В 1950-51 гг. проводится полная перекомпоновка самолета, в этой работе активное участие принимали сам А.Н. Туполев и его сын Л.A. Туполев, работавший в то время в бригаде проектов.
После «эволюционного» этапа работ по проекту «494», в ходе которого развивались идеи самолета «86», был сделан резкий качественный скачок в аэродинамическом совершенстве будущего самолета за счет особой компоновки центральной части планера, которая тактически соответствовала конструктивному решению, вытекающему из «правила площадей», активное внедрение которого в зарубежную авиационную практику началось лишь через несколько лет. Такая компоновка позволяла решить проблему интерференции в стыке крыла с фюзеляжем. Кроме того, «пограничное» расположение двигатей 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 объемной 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. Мощный жесткий лонжерон принципиально отличал конструктивную схему крыла «88» от гибкого крыла американского бомбардировщика В-47.
Окончательно все компоновочные решения по новому самолету отрабатывались в бригаде общих видов, которой руководил С.М. Егер. К конструктивным и компоновочным особенностям проектируемого самолета, полученным в ходе работ и определившим лицо туполевских машин на следующие 5-10 лет, следует отнести:
– создание 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;
– размещение экипажа 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;
– создание комплекса мощного оборонительного стрелково- пушечного вооружения, состоящего из трех подвижных пушечных установок, четырех оптических прицельных постов с дистанционным управлением и автоматического радиолокационного прицела;
– оригинальную схему шасси с двумя четырехколесными тележками, поворачивающимися при уборке на 180°. Такая схема обеспечивала высокую проходимость самолета как по бетонным, так и по грунтовым и снежным аэродромам. В переднем шасси впервые в СССР было применено спаривание колес на одну ось;
– применение тормозного парашюта в качестве аварийного средства при посадке самолета.
Работы по проектированию и постройке самолета «88» осуществлялись в весьма сжатые сроки, «на все про все» отводилось 1-1,5 года. Макет бомбардировщика начали строить еще летом 1950 г., он был представлен заказчику в апреле 1951 г., одновременно с эскизным проектом. Тогда же, в апреле, началось производство самолета. Одновременно в сборке были два планера: один для летных испытаний, другой – для статических.
В конце 1951 г. первый опытный экземпляр бомбардировщика «88», получивший название Ту-16, был передан на летную базу для испытания и доводки. 27 апреля 1952 г. экипаж летчика-испытателя Н. Рыбко поднял Ту-16 в воздух, а в декабре 1952 г. уже было принято решение о запуске самолета в серийное производство.
Полученная при испытаниях скорость превышала указанную в техническом задании. Однако машина не достигла нужной дальности: конструкция Ту-16 была явно перетяжелена. А.Н. Туполев и ведущий конструктор самолета Д.С. Марков организовали в ОКБ настоящую борьбу за снижение веса. Счет шел на килограммы и даже граммы. Были облегчены все несиловые элементы конструкции, кроме того, анализ особенностей тактического применения бомбардировщика, предназначенного в первую очередь для действий на больших высотах, позволил установить ограничения на максимальную скорость для малых и средних высот, что несколько снизило требования к прочности конструкции и также позволило уменьшить массу планера. В результате получилась в значительной степени новая конструкция, имеющая массу, на 5500 кг меньшую массы планера прототипа.
А в это время на Казанском авиационном заводе уже создавалась оснастка для серийного самолета на базе прототипа. Поэтому, когда о работах по новому, облегченному варианту бомбардировщика стало известно в Министерстве авиационной промышленноcти, Д.С. Маркову объявили выговор, который впоследствии так и не был снят, несмотря на то что второй опытный экземпляр «88» в апреле 1953 г. превысил заданную дальность полета.
Хвостовая часть самолета Ту-16
Серийное производство Ту-16 начали в Казани в 1953 г., а год спустя и на Куйбышевском авиазаводе. Тем временем в ОКБ велись работы над различными модификациями машины, а двигатель АМ-3 заменили более мощным РД-ЗМ (2 х 9520 кгс).
Первые серийные самолеты стали поступать в строевые части в начале 1954 г., а 1 мая того же года девятка Ту-16 прошла над Красной площадью. В НАТО самолет получил кодовое наименование «Бэджер» («Барсук»).
Вслед за бомбардировочным вариантом в серийное производство был запущен носитель ядерного оружия Ту-16А. В августе 1954 г. поступил на испытания опытный ракетоносец Ту-16КС, предназначенный для ударов по кораблям противника. Под его крылом подвешивались две управляемые крылатые ракеты типа КС-1. Весь комплекс управления вместе со станцией «Кобальт-М» был полностью взят с самолета Ту-4К и размещался вместе с оператором в грузоотсеке. Радиус действия Ту-16КС составлял 1800 км, дальность пуска КС-1 – 90 км.
Ту-16 начал быстро заменять в строевых частях дальние бомбардировщики Ту-4, став носителем ядерного и обычного оружия на средних (или, как теперь принято говорить, евростратегических) дальностях. С середины 50-х серийно строился и Ту-16Т – торпедоносец, назначение которого – торпедные атаки крупных морских целей и постановка минных заграждений. Впоследствии (с 1965 г.) все самолеты Ту-16 были переоборудованы в спасательные Ту-16С с катером «Фрегат» в бомбардировочном отсеке. «Фрегат» сбрасывался в районе морской аварии и выводился к пострадавшим с помощью системы радиоуправления. Радиус действия Ту-16С достигал 2000 км.
Для повышения дальности полета Ту-16 спроектировали систему крыльевой дозаправки в воздухе, несколько отличавшуюся от ранее отработанной на Ту-4. В 1955 г. вышли на испытания опытные экземпляры топливозаправщика и заправляемого самолета. После принятия системы на вооружение в заправщики, которые получили наименование Ту-16 «Заправщик» или Ту-163, переоснащались обычные серийные машины. Благодаря тому что специальное оборудование и дополнительный топливный бак легко снимались, заправщики при необходимости снова могли выполнять функции бомбардировщика.
Бомбардировщик Ту-16
В 1955 г. начались испытания разведчика Ту-16Р (проект «92»), который затем строился в двух вариантах – для дневной и ночной аэрофотосъемки. В том же году приступили к работам по созданию авиационного ракетного комплекса К-10, включавшего в себя самолет-носитель Ту-16К-10, крылатую ракету К-ЮС и систему наведения на базе бортовой РЛС «ЕН». При этом в носовой части фюзеляжа самолета устанавливалась антенна станции обнаружения и сопровождения цели, под кабиной экипажа – антенна наведения КР, а в бомбоотсеке – ее балочный держатель, гермокабина оператора системы «ЕН» и дополнительный бак топливопитания ракеты. Ракета К-ЮС находилась в полуутопленном положении, а перед запуском двигателя и отцепкой опускалась вниз. Отсек подвески после отцепки ракеты закрывался створками.
