Экспериментальный самолет НМ-1(РСР)

В первой половине 1950-х годов многие отечественные конструкторские коллективы преимущественно занимались разработкой и постройкой истребителей. Данные КБ объединяло стремление достичь в ближайшую пятилетку скоростей полета, которые вдвое превышали бы скорость звука, а разделяло желание каждого быть первым с возможно большим отрывом. Казалось бы, все идет по плану и по делу, как вдруг в 1954 году на этом фоне группой не очень известных специалистов было выдвинуто ошеломляющее предложение. Они приняли решение создать новый летательный аппарат в духе старого, но не снятого официально сталинского лозунга: "Летать быстрее, выше и дальше всех!!!".
Сделать неординарный самолет, который не только соответствовал бы требованиям времени, но и действительно необходим, при этом такой, которого до этого ни у кого еще не было, можно лишь в ОКБ, имеющем добротную экспериментальную и производственную базы. В то время такую задачу решить было практически невозможно или, как минимум, очень трудно.

К началу 1950-х гг. все плановое советское опытное самолетостроение было сосредоточено в нескольких крупных опытно-конструкторских бюро. Главные конструкторы коллективов, остающиеся в МАПе (после закрытия в 1946-1949 годах опытных предприятий), «взявшись под руки», превратились в непреодолимую монолитную стену. Разделив сферы влияния, КБ всеми доступными средствами старались не допустить продвижению новых конкурентов. Выйти в один ряд с ними удавалось только единицам и то в большинстве случаев ненадолго (в 1951 году было воссоздано ОКБ Мясищева В.М., которое занималось стратегическими бомбардировщиками, и было расквартировано на заводе №23). Среди исключений было ОКБ-256, которое располагалось на Московском море в г. Подберезье на территории завода №256 (прежде здесь работало ОКБ Четверикова И.В., а после 1947 года – немецкие авиаспециалисты во главе с Бааде Б.В.).

Его возглавлял Павел Владимирович Цыбин (годы жизни 1905-1992 гг.), автор многих экспериментальных, спортивных и десантных планеров, которые строились до 1948 года. Для образования собственного ОКБ ему пришлось изрядно постараться, чтобы убедить правительство и военную верхушку в необходимости постройки самолета по предложенному им аванпроекту. Данная предварительная наработка фактически явилась тех. предложением Цыбина.
4 марта 1954 года Цыбин П.В. направил в Кремль закрытое письмо с предложением построить новый самолет, который будет наделен небывалыми свойствами. Его максимальная скорость должна была составлять 3 тыс. км/ч, высота полета – 30 тыс. м и дальность 14 тыс. км. Чтобы достичь заявленных характеристик предлагались многие элементы новизны. Оперению и крылу предписывались шестигранные профили с очень маленькой относительной толщиной (от 2,5 до 3,5%), еще нигде не применявшиеся для самолетов. Для фюзеляжа выбрали обводы аналогичного стиля с прямолинейными образующими поверхностей вращения. Важным условием обеспечения высоких летных данных являлась и соответствующая энерговооруженность. Ее собирались получить, во-первых, благодаря беспрецедентному облегчению конструкции и начинки с отдачей - 80% и, во-вторых, применением новых, более мощных двигателей.
Вопрос о том, что данную силовую установку необходимо было еще создавать, почему-то на первых этапах никого не смущал.

