Le premier bombardier stratégique soviétique Tu-4: histoire, description et caractéristiques

Le Tu-4 est un bombardier stratégique à piston soviétique, mis en service en 1949 et exploité jusque vers le milieu des années 60. Cet avion peut être appelé unique, et cela pour plusieurs raisons. Le Tu-4 est le premier transporteur soviétique d'armes nucléaires, c'est-à-dire qu'il peut être qualifié de pionnier de l'aviation stratégique nationale. C'est également une réplique exacte du bombardier américain B-29.

Le complexe militaro-industriel soviétique n'a jamais dédaigné le plagiat tout au long de son histoire, mais le Tu-4 est le seul produit complexe de ce type, complètement copié (jusqu'aux détails intérieurs) de l'original. La seule exception était l'armement de canon soviétique de l'avion et des moteurs.

Cet avion est devenu la base de l’énergie nucléaire au début de la guerre froide. Le Tu-4 n'était pas intercontinental, mais sa portée était suffisante pour frapper les bases américaines déployées en Europe occidentale et au Royaume-Uni.

La création du Tu-4 a permis à l'industrie aéronautique soviétique de passer à un autre niveau technologique et de le faire dans les plus brefs délais. En outre, il ne faut pas oublier la date de création de cet avion: quelques années seulement après la fin de la guerre, la moitié du pays était toujours en ruine, des personnes vivaient dans la pauvreté et la famine.

Mais ce bombardier était vraiment nécessaire: les anciens alliés de la coalition anti-Hitler entraient dans la catégorie des opposants potentiels, des plans de frappes nucléaires sur l'URSS étaient déjà préparés au Pentagone et en 1946, Churchill prononçait son célèbre discours à Fulton, considéré comme le début officiel de la guerre froide. L'Union soviétique possédait déjà des armes nucléaires, mais sans moyens de livraison appropriés, elle perdit en grande partie son importance stratégique.

C'est pourquoi toutes les forces vives ont été lancées contre le développement du bombardier à long rayon d'action: D. S. Markov a été nommé concepteur principal et A. N. Tupolev, concepteur général. Il a supervisé le développement du très puissant chef de la sécurité de l'État, Lawrence Beria.

Le premier vol du Tu-4 effectué en 1947, environ 1200 unités de cet avion ont été produites. La production de masse a continué jusqu'en 1952.

Histoire de la création

De lourds bombardiers multimoteurs ont commencé à être créés dès la Première Guerre mondiale. La première voiture à part entière de cette classe fut le biplan russe à quatre moteurs "Ilya Muromets", conçu par Igor Sikorsky en 1914. Un peu plus tard, des avions similaires sont également apparus dans l'armée de l'air d'autres pays participant au conflit; ils ressemblaient beaucoup à un bombardier russe. À la fin de la guerre, l'aviation pouvait déjà utiliser des bombes de calibres assez sérieux (jusqu'à 1 tonne) et la précision des bombardements augmentait considérablement.

En 1921, la première tentative de justification théorique de l'utilisation d'avions lourds - le livre du général italien Giulio Due, Air Dominance - parut. L'auteur estimait que les bombardiers lourds peuvent désormais décider de l'issue d'un conflit militaire, simplement en bombardant l'infrastructure de l'ennemi. Selon Douai, l'aviation doit changer complètement le cours des guerres à venir. Alors qu'avant, les opérations militaires relevaient des forces armées et que la population des pays en guerre menait une vie plus ou moins paisible, toutes les zones desservies par les avions de combat doivent désormais être attaquées. Le général a estimé que la tâche principale de l'aviation devrait être la destruction de l'économie de l'ennemi - villes, usines, routes et agences gouvernementales aux prises avec des ennemis. Duee pensait que l'impact psychologique d'un bombardement massif sur la population civile l'obligerait à exiger la capitulation de son propre gouvernement.

Il convient de noter que le général italien a formulé pratiquement le concept d'utilisation de l'aviation stratégique pendant la Seconde Guerre mondiale. C’est ainsi que les États-Unis et la Grande-Bretagne ont utilisé leurs forces aériennes contre l’Allemagne et le Japon.

