Стратосферная птичка: рождение М‑17 «Стратосфера» и путь к М‑55 «Геофизика»

В истории авиации есть самолеты-легенды: они устанавливали невообразимые прежде рекорды, были гением инженерной мысли и смелости или просто надежными и выносливыми рабочими лошадками. А есть самолеты-охотники на воздушные шарики. Звучит как шутка, но это далеко не шутка.

Во время холодной войны в СССР создали машину, способную подниматься на немыслимую высоту и расстреливать из пушки шпионские аэростаты. Самолет с размахом крыла шире, чем у Боинга, который мог часами парить в абсолютной тишине стратосферы на самой границе космоса. Эта машина называлась М-17 «Стратосфера». Ее потомок, М-55 «Геофизика», летает до сих пор. Вместе они установили сорок мировых рекордов, двадцать из которых не побиты и спустя тридцать лет.

Шпионские шарики

Все началось в разгар холодной войны. Середина 1950-х — время тотальной подозрительности и гонки вооружений. Американские спецслужбы искали способы заглянуть за железный занавес СССР и разведать, что происходит на бескрайних просторах Советского Союза.

И они нашли решение: воздушные шары.

В то время сотни автоматических аэростатов с фотокамерами и датчиками по струйным течениям ветра плыли через всю территорию СССР. Эти дешевые шпионские пузырики стали большой болью для советской ПВО: они забирались на высоту двадцать километров и выше — туда, куда не доставали ни зенитки, ни истребители тех лет. Крохотный беспилотный аэростат тихо дрейфовал в стратосфере, фотографируя военные объекты, а сделать с ним ничего было нельзя. МиГи той эпохи просто не могли туда забраться.

В 1960 году случилось знаменательное событие: под Свердловском (сегодня Екатеринбург) зенитной ракетой сбили американский высотный разведчик U-2 с пилотом Фрэнсисом Пауэрсом.

На волне этого успеха в СССР даже попытались создать свой аналог U-2 — проект С-13 в ОКБ Бериева. Но копия не взлетела, а к 1962 году программу свернули, признав, что нужны принципиально иные решения.

И такое решение пришло в 1967 году. Легендарному конструктору Владимиру Михайловичу Мясищеву поручили разработать комплекс для борьбы с высотными аэростатами.

Инженеры проанализировали десятки вариантов, от ракет до лазеров, и пришли к выводу, что лучше всего с задачей справится специальный самолет-перехватчик. Самолет, который сможет забраться на те же заоблачные высоты, долго там барражировать и уничтожать шары из пушек.

Осталось всего ничего: спроектировать самолет, способный летать на высоте более двадцати километров, причем достаточно медленно, чтобы не проскочить мимо цели.

Рождение «Стратосферы»

Получив зеленый свет, ОКБ Мясищева в 1970 году взялось за проект под шифром «изделие 34». Задача стояла дерзкая: перепрыгнуть барьер в двадцать километров. Раньше такого не делал никто, кроме разве что пилотов рекордных модификаций МиГ-25, которые забирались туда буквально на несколько минут.

Короче, готового решения не существовало. Пришлось создавать абсолютно новый самолет.

Основным ключиком к успеху стало уникальное крыло. М-17 спроектировали как двухбалочный моноплан с размахом крыла 40,3 метра. Для крыла специально разработали сверхкритический профиль П-173-9, такого раньше в советской авиации не было.

Если смотреть на самолет спереди, крыло выглядит необычно, оно изогнуто «обратной чайкой», немного опущено в центре и приподнято к концам.

Плюсом имеем 16 секций закрылков и шесть тормозных щитков по всему размаху. Это позволяло машине держаться на грани срыва потока в разреженном воздухе. М-17 мог летать там, где воздух в 10 раз разреженнее, чем у земли, практически парить как планер, с огромным аэродинамическим качеством 30:1. То есть с выключенным двигателем он мог спланировать с высоты одного километра на расстояние в 30 километров. Для сравнения, у того же Boeing 737 этот показатель составляет около 15, а у хороших планеров достигает 50. Перехватчик занял промежуточное положение: наполовину самолет, наполовину планер.

Но одним крылом задачу не решить. Нужен был мощный двигатель, способный тянуть машину в разреженном воздухе. Выбрали турбореактивный Колесов РД-36-51В — тот самый, что применялся на рекордных модификациях МиГ-25.