Предварительные работы были начаты в БНТ ЦАГИ малочисленной группой специалистов, которые были временно прикомандированы под начало Цыбина П.В. Это были Елисеев О.В., Костенко И.К., Кондратьев А.С., Шавров В.Б. и другие. Согласно аванпроекту, у "PC" (реактивного самолета) была непривычная аэродинамическая компоновка. Аппарат довольно удлиненных очертаний корпуса (около 30 метров) с трапециевидным крылом малого удлинения (площадь 65 м2, размах 10 м, стреловидность по передней кромке 58 градусов) имел на концах крыла два двигателя, носовое и хвостовое горизонтальное оперение. Хвостовая часть являлась своеобразной изюминкой аванпроекта, представляя собой окрыленный "спецгруз". По команде летчика (после приказа из Кремля) она отделяться в полете, превращаясь в снаряд. Это была крылатая бомба (за основу был взят корпуса изд. "244Н"), которая, после схода с замка бомбодержателя, планировала на обнаруженную за 250 километров цель, будучи сброшенной от нее за 50 километров. Оставшаяся на высоте часть самолета осуществляла разворот и, не входя в зону противовоздушной обороны противника, возвращалась... без хвоста. После отделения "спецгруза" "реактивный самолет" превращался в летательный аппарат схемы "утка". Для его балансировки при новом положении центра тяжести (поскольку с кормы "убиралась" тонна веса) в систему управления включались носовые горизонтальные цельноповоротные поверхности. С момента старта и до разделения "туловища" переднее горизонтальное оперение работало в флюгирующем, слегка "заневоленном", режиме. Рулевые поверхности крылатой бомбы, изначально включенные в систему управления самолетом на правах стабилизатора, после разделения переключались на автономное управление, выполняя свою функцию до момента встречи с целью. Целями могли стать Бостон, Лондон, Нью-Йорк, и так далее.
Обещанные показатели настолько понравились Кремлю, что стали мощной приманкой для военных и правительств постсталинского СССР, которая заставила отнестись к предложению очень серьезно, несмотря на скептические воззрения относительно его состоятельности.
Аванпроект передали доверенным лицам в Министерстве авиапромышленности. Его рассмотрение и изучение для общей оценки велось в Центральном аэрогидродинамическом институте. После обсуждения на расширенной комиссии, в состав которой вошли представители промышленности и ВВС, тех. предложение было признано дееспособным и грамотным. Специалисты института Авиапрома высказали сомнения по поводу 80-процентной весовой отдачи, и это привело к образованию отдельной подкомиссии, возглавляемой Цебриковым И.И. (начальник весовой бригады в ОКБ Сухого). Проверка показала, что для предлагаемой конструкции и схемы аппарата 80% нереальны, и рассчитывать можно только на 60% (в практике советского самолетостроения уже удавалось создать летательный аппарат с весовой отдачей превышающей 50%. В ОКБ Поликарпова в 1943 году был создан деревянный бомбардировщик НБ ("Т"), весовая отдача которого составляла 55%). С учетом того, что и такой результат был перспективным, предложению Цыбина дали "зеленую улицу". Таким образом, при всех "за" и "против" энтузиасты добились полного успеха.
Различные комиссии, проверки и инспекции по частным вопросам обследование объекта "PC" искусственно затянули почти на год. А когда придраться больше было не к чему, новаторы презентовали свое "детище" на расширенной коллегии Минавиапрома при участии чиновников из оборонного отдела ЦК КПСС. 5 мая 1955 года состоялся доклад Цыбина П.В. в верхах, а 23 мая было подписано постановление правительства о создании ОКБ-256 и постройке "PC". Под документом поставили свои подписи первые 13 членов правительства СССР и Политбюро: Маленков Г.М., Хрущев Н.С., Булганин Н.А., Каганович Л.М., Микоян А.И., Суслов М.А., Жуков Г.К., Поспелов П.Н., Ворошилов К.Е. и другие. Тогда же подписали и смету, общая сумма составила 224 млн. 115 тыс. рублей. К 1 февраля 1957 года должна была быть готова первая летная машина, а дублер – к 1 апреля того же года. На все работы давалось 1,5-2 года. Стоит ли говорить, что Павел Владимирович с единомышленниками совершили настоящий подвиг, создав новое дело и открыв предприятие. Новому ОКБ выделили помещение и производственную базу завода №256. Руководство ОКБ: Цыбин П.В. – главный конструктор, Голяев А.Г. – зам. по общим вопросам, Меркулов Б.А. – зам. по науке и Яковлев И.А. – зам. по спецоборудованию и системам. Известный авиаконструктор Шавров В.