Aux termes du traité de Versailles, il était interdit à l’Allemagne et à l’Autriche de développer des bombardiers. Les concepteurs d’avions allemands ont donc construit des avions de passagers multimoteurs qui pourraient, si nécessaire, être rapidement transformés en avions de combat.

Dans les années 1920 et 1930, des travaux de bombardiers lourds à longue portée ont été activement menés en Union soviétique. La machine soviétique la plus célèbre de cette période est la TB-3, mise au point par le Bureau de design de Tupolev et produite jusqu'en 1937. Cet avion a participé aux batailles de Khalkhin Gol, à la guerre de Finlande et a été utilisé assez activement au début de la Grande Guerre patriotique.

Les voitures soviétiques étaient revêtues d'aluminium ondulé, ce qui augmentait la résistance de la coque mais avait un effet négatif sur la vitesse de l'avion. Les bombardiers avaient un train d’atterrissage non rétractable et un cockpit ouvert. Leur vitesse ne dépassait pas 200 km / h.

Au milieu des années 1930, la prochaine génération de bombardiers a commencé à être construite aux États-Unis, avec une peau lisse, un train d'atterrissage rétractable et des moteurs puissants. Leur vitesse n'était pas inférieure aux combattants de l'époque. La première voiture de cette classe fut le bombardier B-17, entré en service dans l'US Air Force en 1935.

En URSS, les travaux sur la création de nouveaux bombardiers à long rayon d'action ne se sont pas arrêtés, mais avant la guerre, l'accent était mis sur le développement de l'aviation de première ligne. Aux États-Unis et en Grande-Bretagne, au contraire, une grande attention a été accordée à la création de nouveaux bombardiers lourds multimoteurs, capables de causer des dommages importants pour causer de graves dommages aux centres industriels de l'ennemi.

Au début de la guerre, l'armée de l'air britannique avait reçu un lourd avion quadrimoteur Avro Lancaster pouvant transporter jusqu'à 10 tonnes de bombes. C'est lui qui est devenu la base des bombardiers britanniques pendant la Seconde Guerre mondiale.

La base de la Bomber Air Force américaine est devenue les avions B-17 et B-24. Aux États-Unis, le B-29 Superfortress, développé en 1942, est un autre développement de cette classe d’avions. Cette voiture est appelée le meilleur bombardier lourd de la Seconde Guerre mondiale. Et pour cause. La vitesse de la B-29 a atteint 600 km / h et le plafond - 12 km. À cette altitude, le bombardier n'avait pratiquement pas peur des tirs antiaériens ennemis et un grand nombre de points de tir le protégeaient de manière fiable des chasseurs ennemis, créant ainsi une véritable sphère de tir autour de la "Super Force".

L’utilisation de l’aviation stratégique sur le théâtre des opérations militaires en Europe et dans le Pacifique montre l’efficacité incontestable de ces machines. Et l’apparition des armes nucléaires a rendu ces avions stratégiques. Il ne suffit pas d'avoir une bombe nucléaire, il faut aussi la livrer à la cible.

En passant, les dirigeants de l'Union soviétique pendant la guerre ont fait appel aux Américains à plusieurs reprises en leur demandant de transférer les bombardiers B-29 en URSS au titre de Lend-Lease, mais ils ont toujours fait l'objet d'un refus poli mais ferme. L'Union soviétique n'a pas eu l'occasion de participer au développement indépendant de bombardiers lourds pendant la guerre, car toutes les ressources ont été dépensées pour la conception et la construction d'avions de première ligne.

Cependant, en URSS, ils comprenaient l’inévitabilité d’un affrontement politico-militaire avec les alliés d’hier, ce qui a permis d’essayer de construire un bombardier lourd. De plus, en 1943, le programme atomique soviétique a été lancé et, pour une bombe nucléaire, vous avez besoin d'un transporteur possédant les caractéristiques appropriées.

En 1943, le commissaire populaire à l'aviation soviétique, M. Yakovlev, s'est tourné vers Tupolev pour lui proposer de concevoir un nouveau bombardier lourd, basé sur le bombardier américain B-29. En fait, Tupolev Design Bureau était la seule équipe de l'URSS à posséder une expérience sérieuse dans la création de telles machines avant la guerre. Des tâches similaires ont été confiées au bureau de conception de Myasishchev et au bureau de conception de Nezzal.