У земли он выдавал около семи тонн тяги, но на высоте 25 километров выдыхался до 600 килограммов-сил, всего 3% от номинала. Но другого выхода не было, более прожорливые двигатели сожрали бы все топливо прежде, чем самолет доползет до стратосферы.

Еще имеются два огромных воздухозаборника по бокам фюзеляжа — характерная черта М-17.

Сам фюзеляж сделали герметичным, с одноместной кабиной для пилота. На высоте 20 километров без гермокабины человеку не выжить. Так родился М-17 «Стратосфера».

Трагедия

Первый опытный экземпляр построили к концу 1978 года на заводе в Кумертау. Все было готово к началу испытаний. И тут случилась трагедия, о которой до сих пор ходят легенды.

Летчик-испытатель Кир Чернобровкин выполнял рулежные испытания. По сути, просто гонял новый самолет по полосе, проверяя управляемость на земле.

По одной версии, на полосу неожиданно выехал автобус техников. По другой, впереди оказались снежные заносы. Так или иначе, Чернобровкин принял решение разогнаться сильнее и чуть-чуть приподнять нос самолета. Многотонная машина, как назло, действительно оторвалась от земли.

В следующее мгновение пилот обнаружил себя в воздухе на сыром прототипе, который еще никто не пытался полноценно поднять. Видимость нулевая, самолет незнакомый, ситуация критическая. Чернобровкин не справился: М-17 рухнул с небольшой высоты и разбился. Летчик погиб, он не успел закрепиться ремнями и при ударе получил смертельную травму головы.

Стратосферный самолет унес первую жизнь, даже не начав летать по-настоящему. Самолет засекречен, ключевой испытатель потерян. Но работу продолжили.

В небо

Второй экземпляр собрали уже на Смоленском авиазаводе. Учли горький опыт, подлатали узкие места конструкции. И 26 мая 1982 года М-17 впервые по-настоящему поднялся в небо, за штурвалом был заслуженный летчик-испытатель СССР Эдуард Чельцов.

Самолет оторвался от полосы на небольшой скорости, плавно набрал высоту и полетел как по маслу! Впереди были годы д��водки, но главное свершилось: «Стратосфера» доказала свою жизнеспособность.

К 1983 году М-17 передали на государственные испытания. За три года, с 1983 по 1986 самолет выполнил 133 полета. Он достиг потолка около 21 500 метров и держал там скорость около 300 км/ч. Это очень медленно, на такой высоте обычные истребители еле-еле могут удерживаться, а наш герой спокойно барражировал.

Чтобы атаковать аэростаты, самолет вооружили. Изначально планировались аж две пушки ГШ-23 и пара ракет «воздух-воздух», причем пушки хотели установить во вращающейся турели сверху фюзеляжа. Но от излишеств отказались, все же это лишний вес. В итоге третий летный экземпляр получил фиксированную двухствольную пушку ГШ-23 калибра 23 миллиметра с простым прицелом.

Сюда же придумали и специальные снаряды. Обычный боеприпас просто пробил бы оболочку аэростата насквозь, не причинив особого вреда. Поэтому для М-17 создали 23-миллиметровые осколочные снаряды с особым взрывателем. Внутри они начинялись металлическими проволочными жгутиками, которые при взрыве расходились веером и резали тонкую оболочку шара.

В 1985-1987 годах на полигоне в Казахстане прошли уникальные учения: М-17 охотился на стратостаты-мишени. Летчики отрабатывали атаки на высотах от 9 до 21 километра и сбили девять аэростатов.

Задача была решена. СССР создал самолет, способный сбивать шары на околокосмической высоте. Однако...

Победа опоздала

История, как это часто бывает, распорядилась иначе. В 1983 году радары ПВО еще раз засекли шпионский аэростат, видимо, запущенный со стороны Норвегии. И больше такие шары не появлялись.

Американцы внезапно прекратили запуск аэростатов. К тому времени на смену шарам пришли спутники-шпионы и сверхзвуковые разведчики. Чуть позже между державами и вовсе подписали соглашение о прекращении запуска автоматических аэростатов в чужое воздушное пространство.

Программа самолета-перехватчика потеряла смысл. Государственные испытания М-17 решили не доводить до конца.

