востребованы до тех пор, пока самолеты используют само топливо как источник энергии для своего полета.