En mai 1944, les gens de Tupolev ont repris les travaux proposés.

Entre-temps, une combinaison de circonstances heureuse a grandement simplifié le travail des concepteurs soviétiques. Au stade final de la guerre, l'US Air Force a lancé un bombardement massif du Japon et des troupes japonaises en Mandchourie. Au cours des sorties, plusieurs bombardiers B-29 ont été endommagés. Quatre d'entre eux ont atterri sur les aérodromes soviétiques d'Extrême-Orient. Leurs équipages ont été internés et Staline a décidé de garder les derniers bombardiers américains.

En mai 1945, le concepteur d’avions V. M. Myasishchev a proposé de copier un avion américain B-29 "au vu du retard considérable accumulé par l’Union soviétique dans le secteur de la construction aéronautique". Il a proposé de réaliser ces travaux par son propre bureau et par le KB de Nezval. La proposition fut immédiatement rapportée à Staline, qui apparemment avait aimé cette idée. Au moins, l'initiateur n'a pas été réprimé. Cependant, pour une décision finale, il étudia l'opinion de Tupolev sur cette question.

Le créateur a été appelé au Kremlin, où il a eu une conversation longue et approfondie avec Staline. Cet épisode est décrit en détail dans le livre de Lazarev «Touching the Sky». Le dirigeant s’intéressait à l’opinion de Tupolev sur les qualités et les caractéristiques du bombardier américain et sur les capacités de la branche de production nationale à copier cet avion. Le concepteur a fait l’éloge de l’avion américain, en particulier de ses caractéristiques de vitesse et de la puissance de son armement embarqué. Dans le même temps, il a noté qu'il serait très difficile de copier complètement une telle machine et qu'il faudrait beaucoup de temps pour coordonner la production de ses composants et assemblages individuels avec divers ministères. Staline donna au concepteur les pouvoirs les plus étendus, mais le limita sévèrement dans le temps: il voulait voir le nouvel avion vers le milieu de 1947.

En très peu de temps, trois des quatre aéronefs ont été transférés de l'Extrême-Orient à Moscou, l'un d'eux a été complètement démonté, le second a été utilisé à titre de référence et des vols d'essai ont été effectués le troisième. La quatrième voiture a été envoyée à l’une des parties opérationnelles de l’armée de l’air. À la grande joie des concepteurs, un ensemble de documents techniques a été retrouvé dans l'un des avions.

L'avion pendant le développement de l'indice reçu B-4. Après le démontage du B-29, un groupe distinct d'ingénieurs et de technologues était impliqué dans chaque unité. Les détails ont été pesés, mesurés, décrits et photographiés en détail, et une analyse spectrale a également été réalisée afin de comprendre le matériau dans lequel il était fabriqué. Les concepteurs ont eu pour tâche de copier complètement l'avion américain et ils l'ont exécuté textuellement. C'est pourquoi un support à soda et un cendrier sont apparus dans le cockpit, même s'il était formellement interdit aux pilotes soviétiques de fumer pendant le vol.

Atteint des situations anecdotiques. Un petit trou a été trouvé sur l'aile gauche. Ni les experts en aérodynamique, ni les experts en résistance structurelle ne peuvent dire à quoi ça sert. Il est probable que le travailleur de l’usine l’a fabriqué accidentellement, par erreur, et qu’il a simplement été oublié de le réparer. Cependant, sur tous les Tu-4 soviétiques, un petit trou fait par le foret le plus mince est apparu sur l'aile gauche.

La quasi-totalité de l'intérieur de la tourelle de l'avion était peinte en vert, seule une petite partie de celle-ci restait blanche à la fin. Il est possible que le soldat américain qui l'a peint soit à court de peinture. Cependant, tous les équipages de l'avion soviétique ont été peints de la même manière.

