Летающая лаборатория Ту-16ЛЛ (заводской индекс изделие «ЛЛ») стала самой главной и полезной экспериментальной модификацией в истории советской реактивной авиации. Самолет проектировался в ОКБ А.Н. Туполева и Летно-исследовательском институте (ЛИИ им. М.М. Громова) в Жуковском на базе серийных бомбардировщиков Ту-16 для проведения натурных летных испытаний перспективных турбореактивных и турбовинтовых двигателей в реальных условиях стратосферного полета.

Практически каждый советский авиационный двигатель, созданный во второй половине ХХ века (от ВД-7, АЛ-7Ф и Р-15Б-300 до НК-8, Д-30, Р-29-300, Д-36 и даже моторов для Ту-144 и Ил-86), прошел свои первые испытания в воздухе именно под брюхом Ту-16ЛЛ. Инженеры переоборудовали бомбоотсек самолета в выдвижной гидравлический подъемник, позволявший опускать испытываемый мотор в набегающий поток прямо в полете.

Зачем создавали Ту-16ЛЛ: решение проблемы опасных первых пусков новых двигателей

Наземные испытания двигателей на стендах не могли воссоздать реальные условия полета: разреженность атмосферы на высоте 10 000 метров, обледенение, скоростной напор на околозвуке (900 км/ч) и возможный помпаж компрессора. Ставить совершенно новый, необлетанный мотор сразу на единственный прототип перспективного самолета (например, МиГ-25, Су-24 или Ту-154) было смертельно опасно.

Инженеры ЛИИ им. Громова и ОКБ Туполева решили эту проблему созданием безопасного воздушного стенда:

• Выдвижной подфюзеляжный ковш (гидроподъемник): в месте грузового бомбоотсека смонтировали мощную гидравлическую траверсу-подъемник. На земле испытываемый двигатель крепился к траверсе и затягивался внутрь фюзеляжа, а в воздухе на высоте 5 000–10 000 м опускался вниз в открытый набегающий поток.
• Безопасность носителя: Ту-16ЛЛ летел на своих двух штатных сверхнадежных моторах АМ-3. Если испытываемый экземпляр под брюхом заглохал, загорался или уходил в помпаж, экипаж просто перекрывал ему топливо, тушил автономной системой пожаротушения или втягивал обратно в отсек.
• Автономная топливная система: в фюзеляже установили отдельные баки под разные типы горючего и керосина с подводом специфических присадок для испытуемых двигателей любого типа.
• Многоканальная КЗА: грузовой отсек и кабину оператора оснастили массивом контрольно-записывающей аппаратуры (КЗА) и осциллографов, фиксировавших вибрации, температуру газов, давление и расход топлива на всех режимах.

Экстерьер и особенности планера Ту-16ЛЛ

Внешне Ту-16ЛЛ легко отличить от боевых бомбардировщиков по вырезу створок бомбоотсека и выпирающему под брюхом фюзеляжа испытываемому мотору различной формы и диаметра (от компактных Р-11 до гигантских моторов Д-18Т и НК-144).

Планер сохранил стреловидное крыло (35°), два маршевых двигателя АМ-3 в корнях крыла, кабину пилотов и кормовую пушечную турель (на части машин верхняя и нижняя турели снимались ради размещения телеметрических стоек).

Оборудование и вооружение летающей лаборатории Ту-16ЛЛ

Оснащение Ту-16ЛЛ полностью подчинено задачам снятия научных параметров и обеспечению безопасности испытательных полетов.

• Выдвижная гидравлическая траверса: подъемно-опускной механизм подфюзеляжного отсека с амортизаторами для забора и опускания испытываемого мотора в поток.
• Контрольно-записывающая аппаратура (КЗА): многоканальные бортовые самописцы, шлейфовые осциллографы и датчики вибрации, давления и температурной напряженности турбины.
• Индивидуальная система пожаротушения: углекислотные и фреоновые огнетушащие системы, подведенные непосредственно к мотогондоле испытуемого двигателя.
• Прицельно-навигационный комплекс «Рубидий-ММ-II»: панорамный локатор для навигации и точного выдерживания высотно-скоростного профиля испытаний.
• Оборонительное пушечное вооружение (сохранено частично): кормовая турель ДК-7 с двумя 23-мм пушками НР-23 и РЛС «Аргон» для самообороны и балансировки планера.
• Отсутствие бомбового вооружения: бомбовый арсенал полностью отсутствовал — весь бомбоотсек занимала траверса и КЗА.