Новая жизнь

Казалось бы, что дальше? Проект засекречен, в серию не идет, три экспериментальные машины пылятся без дела. Но в конце 1980-х гриф секретности с М-17 сняли, самолет получил открытое имя «Стратосфера» — и тут-то обнаружилось, что у птички есть мирная и очень важная миссия.

Как раз в те годы мир охватила тревога из-за озоновой дыры. Требовалось исследовать верхнюю тропосферу и нижнюю стратосферу, брать пробы воздуха на высоте 15-20 километров, измерять концентрацию озона и других газов.

М-17 идеально подходил на роль летающей лаборатории! Он мог поднять научную аппаратуру прямо в озоновый слой.

Вместо пушки и прицела в носу и под брюхом смонтировали блоки приборов: спектрометры, датчики, пробоотборники. Программа получила название «Глобальный резерв озона», и М-17 внес свой вклад в изучение экологической проблемы века. В 1992 году самолет участвовал в международных экспериментах по измерению озона над Антарктидой.

В начале 1990-х М-17 привезли на авиационный салон в Париже. Он стоял на выставке — длиннокрылый, странный, весь белый, с маленькой кабиной. Пришлось рассказывать официальную версию — о научных целях и рекордах. А сколько этих рекордов «Стратосфера» наставила.

Мировые рекорды

Весной 1990 года летчики-испытатели решили напоследок побить как можно больше мировых достижений. Под руководством опытнейшего пилота Владимира Архипенко М-17 установил 25 мировых рекордов в классе реактивных самолетов массой 16-20 тонн. 12 из них были официально зафиксированы Международной авиационной федерацией: рекорды высоты, скорости и скороподъемности. 28 марта 1990 года Архипенко поднялся на 21 830 метров, установив абсолютный рекорд высоты в своем классе, который не побит до сих пор.

К 1990 году ресурс опытных машин был на исходе. Один самолет (борт СССР-17103) после рекордных полетов отправили в музей ВВС в Монино. Другой некоторое время летал в интересах науки, а затем тоже занял место в ангаре.

Казалось, история «Стратосферы» уже завершилась. Но на самом деле это было только начало.

Рождение «Геофизики»

Еще в ходе испытаний М-17 конструкторы понимали: потенциал платформы позволяет создать нечто большее, чем узкоспециализированный охотник на шарики. Огромный потолок, большая грузоподъемность (около двух тонн полезной нагрузки), продолжительность полета до шести-семи часов. Из него мог выйти отличный разведчик или научный самолет.

Параллельно с испытаниями М-17 в КБ Мясищева вели работы над модернизированной версией, известной как М-17РН (разведчик новый). Проект предусматривал два двигателя вместо одного и множество других доработок.

В 1987 году было решено закрыть тему перехватчика аэростатов и сконцентрироваться на многоцелевой модификации. Так на свет появился М-55, получивший собственное имя «Геофизика». НАТО присвоило ему код Mystic-B, продолжение прозвища М-17 Mystic-A.

По сути, это был новый самолет на базе М-17:

• фюзеляж удлинили для дополнительного оборудования и топлива;

• вместо одного турбореактивного двигателя установили два турбовентиляторных Соловьев Д-30В-12 тягой по 9 000 килограммов-силы каждый (можно сказать, гражданские родственники моторов от истребителя МиГ-31);

• размах крыла уменьшился до 37,5 метра, чтобы оптимизировать аэродинамику под возросшую массу.

Но в целом компоновка осталась прежней: двухбалочный хвост с двумя килями, высокорасположенное крыло большого удлинения, одноместная кабина.

16 августа 1988 года М-55 впервые поднялся в воздух. Два мотора дали чувство надежности: даже если один откажет, второй вытянет машину из стратосферы. Улучшилась динамика.

Правда, без проблем не обошлось, в ходе испытаний два прототипа М-55 потерпели аварии. К счастью, оба раза обошлось без жертв.

Всего построили четыре летающих М-55 и еще пару для статических испытаний. Один позже переделали в учебно-тренировочный двухместный вариант, остальные использовались по прямому назначению.

Само название «Геофизика» намекало, что основной упор теперь сделан на науку. Уже в 1996-1997 годах самолет участвовал в изучении арктической стратосферы в рамках международной программы APE-POLECAT.

Полеты выполнялись из финского города Рованиеми. Самолет позволил собрать уникальные данные о строении и составе нижней стратосферы над Скандинавией и российской Арктикой. Ученые исследовали полярные стратосферные облака, оценивали состояние озонового слоя, изучали влияние гравитационных волн на температурный режим.