Cependant, il était très difficile de faire d’un avion une copie exacte du B-29. L'un des principaux problèmes était le système de mesure en pouces dans lequel le bombardier avait été fabriqué. Même avant le début du projet, les représentants soviétiques aux États-Unis, en Grande-Bretagne et au Canada ont commencé à acheter le matériel de mesure nécessaire, mais cela n'a pas résolu tous les problèmes. Toutes les dimensions de l'aéronef (y compris le pas du filetage et la section transversale des fils) ont dû être converties en millimètres et ensuite uniquement réalisées.

Mais il y avait beaucoup de difficultés. L’épaisseur de la garniture V-29 était de 1/16 de pouce et s’élevait à 1,5875 mm lors de sa conversion en système métrique. L'industrie soviétique n'était pas en mesure de fabriquer une feuille d'aluminium d'une telle épaisseur. En arrondissant cette valeur à 1,6 mm, le poids de la machine entière augmentait considérablement - la performance de vol requise (portée, vitesse, plafond) n'était pas atteinte. Et avec une diminution de l'épaisseur du boîtier à 1,5 mm, sa résistance a diminué. En conséquence, il a été décidé d’utiliser des tôles d’aluminium de différentes épaisseurs pour le placage de l’avion - de 0,8 à 1,8 mm. Un problème similaire s'est posé avec la section transversale du câblage de l'aéronef. Les normes existantes en URSS étaient soit inférieures à la valeur requise, soit largement dépassées. Dans le premier cas, il était impossible d'atteindre la tension désirée, alors que dans le second, la masse des équipements électriques augmentait de manière significative.

Sur le Tu-4 a décidé de mettre les moteurs domestiques, bien que les soviétiques pourraient être appelés avec un allongement. Même avant la guerre, l'URSS avait passé un accord de licence avec la société américaine Wright pour la production de moteurs d'avion. Le moteur soviétique ASH-73 ressemblait donc beaucoup au Wright R-3350-79, qui équipait le V-29. Cependant, les carburateurs, les roulements et les turbocompresseurs ont été entièrement copiés du bombardier "trophy".

Sur le Tu-4, des stations de radio plus modernes ont été installées, qui ont été copiées à partir des appareils de la série plus récente.

Au début, il semblait que la répétition du système d’armement ne poserait pas de problème particulier: il suffirait simplement d’installer un nombre similaire de points de tir et de suspendre des bombes du calibre requis, mais en réalité, la tâche s’est révélée beaucoup plus difficile. Il était nécessaire de fabriquer des vues et des reproducteurs, des moteurs électriques, des rubans pour l’alimentation des cartouches et bien plus encore. Les viseurs montés sur le B-29 ne cadraient pas, car les bombes soviétiques avaient une balistique différente de celle utilisée dans l’US Air Force.

Cependant, le problème le plus difficile résidait dans les ordinateurs qui contrôlaient à distance l’armement défensif de l’avion. Ils ont pris en compte l'objectif de parallaxe, apportant les modifications nécessaires lors du tournage. Pour cette raison, chacun des cinq tireurs peut contrôler n'importe quelle tourelle depuis son emplacement. Un très gros problème était la copie des disques de commande à distance selsyn pour les canons d’avions. Plus tard, le système développé par la construction du Tu-4 a été utilisé sur tous les bombardiers soviétiques.

La confusion est venue en copiant le système "ami ou ennemi". Le bon sens indique que vous devez installer votre propre système d'identification sur vos avions, mais dans l'État stalinien, les ordres d'en haut étaient souvent pris à la lettre. L'équipement était donc simplement copié de l'équipement américain, puis ils réfléchissaient fort. En conséquence, il a certainement dû être refait.

Plus de soixante instituts de recherche, départements et entreprises ont participé à la création du nouveau bombardier soviétique. Chacun des sous-traitants était en train de copier un nœud ou une pièce distincte. Il est possible qu’à cause de cela, le Tu-4 ait très vite reçu le surnom de "bombardier en briques".

Le B-29 sans carburant ni huile pesait 34 930 kg, le premier Tu-4, fabriqué à son image et à sa ressemblance - 35 270 kg. Ceci sans aucune moquerie peut être appelé un résultat brillant.

