«2М» («М-4»); «Изделие 103»; по кодификации НАТО: «Bison-А» — первая серийная базовая модель семейства советских реактивных дозвуковых стратегических бомбардировщиков разработки ОКБ Мясищева — марки «М». Составляющие полного обозначения: «2М» — войсковое обозначение в системе ВВС; «М-4» — шифр проекта в ОКБ-23; «Изделие 103» — шифр конструкторско-технологической документации в системе МАП в серийном производстве (в опытном производстве «Изделие 25»). На базе проекта «М-4» было создано несколько опытных и серийных модификаций. Последовательным развитием проекта «М-4», в направлении повышения лётно-технических характеристик явились два серийных базовых варианта: «3М» («М-6») и «3МД» («М-6Д).
Проектирование самолёта «25» («Изделия 25») велось на конкурсной основе и в единые сроки с турбовинтовым самолётом «Ту-95» — в противовес создаваемым, также на конкурсной основе, американским аналогам фирмы Боинг — B-52 и фирмы Конвэйр — YB-60. В отличие от американского конкурса, завершившегося принятием на вооружение только машины фирмы Боинг, в серийное производство и на вооружение ДА СССР были приняты обе конкурирующие машины, которые в течение всего периода доводки и модернизации оставаясь конкурентами — буквально подстраховывали и дополняли друг друга в плане обеспечения «паритета» со стороны СССР. Самолёт «2М» превосходил «Ту-95» по скорости полёта на всех режимах (включая полёт на предельно малой высоте), по величине бомбовой нагрузки, обладал меньшей акустической и радиолокационной заметностью, но, без дозаправки в воздухе — уступал ему в дальности полёта исключительно по причине большого удельного расхода топлива двигателей марки АМ-3. Поэтому, в учебно-тренировочных полётах, при необходимости возвращения на аэродром вылета — самолёт «2М», по сравнению с Ту-95, — обладал несколько меньшим радиусом действия.
История создания В 1946 году ОКБ-482 В. М. Мясищева (с подачи Туполева и Ильюшина) было расформировано с мотивировкой «по экономическим соображениям». Все помещения и производственную базу передали Ильюшину, а людей из КБ и завода распределили по предприятиям авиапрома, где должности для В. М. Мясищева не нашлось и он был вынужден определиться на работу в МАИ, первоначально в должности декана самолётостроительного факультета, но по причине конфликта с руководством институтского парткома, с понижением в должности, был переведён заведующим кафедрой самолётостроения. Стремясь возвратиться к конструкторской работе в системе Авиапром, Мясищев внёс предложение о составлении «Плана научно-исследовательских работ МАИ совместно с ЦАГИ по перспективным вопросам самолётостроения». Значительный объём этого плана занимал раздел: «Параметрические исследования самолётов», с целью получения объективных данных о возможности создания дальнего стратегического бомбардировщика с реактивными двигателями и со стреловидным крылом большого удлинения. В то время не было единого мнения о возможности создания такого самолёта, некоторые авторитетные авиационные специалисты МАП и ВВС, крупные учёные и конструкторы, включая А. Н. Туполева, эту возможность отрицалиЖурнал «Авиация и космонавтика» 1996 г. № 01. Статья: «Первый реактивный стратегический». Ивнамин Султанов. С. 30..
Предварительный проект «СДБ» В основе концепции разработки предварительного проекта «Скоростной дальний бомбардировщик» (СДБ) заложена объективная потребность ускоренной доставки по так называемому «трансполярному маршруту» — свободно-падающего ядерного заряда максимальной мощности (максимальной массы) в любую точку на территории США путём реализации новейших научно-технических достижений в областях аэродинамики стреловидного крыла большого удлинения и воздушно-реактивных двигателей большой мощности. Фактор скорости определял подлётное время, а значит — и вероятность нанесения упреждающего удара.
В 1948 году в МАИ и ЦАГИ приступили к первым наработкам по теме: «Скоростной дальний бомбардировщик» (СДБ). В течение полутора-двух лет (1948—1950 гг.) В. М. Мясищев и авиационный инженер Г. Н. Назаров ввели тему СДБ в практику научно-исследовательских работ инженерного состава кафедры самолётостроения, аспирантов и студентов МАИ. Работа по теме СДБ включала производство объёмных расчётов, графических построений, предварительных эскизов и схем. Инициативные проработки СДБ на кафедре самолётостроения учебного института (МАИ) велись поэтапно. Были рассмотрены многие варианты аэродинамической компоновки, объёмно-весовой и конструктивно-силовой схем самолётов подобного и других классов и видовИвнамин Султанов. «Первый реактивный стратегический». «Авиация и космонавтика» № 1, 1996. С. 31.. В частности, анализировались проектные аэродинамические компоновки английского и американского тяжёлых стратегических реактивных бомбардировщиков Vickers Valiant и XB-47, а также советского опытного бомбардировщика «150». При этом предполагалось, что СДБ будет значительно превосходить рассматриваемые аналоги по полезной нагрузке и дальности полёта, а, следовательно, и по габаритным размерам, и по максимальной взлётной массе.
