U-2. Самолет-шпион
Начало 50-х годов прошлого века характеризовалось глобальным противостоянием между СССР и США. Объявленная Западом «холодная война коммунизму» грозила перерасти в горячую, особенно страшную из-за того, что в руках обоих противников имелось ядерное оружие, появление которого полностью перевернуло представления о природе военных действий и степени военной мощи страны. Благодаря ядерному оружию военные действия не обязательно должны были начинаться с многонедельной мобилизации и сосредоточения войск у границ противника — бомбардировщики с атомными бомбами на борту были способны нанести удар спустя всего несколько часов после получения приказа. В подобной ситуации вопрос получения подробных и своевременных разведывательных данных о возможностях и намерениях вероятного противника становился как никогда актуальным.
Однако естественное расположение СССР — его хотя и протяженные, но труднодоступные границы, громадная территория, отгороженная «железным занавесом», — существенно затрудняло ведение агентурной разведки и делало получение подобной информации чрезвычайно сложным.
В этой ситуации новое видение и понимание работы разведки США в послевоенную эру было предложено Ричардом Леггорном, который утверждал, что «в предотвращении неожиданного вражеского удара очень большую роль может сыграть воздушная разведка». Имея в распоряжении соответствующий летательный аппарат, можно было бы получать информацию о местах хранения радиоактивных материалов, месторасположении заводов, а главное — осуществлять постоянный контроль за состоянием вооруженных сил вероятного противника с целью обнаружения признаков военных приготовлений. Но на этом пути предстояло преодолеть целый ряд серьезных технических трудностей, так как самолета-разведчика, способного совершать сверхдальние высотные полеты — вне зоны действия вражеских средств ПВО, в тот период еще не существовало.
В 1951 году полковник Леггорн, назначенный на пост начальника отдела разведывательных систем при Райтовском центре развития авиации, получил возможность реализовать свою концепцию воздушной разведки — по его инициативе были начаты работы над созданием нового высотного разведывательного самолета. Было ясно, что самым быстрым способом получить такой самолет стала бы модификация уже существующих образцов. В то время наибольшей высоты полета достигал английский самолет-разведчик Canberra. По настоянию Леггорна в Райтовский центр пригласили специалистов из британской компании English Electric, спроектировавшей данный самолет. Вместе с Леггорном они разработали проект модернизации Канберры — машина получила крылья очень большого удлинения, новые высотные двигатели Rolls Royce Avon 109, кабину на одного пилота и облегченную конструкцию планера (менее прочную, чем это предусматривалось американскими стандартами для военного самолета). В результате этих переделок новая Канберра уже в начале полета набирала высоту в 19000 метров, а затем по мере расходования топлива забиралась на 20500 м и таким образом становилась недосягаемой для советских истребителей МиГ-17. В результате подобному самолету становились доступны 85% всех целей, интересующих разведку США на территории Советского Союза. Однако из-за того, что самолет не соответствовал стандартам, установленным штабом ВВС, проект не получил одобрения и был закрыт.
Параллельно с Леггорном работами над высотным разведывательным самолетом занимался майор Джон Сиберг, по мнению которого существующие технологии позволяли построить самолет, который сможет летать на высоте 21000 м. В марте 1953 года по инициативе Сиберга ВВС Соединенных Штатов Америки (US Air Force) выдали требование 53WC-16507 (в рамках проекта «Bald Eagle») на самолет, который мог бы выполнять разведывательные полеты на высоте до 21000 м, иметь дальность 4800 километров и нести 320 килограмм разведывательного оборудования. К участию в конкурсе на разработку нового разведчика были приглашены фирмы Martin Aircraft Corporation, Bell Aircraft и Fairchild. Но представленные ими проекты не оправдали ожидания военных. Тем не менее, чтобы спасти программу, ВВС выбрали сулившее быстрый эффект предложение фирмы Martin, состоящее в том, чтобы оснастить бомбардировщик В-57 (лицензионная копия британской Канберры) крылом большого удлинения и новыми двигателями. Самолет соответствовал всем стандартам, принятым в ВВС США, и теоретически мог достичь высоты 20000 метров (заметим, что это меньше, чем считал необходимым Леггорн). В рамках программы «Black Knight» подобным образом было переделано двадцать Канберр — получившемуся высотному разведчику присвоили обозначение RB-57D.