Б. был назначен начальником конструкторского отдела (фюзеляж, оперение, крыло, управление, шасси, и так далее) и руководил отдельными бригадами, специализировавшимися по перечисленным агрегатам. Кроме того в составе нового КБ имелось большое количество других бригад и отделов, для заполнения штата которых был открыт широкий прием. Другим главным конструкторам дали указание выделить Цыбину некоторое количество людей. Также, свежеиспеченные молодые специалисты из техникумов и вузов по распределению направлялись в ОКБ-256. С точки зрения подбора штата Цыбину не повезло поскольку недавно воссозданное (1951-1952 годы) ОКБ-23 главного конструктора Мясищева В.М. поглотило невостребованные человеческие ресурсы, заполнив собственный штат специалистами, которые остались не у дел после сокращения во второй половине 1940-х гг. авиационных предприятий. В связи с этим для ОКБ-256 оставалось совсем немного квалифицированного контингента. Естественно главные конструкторы лучших работников из своего состава не давал (все старались избавиться от низкоквалифицированных и неугодных). Таким образом, общий профессиональный уровень работников ОКБ-256 был ниже по сравнению с другими предприятиями. Однако это еще не все. Практически все работники, которые пришли извне, считали, что их заработная плата не может быть ниже, чем на предыдущем месте работы. Кроме этого, в больших опытно-конструкторских бюро, как правило, каждый месяц выплачивалась премия до 20% оклада, однако в новом ОКБ ее платить было пока не за что. Поэтому работники стали претендовать на повышение разрядов и категорий, чтобы подтянуть свой заработок до уровня предыдущих зарплат. Значительные неудобства в кадровом наборе представляла удаленность завода от Москвы, что стало причиной издержек при уже определенной смете. Главный конструктор спешил с заполнением штата для скорейшего развертывания работ по изделию, и в некоторых случаях шел на завышение категорий и разрядов конструкторам и другим ИТР. Например, вместо 2-й и 3-й категории давали 1-ю и 2-ю, что во многих случаях не соответствовало действительной квалификации. Кроме того прослойка ведущих инженеров и других "нечертящих" руководящих лиц и чиновников, делопроизводителей и общественников с большими окладами (начальники отделов, групп, бригад вместе с их заместителями и помощниками, а также всевозможные профсоюзные, комсомольские и партийные полуосвобожденные и освобожденные секретари) была довольно значительной.

Между тем сложность и новизна поставленных задач требовали наличия специалистов первого ранга, начиная с руководства и заканчивая простыми конструкторами. Сегодня можно смело говорить о том, что первоначально замысел был не по силам исполнителям ОКБ-256. Это сказалось уже на первых этапах работы. Сводный коллектив не имел общего трудового задела, той долгой совместной предварительной работы (когда люди притираются и привыкают друг к другу), дающей необходимый запас знаний.
С большим трудом удавались окончательный общий вид "Реактивного самолета" и даже его схема. На протяжении продолжительного времени (приблизительно два первых года) было выполнено 5 компоновочных чертежей общего вида в масштабе 1:5, одинаково подписанных Цыбиным, но только частично служивших основанием для детальных проработок, поскольку последующие виды не заменяли предыдущих, которые не были при этом аннулированы. И ни один из крупных вопросов до конца не додумывался. В конструкторских бригадах полной согласованности не было. Особенно много изменений вносилось из-за оборудования, которое постоянно менялось в порядке его совершенствования, когда одну систему, не оправдывавшую себя, сменяла другая, как правило, более сложная и емкая. Кроме того было множество ненужных работ, возникавших в головах "инициативных" заместителей и помощников. Так, например, много времени было потрачено на вопросы кондиционирования воздуха (рассматривалось даже предложение разводить хлореллу). Строилась, однако не была закончена, а точнее брошена в начале работ собственная термобарокамера. Делали, но не собрали динамически подобную модель самолета в масштабе 1:10. Сделанная из тончайшего энержа во всех деталях, она предназначалась для изучения будущих вибраций и деформаций. Словом, делалось много лишнего, внимание рассеивалось, а главные вопросы оставались нерешенными. Долгое время работы никак не могли выйти из состояния различного рода тупиков. Поэтому говорить о четких наработках и достижениях за первые 2-3 года почти не приходится. В устойчивое русло работа вошла почти под занавес существования конструкторского бюро. Однако обо всем по порядку.