Однако, для реализации проекта СДБ пока ещё не было реального двигателя. Поэтому для расчётов использовались явно завышенные проектные высотно-скоростные характеристики гипотетического ТРД под условным обозначением АМ-ТКРД-03 («А. Микулин — Турбо-компрессорный реактивный двигатель — 03»). Реальные характеристики этого двигателя под маркой «АМ-3» (в частности, характеристики по удельному расходу топлива) были определены только в 1950 г. и фактически явились главной причиной необходимости переработки предварительного проекта СДБ в направлении дальнейшего увеличения габаритных размеров и проектной взлётной массы.
При выборе аэродинамической компоновки СДБ наибольший интерес представляли уже построенные перспективные опытные самолёты «150» и XB-47, которые в силу сложившихся обстоятельств были созданы в значительной степени благодаря использованию научно-технических разработок германских специалистов.
С самого начала разработки предварительного проекта «СДБ» Мясищев, по аналогии с проектами тяжёлого бомбардировщика «XB-47» и среднего бомбардировщика «150», настоятельно рекомендовал для машины велосипедное шасси как наиболее выгодное по следующим показателям: выпускаемое из приземистого фюзеляжа (а не из высоко расположенного крыла — предпочтительного для любого бомбардировщика), велосипедное шасси — наиболее в весовом отношении из-за относительно коротких стоек; расчётная относительная масса велосипедного шасси для «СДБ» составила 3÷3,5 % от массы самолёта, в то время как расчётная относительная масса 3-опорной схемы шасси составила 4 ÷ 6,5 %; велосипедная схема шасси — избавляет крыло от обтекателей шасси — создающих дополнительное аэродинамическое сопротивление, и самое главное — избавляет крыло от ударных нагрузок при рулении, взлёте и особенно при посадке; по сравнению с другими схемами, велосипедное шасси наиболее предпочтительно для эксплуатации самолёта на грунтовых аэродромах.
В 1949 г. сотрудники МАИ В. М. Мясищев и Г. Н. Назаров были привлечены к работам ЦАГИ по теме создания летающей лаборатории на базе учебно-тренировочного бомбардировщика УТБ-2 (облегчённый вариант Ту-2) — в рамках программы создания в ОКБ-1 завода № 256 среднего реактивного бомбардировщика «150» с велосипедной схемой шасси. Заказ по созданию летающей лаборатории был выдан ЦАГИ в связи с проектированием в ОКБ-1 завода № 256 — среднего бомбардировщика «150». Но до практического воплощения дело не дошло. Для ускорения проведения исследований велосипедного шасси главный конструктор ОКБ-1 по реактивным бомбардировщикам — С. М. Алексеев предложил переоборудовать под «велосипед» свой опытный реактивный многоцелевой истребитель И-215, который был близок по массе к УТБ-2. [АК 1996-01(32)]
В ОКБ-1 завода № 256 по результатам испытаний доработанного под велосипедное шасси истребителя И-215Д было спроектировано велосипедное шасси и для самолёта «150» на порядок более тяжёлого, для которого были отработаны идея и конструкция системы упрощённого взлёта по сравнению со стартом на традиционном трёхопорном шасси. Для самолёта «150» было введено и использовано так называемое «приседание» самолёта на заднюю ногу, благодаря которому машина по достижении скорости отрыва (то есть равенства между подъёмной силой и взлётным весом) сама поднимала нос и при увеличенном на 3º угле атаки крыла отрывалась от полосы без взятия штурвала управления пилотом на себя. Процесс взлёта стал не только более безопасным, но едва ли не автоматическим, когда от лётчика требовалось лишь удержание машины от бокового сваливания и отслеживание работы двигателей на взлётном режиме.
Мясищев и Назаров, получив разрешение МАП, детально ознакомились с работами ОКБ-1 по самолёту «150» (Назаров был откомандирован на завод № 256, где в течение двух месяцев непосредственно участвовал в лётных испытаниях в качестве дублёра ведущего инженера объекта «150»), которые в большой степени оказались полезными для тематики «СДБ».
При попытке реализовать накопленный опыт проектирования велосипедного шасси среднего бомбардировщика «150» для проекта СДБ выяснилось, что для стратегического бомбардировщика (как минимум, втрое более тяжёлого, чем самолёт «150») система «приседания» задней опоры в чистом виде неприемлема по условиям эксплуатационных нагрузок аэродромного базирования и по условиям компоновки. По расчётам, на переднюю опору шасси СДБ приходилось 40 % нагрузки и на заднюю — 60 %. [АК 1996-01(35)] С учётом значительно более высокой проектной взлётной массы СДБ каждая основная стойка шасси оснащалась четырёхколёсной тележкой. При выборе схемы и главных параметров велосипедного шасси для СДБ проектировщикам удалось творчески переосмыслить чужой опыт «приседания» задней опоры шасси и — для реализации упрощения взлёта — наметить обратный принцип «вздыбливания» бомбардировщика на 3º при помощи специального гидропривода, установленного на передней тележке шасси. Таким образом, применительно к более массивному «велосипеду» восьмиколёсного шасси «СДБ» предполагалось добиться того же эффекта на старте, что и для среднего бомбардировщика «150».