Маршевые двигатели АМ-3 и надежность лаборатории

Маршевая силовая установка Ту-16ЛЛ состоит из двух одноконтурных турбореактивных двигателей АМ-3 (конструкции ОКБ А.А. Микулина) с сухой форсажной тягой 8 750 кгс каждый (суммарно 17 500 кгс / 171.6 кН).

Мощность и тяговый запас моторов АМ-3 позволяли Ту-16ЛЛ уверенно лететь со скоростью 800–900 км/ч даже при включении испытуемого мотора на максимальные форсажные режимы или, наоборот, при его полном заглохании в воздухе, гарантируя спасение экипажа и ценной телеметрии.

Технические характеристики Ту-16ЛЛ

Параметры верифицированы по официальным эксплуатационным регламентам ЛИИ им. М.М. Громова для летающих лабораторий Ту-16ЛЛ:

• Класс: Экспериментальная летающая лаборатория / испытательный самолет БРЭО и двигателей.
• Максимальная скорость на высоте: 960 км/ч.
• Испытательная скорость с опущенным мотором: 400–850 км/ч.
• Практический потолок: 12 300 м.
• Практическая дальность: 3 500–4 200 км (в зависимости от расхода испытуемого мотора).
• Максимальная взлетная масса (MTOW): 75 800 кг.
• Масса пустого снаряженного самолета с КЗА: 38 500 кг.
• Экипаж: 5–7 человек (летчики-испытатели, ведущие инженеры по испытаниям, операторы КЗА).
• Маршевая силовая установка: 2 × ТРД АМ-3 (суммарная тяга 17 500 кгс / 171.6 кН).

Ту-16ЛЛ vs Boeing B-52 Mothership (Engine Testbed): аудит летающих лабораторных гигантов

Прямым функциональным конкурентом Ту-16ЛЛ по задаче стратосферных испытаний перспективных двигателей является американский летающий стенд на базе реактивного стратегического бомбардировщика Boeing B-52 Mothership / Engine Testbed. Сопоставление этих платформ демонстрирует разницу подходов к размещению испытуемых двигателей.

Параметр	Ту-16ЛЛ (ЛИИ им. Громова, СССР)	Boeing B-52 Engine Testbed (США)
Максимальная взлетная масса (MTOW)	75 800 кг	180 000+ кг
Размещение испытываемого двигателя	Подфюзеляжная траверса (внутри бомбоотсека)	Подкрыльевой пилон (вместо пары штатных)
Защита испытуемого мотора на взлете	Убирается внутрь корпуса от грязи и камней	Открыт на крыле (риск попадания мусора)
Диапазон тестируемых двигателей	От ТРД МиГ-21 до гигантов Д-18Т (для «Руслана»)	От ТРДД до тяжелых моторов TF39 / JT9D
Маршевая силовая установка	2 × ТРД АМ-3 (17 500 кгс)	8 × ТРДД TF33 (21 000+ кгс)

Расчет удобства эксплуатации и безопасности испытуемого мотора наглядно показывает преимущество туполевской схемы. Американский B-52 подвешивал испытуемый мотор на крыльевой пилон, где тот был незащищен от ударов птиц и камушков с ВПП при взлете. Ту-16ЛЛ с подфюзеляжным выдвижным ковшом взлетал со спрятанным внутри бомбоотсека двигателем и опускал его в поток только на чистой высоте в стратосфере. Это позволило Ту-16ЛЛ безаварийно дать путевку в жизнь десяткам важнейших моторов советской военной и гражданской авиации.

Вердикт: главный кузнец советского мотростроения

Летающая лаборатория Ту-16ЛЛ — без преувеличения самый полезный экспериментальный самолет СССР. Благодаря выдвижному подфюзеляжному ковшу, мощности планера и мужеству летчиков-испытателей ЛИИ им. Громова, Ту-16ЛЛ дал путевку в небо практически всем реактивным и турбовинтовым двигателям, на которых до сих пор летает авиация России.