Высотный самолет-разведчик RB-57D, созданный на базе британского бомбардировщика Canberra
Несмотря на то, что фирма Lockheed Aircraft не была приглашена к участию в конкурсе, благодаря частной информации, полученной в Пентагоне членом совета ее директоров Джоном Картером, в конце 1953 года и она начала работы над высотным разведчиком. Этот проект в компании Lockheed Aircraft возглавил авиаконструктор Кларенс (Келли) Л. Джонсон, создатель знаменитого истребителя Второй мировой войны — Р-38 Lightning. Интересно, что в 1943 году Джонсон пообещал командованию ВВС США за 180 дней разработать и построить реактивный истребитель (ХР-80) — и сдержал свое обещание. Для выполнения этого неординарного задания он собрал группу специалистов, которую назвал «Skunk Works» (соответствует русскому «дело дрянь»). После войны эта группа, получившая статус отделения фирмы Lockheed, достигла блестящих результатов — на ее счету были разработки перехватчика F-94 и знаменитого истребителя F-104 Starfighter. Новый разведывательный самолет, разработанный Джонсоном, получил индекс CL-282. В целом по своей форме он больше напоминал планер. Основой его стал фюзеляж истребителя F-104, который оснастили крыльями большого удлинения. Чтобы снизить вес самолета, Джонсон ограничил перегрузки, которые мог выдерживать его планер величиной в 2,5g (тогда как по стандарту ВВС США этот параметр должен был быть не ниже 5,33g) и даже отказался от традиционного шасси (был предусмотрен взлет с некоего подобия тележки, а приземление — прямо на усиленную нижнюю часть фюзеляжа). На самолете планировалось установить один двигатель J-73 фирмы Pratt & Whitney. Кабина пилота не была герметичной — предполагалось, что для летчика будет разработан специальный высотный костюм. Самолет должен был достигать высоты 21000 метров, нести разведывательную аппаратуру массой 270 кг и иметь дальность полета до 3000 километров.
В начале марта 1954 года Джонсон представил готовый проект CL-282 главе отдела планирования и развития штаба ВВС генералу Шрайверу. Машина Шрайверу понравилась, однако его точку зрения разделяли далеко не все представители командования ВВС. В частности, среди активных противников проекта CL-282 оказался командующий стратегической авиацией генерал Ле Мей, неблагожелательный отзыв о CL-282 дал и майор Сиберг. По его мнению, идея установки двигателя J-73 на данный самолет была неудачной, свои предпочтения он отдавал двигателю J-57, однако разместить его в тесном фюзеляже, позаимствованном у истребителя F-104, было просто невозможно. В результате ВВС приняли в качестве временной меры проект RB-57D фирмы Martin, а предложение фирмы Bell Aircraft — самолет Х-16 — получил статус перспективного проекта. В сентябре 1954 года был подписан контракт на строительство двадцати восьми Х-16.
Модель высотного разведчика Х-16, разработанного фирмой Bell Aircraft
7 июня 1954 года Джонсон получил официальное письмо, в котором конструктора уведомляли, что его проект отвергнут. В письме приводились причины отказа: CL-282 имеет слишком необычную форму, только один двигатель и т.д. Но несмотря на это Джонсон продолжил работу. Это объяснялось тем, что в свое время Джонсон предложил свой проект ответственному работнику ЦРУ — Филиппу Стронгу, входившему в состав «Жюри по разведывательным аппаратам». Стронгу самолет понравился, и он доложил о нем заместителю директора ЦРУ по планированию и координации Ричарду Бисселу. Кроме того, самолетом CL-282 заинтересовалась и «Группа технологических исследований» (ГТИ), созданная по инициативе самого президента США Дуайта Эйзенхауэра, заинтересованного в повышении эффективности методов получения разведывательной информации. После неоднократных обсуждений вопросов, связанных с CL-282, состоявшихся в сентябре-октябре 1954 года, специалисты ГТИ пришли к единому мнению, что в сложившейся ситуации CL-282 может рассматриваться как жизненно необходимое средство для сбора разведывательной информации. Кроме того, они считали, что ВВС ни в коем случае не должны руководить разведывательными полетами CL-282, так как полет на военном самолете над территорией потенциального противника может спровоцировать войну. Поэтому самолет должен считаться гражданским и не иметь опознавательных знаков. По мнению ГТИ, для руководства операцией больше всего подходило ЦРУ. Однако сам шеф ЦРУ Аллен Даллес первоначально был не в восторге от этой идеи, правда, после того как проект был поддержан самим президентом, Даллеса все же удалось переубедить. В итоге 23 ноября «Консультативный разведывательный комитет» удовлетворил запрос директора ЦРУ Аллена Даллеса о начале работы над проектом CL-282. На следующий день это решение утвердил президент Эйзенхауэр, и программе строительства тридцати CL-282 общей стоимостью в 35 млн. долларов был дан зеленый свет.