Au printemps 1947, le premier Tu-4 était prêt à voler. Il a pris son envol le 9 mai 1947. Bien que divers essais se soient poursuivis jusqu'en 1949, le bombardier fut immédiatement mis en production de masse. Les trois premiers aéronefs ont pris part au défilé aérien de 1947, comme l'avait initialement demandé la direction du pays.

Les essais de l'aéronef ont été assez difficiles et le troisième Tu-4 a rapidement été perdu à cause d'un incendie moteur. La quatrième voiture a été installée armement de canon (au lieu de mitrailleuse). Beaucoup de problèmes pour les concepteurs ont amené la centrale de l'avion, les turbocompresseurs étaient un point faible. Peu à peu cependant, les principaux problèmes ont été résolus et, fin 1948, Staline a personnellement signé l'acte mettant fin aux essais de l'avion par l'État.

L'armement de l'armée de l'air Tu-4 a commencé à arriver en 1949.

Des tentatives ont ensuite été faites pour mettre au point un système de ravitaillement en vol pour le bombardier, mais elles se sont soldées par un échec. De même, les réservoirs hors-bord n’ont été installés que sur quelques machines. Ainsi, malgré la portée pratique impressionnante (plus de 6 000 km), l’avion n’a pas été en mesure d’atteindre le territoire des États-Unis et de revenir.

Pour la création du Tu-4, Tupolev reçoit l'Ordre de Lénine.

Description de la construction

L'avion Tu-4 est un monoplan tout en métal, construit selon le schéma classique avec une disposition d'aile moyenne. Les gouvernails et les ailerons de l'avion avaient des garnitures en toile. Le bombardier avait une queue verticale à une seule nageoire.

Structurellement, le fuselage de l’avion était divisé en cinq parties: la cabine pressurisée dans le nez de la voiture, la partie centrale du fuselage, la cabine centrale pressurisée, la partie arrière et la cabine arrière pressurisée. La cabine nasale et la cabine médiane sous pression ont été connectées à l'aide d'une germolase d'un diamètre de 710 mm.

Le Tu-4 avait un train d'atterrissage tricycle avec une roue avant.

Deux compartiments à bombes étaient situés dans la partie centrale du fuselage.

L'aile de l'avion avait une forme trapézoïdale avec un grand allongement et deux espars. В крыле располагались двадцать два мягких топливных бака, общим объемом более 20 тыс. литров. Каждый из двигателей имел собственную топливную и маслосистему.

Ту-4 оснащался антиобледенительной системой, которая состояла из пневматических протекторов передней кромки крыла, стабилизатора и киля. Чтобы избежать обледенения винтов, перед полетом их обливали смесью спирта и глицерина.

Фонарь носовой гермокабины был вписан в обводы фюзеляжа. Каркасы носового фонаря и фонаря кабины пилотов были изготовлены из специальных магниевых сплавов, а остекление из органических стекол. Создание герметических кабин обеспечило экипажу комфортные условия работы, невиданные ранее в советских ВВС. Приборы и оборудование были размещены удобно и легкодоступно.

Самолет оснащался высотным оборудованием, в состав которого входили устройства для подачи воздуха в кабины, система обогрева и контроля давления. Воздух подавался от турбокомпрессоров двигателей. На высоте семь километров поддерживалось давление, соответствующее высоте 2,5 км.

Экипаж самолета состоял из 11 человек: двух пилотов (один из них выполнял функции командира бомбардировщика), штурмана, радиста, механика, оператора РЛС и четырех стрелков. В передней гермокабине были расположены места пилотов, радиста, штурмана и бортмеханика.

В средней гермокабине находились места для трех стрелков и оператора бортовой РЛС. Передняя и средняя кабина соединялась гермолазом. Также в средней кабине располагалась центральная прицельная станция, спальные места для экипажа, термосы с пищей и туалет.

В центральной части фюзеляжа находились два бомбоотсека (передний и задний) с индивидуальными бомболюками, антенна и блоки РЛС.

В задней части самолета размещалась кормовая герметическая кабина, в которой находилось место для хвостового стрелка.

Силовая установка самолета состояла из четырех двигателей воздушного охлаждения АШ-73ТК, находящихся в мотогондолах крыла. Каждый из них имел мощность 2,4 тыс. л. c. и оснащался турбокомпрессором и центробежным нагнетателем. Топливо - бензин.