Разумеется, в работе были многочисленные консультации с ЦАГИ, а также другими отраслевыми институтами авиапрома под надзором оборонного отдела ЦК. Работы всех служб ОКБ при принятии решений содрогались от мучительных увязок с агрегатными заводами, мотористами и немаповскими ведомствами и учреждениями. Дело оказалось новым в такой полноте и широте, о которых ни заказчики, ни разработчики "PC", ни законодатели даже не подозревали. Но со временем многое стабилизировалось. Проводилось большое количество расчетов и продувок, строились лабораторные комплексы и тому подобное. Первоначальную "тузовую" идею отделяемого хвоста вскоре оставили по причине выяснившихся сложностей, которые были связанны с разделением и автоперецентровкой, с наложением друг на друга проблем сверхзвуковой и дозвуковой аэродинамики, присущих единому летательному аппарату и его изолированным частям. В итоге, конструкторы остановились на нормальной схеме самолета с хвостовым оперением, а также полуутопленной подвеской под фюзеляжем "спецгруза". При этом была пересмотрена схема, конструкция и расположение убираемого посадочного шасси, которое получило при хвостовой опоре переднее положение основной ноги и измененные боковые стойки.
Во время разработки эскизного проекта "PC" стало понятно, что вес самолета превышает предложенный и о весовой отдаче в 60% не приходится даже думать. К концу 1955 года выяснилось, что максимальная дальность полета не превысит 7,5 тыс. км. Возникла идея о подвеске "PC" под Ту-95Н. Дальность совместного полета должна была составлять 3000-4000 км, после чего следовали отцепление и разгон "Реактивного самолета" при помощи двух спаренных ускорителей (с жидкостным ракетным двигателем) в режиме набора высоты. Дальнейший самостоятельный полет (после сброса ускорителей) проходил на двух маршевых сверхзвуковых прямоточных воздухореактивных двигателях со скоростью 3000 километров в час. Сброс бомбы, как и в первоначальном варианте, должен был производиться за 50 километров до цели с ее обнаружением бортовой РЛС на расстоянии 200-250 километров.
Эскизный проект самолета "PC" в таком виде был выпущен 31.01.1956 и утвержден главным конструктором П.В. Цыбиным. Задолго до этого, практически с самого начала разработки, в ОКБ-670 Бондарюка М.М. направили официальный заказ на разработку сверхзвукового прямоточного реактивного двигателя. Два таких СПВРД, которые получили обозначение РД-013, на расчетной высоте развивали тягу 4400-4500 кгс каждый. Двигатели должны были обеспечить на высоте 20 тыс. м скорость в 3000 км/ч. РД-013 имели регулируемый воздухозаборник внешнего сжатия с центральным конусом. Общая длина двигателя – 5,5 м, диаметр камеры сгорания – 650 мм.
Приблизительно в то же время другие ОКБ (Лавочкина С.А. и Мясищева В.М.) разрабатывали альтернативные проекты: изд. "350" и изд. "40". Это были дистанционно управляемые беспилотные крылатые аппараты, известные как "Буря" и "Буран". Аппараты также были рассчитаны на скорость в 3000 км/ч и межконтинентальную (трансполярную) дальность полета. Они оснащались прямоточными двигателями РД-012У и РД-018А (соответственно) конструкции Бондарюка М.М. "Буря" и "Буран" отличались вертикальным стартом с земли при помощи ракетных ускорителей с жидкостными ракетными двигателями.
Первый запуск межконтинентальной БР Р-7 конструкции Королева С.П., который состоялся 15.05.1957, и запуск 21.08.1957 такой же ракеты на расчетную дальность способствовали тому, что работы по крылатым носителям ядерного вооружения стратегического назначения в скором времени были резко сокращены.