Деревянный макет фюзеляжа самолета Х-16
В ЦРУ программа разведывательных полетов и постройки самого самолета получила шифр Aquatone. Ее руководство было поручено заместителю директора ЦРУ Бисселу, а координацию деятельности ЦРУ и ВВС осуществлял полковник Ритланд. Из соображений секретности финансирование программы велось из секретных фондов ЦРУ. Получив известие об этом решении, Келли Джонсон начал формировать небольшую команду, которой в условиях строжайшей секретности предстояло построить самолет. Первоначально в нее вошло 25 инженеров, рабочих-техников и механиков. К этому времени Джонсон уже имел основные технические требования к самолету по программе Акватон. Машина должна была иметь потолок 21500 метров, крейсерскую скорость на этой высоте 850 км/час (0,8 М), взлетную скорость 167 км/час и посадочную — 140 км/ час. При аэродинамическом качестве 20 дальность планирования с высоты 21500 м могла достигать 450 км. Масса разведывательного оборудования составляла 204 кг. Для максимального облегчения конструкции допустимые перегрузки ограничивались величинами +1,8 и -0,8g.
В новую группу Келли Джонсон подобрал наиболее опытных и способных инженеров фирмы Lockheed. К работе над каждым узлом было приставлено от одного до трех инженеров. По мере надобности специалистов переводили из одной группы в другую. Конструкторы работали в специально выделенной части отделения Skunk Works, доступ в которую был строго ограничен. Техники, механики, сборщики размещались рядом в «Здании №82» — огромном бомбовом складе времен войны. Благодаря близости конструкторов к месту сборки прототипа все конструкторские и производственные проблемы, возникающие при постройке, удавалось разрешать очень оперативно. Инженеры и техники работали по 45 часов в неделю, а позже рабочими днями сделали и субботы. Если имелось все необходимое, то сборка велась в две или три смены по скользящему графику.
Самолет по программе Aquatone разрабатывался на базе проекта CL-282, в который были внесены некоторые изменения. Так, на хвостовом оперении вместо двух стабилизаторов решили установить только один. Размах крыльев увеличили с 21,3 м до 24,4 м. Кабину решили сделать герметичной (по предварительным расчетам разведывательные полеты могли продолжаться до 10 часов, и пилот не смог бы находиться в специальном костюме так долго). Посадочные лыжи признали непрактичными и заменили их двухколесным велосипедным шасси; каждое крыло поддерживалось пружинными подпорками на небольших колесах, которые после взлета сбрасывались. При посадке самолет должен был сначала катиться, балансируя на двухколесном шасси, а когда движение замедлялось, заваливался на крыло. Чтобы избежать повреждений, оконечности крыльев имели на концах небольшие подобия полозьев. Суммарная масса этой конструкции оказалась значительно меньше, чем у обычного убираемого шасси.
Келли Джонсон пообещал подготовить первый опытный экземпляр к испытательному полету 2 августа 1955 года, а к 1 декабря 1955 года построить еще четыре аппарата. При этом предполагалось, что цена одной машины с учетом всех необходимых затрат не превысит одного миллиона долларов. Заготовка материалов для прототипа началась в январе 1955 года. К 15 апреля были закончены продувки модели в аэродинамической трубе, а 21 мая был закончен экземпляр самолета, предназначенный для статических испытаний, которые и начались 8 июля. Использование оснастки, оставшейся от XF-104, позволило завершить работы по сборке прототипа уже 15 июля. Передняя часть фюзеляжа до кабины пилота была только слегка модифицирована, но остальная его часть была существенно удлинена по сравнению с XF-104. По своим очертаниям Aquatone гораздо больше походил на планер, чем на обычный самолет.
