Думая над той же проблемой, известный цаговский ученый Г.С. Бюшгенс и его сотрудники рассуждали следующим образом. Почему бы при строительстве машины заранее не сместить назад центр тяжести? Тогда в полете на сверхзвуке «уход» фокуса не столь существенно отразится на устойчивости машины, будет меньше потерь на ее балансировке. А устойчивость на дозвуке обеспечит автоматика.
В результате дискуссии на М-50 появилось электронное устройство — автомат устойчивости, способный управляться с неустойчивым самолетом. Перекачкой топлива стал ведать автомат центровки. Одновременно он информировал о положении центра тяжести самолета. Теперь на любых режимах полета, при любой центровке «пятидесяткой» отлично управляли.
Специалистов, впервые видевших «пятидесятку», поражали небольшие размеры оперения. На сверхзвуковых истребителях того времени оперение было не многим меньше крыла. Небольшое оперение на М-50 стало возможным благодаря автоматам центровки и устойчивости. В результате облегчился вес конструкции, уменьшилось лобовое сопротивление.
Прошли годы. Автоматы устойчивости появились на истребителях. И если принципиальные новшества в области управления самолетами обычно находили применение вначале на легких, а потом уж на тяжелых машинах, то здесь получилось наоборот.
Другой наиважнейший вопрос: строить бомбардировщик или ракетоносец? Доселе все дальние самолеты, предназначенные для нанесения ударов по противнику, проектировались как бомбардировщики. Правда, со временем под крыло и фюзеляж стали подвешивать ракеты (точнее, самолеты-снаряды). Смысл очевиден: самолет-носитель может не заходить в зону ПВО, значит, меньше опасность быть сбитым, кроме того, радиус действия увеличивается на величину дальности полета ракеты.
Мясищев решает строить ракетоносец. Ракета не должна висеть снаружи и портить аэродинамику самолета — поэтому в фюзеляже М-50 предусматриваются отсек для размещения ракеты, механизмы для ее выдвижения и запуска. Отсек, впрочем, можно использовать и для бомб. Применяется оправдавшая себя на 103М и 201М велосипедная схема шасси со вздыбливанием передней тележки, только колеса стали меньше и легче, а нагрузку выдерживают большую, амортизация совершеннее.
Один из последних вопросов: число членов экипажа? Предварительные исследования показывают — достаточно двух человек! Остальное возьмет на себя автоматика. Командир корабля и летчик-инженер располагаются друг за другом в узкой носовой гермокабине. Небольшой отсек с оборудованием, кормовая пушечная установка. Остальное пространство в фюзеляже и крыле полностью занято топливом. Никаких пустых объемов — плотность компоновки предельная.
Четыре двигателя размещаются под крылом на пилонах. Легко сказать — двигатели на пилонах. Динамики-прочнисты провели расчеты упругих колебаний самолета под действием порывов ветра. Оказалось, что двигатели, установленные на пилонах ближе к концу крыла, раскачиваются в боковом направлении, чрезмерно изгибая и скручивая пилоны, и излишне нагружают крыло.
Федотов предлагает отказаться от двух крайних пилонов и закрепить двигатели непосредственно в торце крыла, благодаря чему будут исключены боковые колебания двигателей. Попутно двигатели будут играть роль концевых шайб, улучшающих аэродинамическое качество.
Селяков дает подчиненным задание срочно проработать новый вариант компоновки. Переделываются и продуваются модели. Продувки подтверждают: аэродинамическое качество самолета несколько возросло, противофлаттерные свойства улучшились. Автомат устойчивости справляется с самолетом при отказе двигателя, вынесенного на конец крыла. Самолет обретает новый облик. Он выглядит изящно, а главное, просто. Но как много таится за этой простотой…
Важнейшей чертой мясищевского ОКБ было то, что все сложные комплексные вопросы, затрагивающие облик самолета, его летные и боевые данные, решались глубоко, всесторонне и быстро на самых ранних стадиях проектирования, а не потом, когда труднее что-либо исправить.