В 1999 году «Геофизика» работала над Антарктикой, продолжая дело М-17. Базой стал аргентинский город Ушуайя на острове Огненная Земля, самый южный город мира. С 15 сентября по 15 октября самолет совершал вылеты к полярному вихрю, фиксируя формирование озоновой дыры. Перелеты из Москвы до Ушуайи и обратно сами по себе стали научными миссиями, на борту непрерывно работала аппаратура, собирая данные о характеристиках атмосферы при пересечении разных климатических зон.

За прошедшие годы М-55 «Геофизика» принял участие в десятках крупных международных проектов. Научные полеты выполнялись:

• над Арктикой из шведского города Кируна,

• над Индийским океаном с Сейшельских островов,

• над Австралией из Дарвина,

• над Африкой из Уагадугу в Буркина-Фасо,

• над Бразилией из Арасатубы.

В этих регионах происходит наиболее активное формирование воздушных масс, которые затем переносятся в другие части света.

Один из полетов преподнес неожиданный сюрприз: над Индийским океаном на высоте 16 километров, в области тропопаузы, приборы зафиксировали рекор��но низкую для атмосферы Земли температуру — минус 91,8 градусов по Цельсию.

В 2016 году М-55 участвовал в европейском проекте StratoClim, собирая данные для 26 исследовательских институтов. На борту разместили тридцать научных приборов общей массой более тонны, от лидаров до спектрометров. Самолет базировался в Индии и Таиланде, совершая полеты в муссонную тропосферу.

М-55 тоже не остался без рекордов. В сентябре 1993 года летчик-испытатель, Герой России Виктор Васенков поднялся на «Геофизике» на 21 360 метров, установив рекорд высоты в более тяжелой весовой категории, 20-25 тонн взлетной массы.

Всего на счету М-55 15 мировых рекордов ФАИ. И все они до сих пор не побиты. Просто в мире больше нет подобных самолетов, некому отобрать первенство.

От псевдоспутников до туристов в стратосфере

В середине 2000-х вокруг «Геофизики» возник необычный коммерческий замысел.

Компания Qucomhaps предложила использовать М-55 как «псевдоспутник», летающую станцию связи на высоте около 20 километров. Идея заключалась в том, чтобы оснастить самолет ретрансляторами и барражировать над территорией, раздавая интернет (внезапно) или обеспечивая связь. М-55 действительно способен находиться в воздухе до 6,5 часов на высоте 17 километров, а с дозаправкой или в экономичном режиме еще дольше. В проект даже инвестировали солидную сумму — нашел информацию о миллиарде долларов, но до реальных полетов дело так и не дошло.

Зато другой смелый замысел все же осуществился: туристические полеты в стратосферу. В 2000-х «Роскосмос» совместно с компанией Space Adventures предлагал желающим за немалую сумму подняться на двухместном М-55УТС на высоту около 21 километра, и несколько минут созерцать черноту космоса и изгиб земного горизонта из кабины. Такие полеты реально выполнялись, хотя и не стали массовыми.

Что сегодня

К 2020-м годам в строю оставались, по разным данным, один-два экземпляра М-55. Они хранились на аэродроме в Жуковском, изредка поднимаясь для научных проектов.

В 2023 году нашел информацию о том, что Россия планирует вернуть в строй единственный летающий М-55 для использования в разведывательных целях. Насколько эти планы близки к реализации, сказать, конечно, сложно.

В итоге

Все эти самолеты родились для войны, которая не состоялась. Их создали, чтобы охотиться на шпионские шары — и они научились это делать мастерски. Но когда цель исчезла, они обрели новый смысл — и какой!

Бывшие истребители аэростатов стали летающими лабораториями, исследующими озоновый слой планеты. На них бок о бок работали советские, российские и зарубежные ученые. Они летали над Арктикой и Антарктикой, над Индийским океаном и африканскими саваннами. Они помогли понять, как устроена атмосфера Земли и что угрожает нашему небу. Оружие превратилось в инструмент познания.

Сегодня один из героев нашей статьи стоит в музее в Монино — величавый, крашеный белым, немного грустненький экспонат под открытым небом. Другой, возможно, еще взлетит.

А пока — честь им и слава. Они заслужили своеместо среди звезд!