Опытный образец сверхзвукового истребителя F-104
Этот летательный аппарат ни в коей мере не мог рассматриваться как нормальная для своего времени конструкция, так как при его создании проектировщикам пришлось нарушить все существующие требования и стандарты. Основным отличительным качеством этого самолета стала его необычайно малая масса, так как каждый «срезанный» килограмм веса конструкции означал увеличение высоты полета на лишний метр. Келли Джонсон шутил, что за еще более легкий самолет он продаст свою бабушку. В результате команда Джонсона нашла для снижения веса множество оригинальных решений. Так, например, хвостовая секция фюзеляжа соединялась с его остальной частью всего тремя небольшими болтами, болтами же к силовому набору фюзеляжа крепились и крылья. Отношение массы крыльев к площади их поверхности составляло всего 19,5 кг/м2 , что было в три раза меньше, чем у других реактивных самолетов того времени. Шасси имело массу всего 94 кг — при посадочной массе самолета около 7 тонн! Обшивку самолета сделали настолько тонкой, насколько это было возможно.
Все системы самолета были предельно просты. Управление не имело сервоприводов, но для облегчения работы пилота вместо обычной ручки установили штурвал. В кабине имелся только необходимый минимум навигационного оборудования, так как считалось, что полеты будут проводиться днем в ясную погоду. Ко всему кресло пилота было не катапультируемым. Тем не менее подчеркнутая функциональность самолета сочеталась с довольно изящными очертаниями. Среди инженеров Lockheed машина даже получила прозвище Angel (Ангел). Однако основным условием достижения самолетом необходимых характеристик была соответствующая силовая установка, сохранявшая достаточную тягу на такой большой высоте. Конструкторы выбрали двигатель J-57 фирмы Pratt & Whitney. Ее инженеры внесли в конструкцию двигателя несколько важных изменений, например, увеличили ширину лопаток ступени низкого давления компрессора, переделали гидронасос. Двухступенчатый нагнетатель и трехступенчатая турбина собирались вручную. Тем не менее на высоте 21 км тяга двигателя J-57 падала до 7% от взлетной.
Самолеты U-2А на аэродроме Грум Лейк в Неваде
Еще одной проблемой стало то, что стандартное авиационное топливо JP-4 на такой большой высоте могло либо замерзнуть из-за низкой температуры, либо вскипеть из-за низкого давления. Джонсону пришлось обратиться к главному советнику президента по военным вопросам и вопросам разведки — легендарному авиационному генералу Дулиттлу (он руководил сухопутными бомбардировщиками В-25, которые в 1942 году для бомбардировки Японии взлетали с палуб авианосцев) и в то же время к члену правления компании Shell с просьбой разработать специальный «высотный» авиационный керосин с низким давлением упругих паров. Новое топливо было создано по технологии, использовавшейся при производстве инсектицидного средства Flit, и получило обозначение LF-1A (у военных — JP-TS Thermally Stable, или JP-7). Интересно, что, изготовив к началу полетов Ангела несколько тысяч галлонов топлива LF-1A, фирма Shell израсходовала запас компонентов для производства инсектицида, что привело к дефициту этого сельскохозяйственного средства в летние месяцы 1955 года. В нормальных условиях LF-1A представляло собой густую жидкость, не горящую при соприкосновении с открытым пламенем. Учитывая высокую вязкость нового топлива, пришлось внести изменения в конструкцию топливных баков, систему подачи топлива и заправки самолета.
Для сохранения проекта Aquatone в тайне принимались беспрецедентные меры. Руководители программы считали, что самолет не может проходить первые летные испытания ни на авиабазе Эдвардс, ни на аэродроме фирмы Lockheed в Палладейле. На это накладывались и финансовые соображения. Джонсон подсчитал, что расходы на строительство первого опытного самолета составят 200-225 тыс. долларов. Но при проведении испытаний с использованием взлетно-посадочных полос одной из баз ВВС (за что пришлось бы платить) затраты возросли бы в три раза. Поэтому была поставлена задача: найти пригодную для проведения испытаний природную площадку.
Шумилин С.Э., Чечин А.А., Околелов Н.Н.