И вот аванпроект М-50 готов. Мясищев выступает перед высшим комсоставом ВВС. Он убеждает заказчика в реальности создания сверхзвукового стратегического ракетоносца. У Владимира Михайловича солидный авторитет, за его плечами — сильный, зарекомендовавший себя конструкторский и производственный коллектив, на обсуждение представлены обоснованные, исчерпывающие материалы аванпроекта… ОКБ получает задание строить новый самолет.
Следующая стадия — эскизный проект. Он включает немало достижений, которые стали возможны благодаря огромному опыту, накопленному мясищевцами, развитой экспериментальной и производственной базе. Сотни продувок моделей, множество консультаций в ЦАГИ — и крыло самолета обретает окончательный облик. Оно уже не совсем треугольное — передняя кромка имеет переменную стреловидность. Это облегчает задачу балансировки. Уточняются профили, закрутка крыла и другие детали.
Кстати, снова о моделях. Среди них была такая: длина — 14 метров, размах крыла — 5 метров, в гондолах взамен реактивных двигателей — мощные электромоторы с вентиляторами. Чем не самолет?
Под руководством Федотова инженер Т.Д. Пилипенко сконструировала сложные конструктивно подобные металлические модели крыла «пятидесятки» вместе с пилонами и мотогондолами. Тогда еще не умели создавать в аэродинамических трубах сверхзвуковые потоки, необходимые для продувок на флаттер моделей самолетов, подобных М-50. Но это не остановило мясищевцев. Обратились в один из институтов. Совместно с группой ученых и инженеров разработали и осуществили два метода испытаний: первый — сброс с самолета специального снаряда-лаборатории с укрепленной на нем моделью. Второй — разгон подобного снаряда с помощью порохового ускорителя с катапульты, установленной на земле. Впервые было получено надежное экспериментальное подтверждение флаттерной безопасности крыла сверхзвукового самолета.
Не забывали и о других методах. Демонстрируя Главному зависимости критической скорости и флаттера от расположения двигателей и топлива в крыле, Валентин Александрович Федотов с гордостью сообщил, что были сделаны полторы сотни продувок моделей — во много раз больше, чем при проектировании какого-либо другого самолета.
— Результаты интересные, но ведь это ползучий эмпиризм, — сказал Мясищев (характерное для него выражение.—Д.Г.). — Это обходится слишком дорого. Такие зависимости надо получать расчетами и только уточнять отдельными экспериментами. Понимаю: покуда такие расчеты мы еще не можем выполнять. Давайте подумаем, как сделать, чтобы расчеты выполнялись быстро и точно. Может, следует заказать вычислительные машины?
Вскоре началось освоение цифровой электронно-вычислительной техники. На работу в ОКБ были приняты математики-программисты, заказана первая серийно выпускавшаяся в стране цифровая ЭВМ, выделены люди для ее обслуживания.
Группа сотрудников бригады Федотова во главе с Ильенко разработала первую программу для расчетов упругих колебаний самолетов методом конечных элементов. Программа осуществлялась на быстродействующей электронной машине БЭСМ-1, а позднее — на машинах серии М-20. По этой программе проводились расчеты самолета М-50 и других перспективных летательных аппаратов.
«Пятидесятка», оснащенная ракетами, стала первым в СССР самолетом с полностью автоматизированной системой управления. Его пилотировали всего два человека. Электроника управляла системой навигации, прицеливания. Коллективу Л.М. Роднянского удалось создать непревзойденные агрегаты и узлы управления.
Будет несправедливо не сказать об этом человеке, хотя бы штрихами не набросать его портрет. Лазарь Маркович — обаятельнейшая личность, редчайший остроумец, человек разностороннейше образованный (кроме всего прочего, мастер спорта по баскетболу), большой знаток своего дела. Превосходная степень в данном случае ни в коей мере не звучит преувеличением. Роднянский был одним из тех мясищевцев, которые глубоко чувствовали государственную важность своей работы, всю меру лежащей на них ответственности. Он понимал, насколько важна помощь авиационных организаций в постройке такой уникальной машины, как «пятидесятка». В памяти друзей его фраза: «Одни мы при всем нашем рвении мало в чем преуспеем. Нам помогает вся Советская власть, а это значит — не сделать самолет мы не имеем права».