Двигатели имели четырехлопастные винты, с изменяемым в полете шагом.

Значительным достижением для советской авиационной промышленности, которому она обязана эпопеей с копированием В-29, стало объединение всех элементов оборудования самолета в отдельные системы. Это было сделано впервые. Автоматика существенно повысила эффективность работы всех систем бомбардировщика. Десятки электромоторов, сервоприводов и триммеров помогали экипажу управлять различными узлами и элементами самолета: шасси, закрылками, рулями высоты и направления. Всего на бомбардировщике было установлено 150 электродвигателей - немыслимое количество для советского самолета. Для их питания Ту-4 был оснащен электрогенераторами и аккумуляторной батареей.

Пилотажно-навигационное оборудование бомбардировщика состояло из магнитного и гироскопического компаса, сопряженного с автопилотом, радиокомпаса, автопилота и навигационного координатора НК-46Б - первого в СССР бортового лампового компьютера, с которым были сопряжены все остальные элементы пилотажно-навигационного комплекса. Он производил исчисление пути, пройденного самолетом, и рассчитывал его текущие координаты.

Также в состав навигационного оборудования входил радиодальномер СД-1 "Шиповник", который позволял рассчитывать дистанцию до начала ВПП. Это позволяло садить Ту-4 "вслепую", в условиях плохой видимости.

Радиолокационный бомбоприцел "Кобальт" позволял штурману определять крупные промышленные центры в любое время суток и при любой погоде на расстоянии до 90 км, небольшие города можно было обнаружить на удалении 45-50 км. Прицел был полностью скопирован с американского образца.

В состав оборонительного вооружения Ту-4 входило 10 пушек Б-20Э или НР-23, размещенных в пяти башня с дистанционным управлением. Стрелять из них можно было из любого места самолета. Нормальная бомбовая нагрузка Ту-4 составляла 6 тонн. Модификация Ту-4А могла брать на борт одну ядерную бомбу.

Позже на самолетах стали устанавливать специальные шторки и светофильтры, которые защищали пилотов и штурмана от светового импульса ядерного взрыва.

Для советских ВВС бомбардировщик Ту-4 был очень сложен. Он требовал более высокой квалификации пилотов и обслуживающего персонала, но, несмотря на это, летчики любили эту машину. Основной причиной такого отношения было удобство его эксплуатации, заложенное в конструкции. Все приборы и элементы оборудования были размещены продуманно и легкодоступно. Особенно большое внимание уделялось удобству работы членов экипажа, что ранее было несвойственно советским самолетам.

С точки зрения развития отечественной авиации, создание бомбардировщика Ту-4 трудно переоценить. Эти работы позволили отечественному авиапрому выйти на совершенно другой технологический уровень. Сотни и тысячи советских конструкторов и технологов познакомились с новыми видами материалов и оборудования. На Ту-4 был обкатан метод "обратной разработки", который еще не раз использовался советскими специалистами в будущем. Используя его, отечественные инженеры постигали конструкцию зарубежных управляемых ракет и боеприпасов объемного взрыва, электроники и систем защиты бронетехники, добытые советской разведкой. Благодаря этому были сэкономлены миллиарды рублей и годы кропотливого труда.

Если же говорить о Ту-4, то здесь картина не будет такой однозначной. В любом случае следует признать гениальность Туполева, в первую очередь как организатора, способного в столь короткий срок решить такую нетривиальную задачу. Кроме того, самолет действительно получился неплохим, а СССР получил первый дальний бомбардировщик-носитель ядерного оружия.

Однако время поршневых самолетов уходило в прошлое. Прославленный В-29 становился легкой добычей для реактивных МиГ-15 в корейском небе, и очень ему пришлось перепрофилироваться в ночной бомбардировщик. В то время, когда Ту-4 только начал поступать на вооружение советских ВВС, в США уже разработали более современные В-36 и В-50, которые по многим характеристикам превосходили В-29.

А уже в середине 50-х годов в стратегической авиации США началась "турбовинтовая" эра, и американская стратегическая авиация получила на вооружение турбореактивный В-52, который находится в строю и поныне.

Caractéristiques