Для боевой авиации и самолетостроения наступили черные дни. Создатели ракетной техники смогли сформировать мнение армейской верхушки и правительства о том, что авиатехника утрачивает своё значение в качестве главного стратегического оружия. Широко разрекламировали новые представления о боевой технике, где доминирующее положение занимали ракеты. Началась эпоха коренной перестройки ВПК СССР. Горячо поддерживаемая и необдуманно возведенная в догму точка зрения (участников и пристрастных сторонников ракетостроения) была раздута успехами в космонавтике, что привело к категорическому утверждению: "Ракеты заменят самолеты!", которое стало движущим лозунгом, перенеся огульно принятое решение на военную авиацию тактического назначения. Некоторые самолетостроительные ОКБ и мощнейшие заводы Авиационной промышленности были навсегда переданы Министерству среднего машиностроения. Их оснастку, тех. оборудование и все самолетные принадлежности пустили под копер. Оставшаяся от Авиационной промышленности культура конструирования, проектирования и производства в различных звеньях (начиная с изготовления деталей и заканчивая общей сборки изделий) сыграла значительную роль в мощном становлении ракетного двигателестроения, ракетостроения и космонавтики. Ракетчиками в очередной раз было буквально ограблено самолетостроение и до настоящего времени они почивают на лаврах, уверенные в своей правоте. Достаточно сказать, что заводы №1 и № 23 – флагманы советского самолетостроения – "узурпировали" под серийное производство ракет Королева С.П. и Челомея В.Н. "Это было страшным временем, – рассказывал Литвинов В.Я. директор завода №1, дважды Герой Социалистического труда.- Мы, являясь самолетчиками до мозга костей, вынуждены были подчиниться приказу Кремля, и без какого-либо желания все крушить, начиная чуждое для души дело. Свежие транспаранты и новые призывы, развешанные на стенах корпусов, чем то смахивали на воззвания к самоубийству, и изменить ничего нельзя было..."
В те годы большое количество военных авиационных подразделений, частей и соединений были лишены мат. части и расформированы. Тысячи боевых самолетов нашли свое "последнее пристанище" прямо на местах стоянки под газовыми резаками. Порождаемые массовым уничтожением авиатехники, в невиданных масштабах множились и росли самолетные кладбища. За вою историю мир не видел такого необузданного вандализма относительно результатов труда своего народа в собственной стране. Военные авиаторы и самолетостроители отсеивались и были переквалифицированы в ракетчиков и ракетостроителей. Погоны с "крылышками" и голубые петлицы были неисчислимо заменены черными с накладками крест-накрест из стволов. Один только пример перестройки повергает в настоящий ужас. Так, например, в ОКБ Лавочкина бывшие фюзеляжники разрабатывали корпуса космических спутников, а вчерашние проектанты крыльев ... по одному лишь внешнему сходству (и то, лишь на взгляд домохозяек или журналистов) переключились на проектирование панелей солнечных батарей...
Одновременно с работами по объекту "PC" в ОКБ занималось проектированием и созданием других аппаратов. Одним из наиболее перспективных являлся стратегический разведчик, предназначенный для ведения оперативной работы в глубоком тылу вероятного противника и над возможными театрами военных действий. Развернутые и проводившиеся ранее работы над крылатым носителем ядерной бомбы стали для ОКБ-256 подспорьем, которое позволило удержать его на плаву в период решительного ракетного засилья. В то время создатели ракетно-космической техники еще не помышляли о разведывательных космических станциях и орбитальных спутниках-шпионах. Поэтому в конце 1950-х годов "атмосферный" самолет-разведчик мог быть вполне актуальным.
Первоначальный проект разведчика, получившего название "2РС", также предусматривал использование двух сверхзвуковых прямоточных воздухореактивных двигателей РД-013 Бондарюка М.М. и воздушный старт из-под носителя. Вопрос о подвеске под самолет Ту-95Н в свете тогдашних представлений о носителях стратегического вооружения был предан забвению. Тему продолжили под обозначением "РСР" то есть "реактивный самолет-разведчик". Новая переориентация объекта, с высотного старта к аэродромному самостоятельному взлету, получилась вынужденной. Разработка систем подвески под носитель, которая началась в 1956 году на стадии компоновки и выпуска чертежей общего вида бомбовоза "PC", доведена до конца не была по нескольким причинам. Длина разведчика "2РС" в связи с установкой хвостовой антенны увеличилась по сравнению с прототипом на 700 мм. Это стало причиной дополнительных сложностей с его подвеской под фюзеляжем бомбардировщика Ту-95Н. Отработка систем подвески, отделения объекта в полете и запуска СПВРД велась в ОКБ-156 Туполева А.Н. крайне медленно и неохотно (в первую очередь это связывали с тем, что Туполев А.Н. был главным оппонентом работы Цыбина). Дело не пошло быстрее даже после выхода постановления правительства о продолжении серийного производства Ту-95 в Куйбышеве на заводе №18 в связи с необходимостью самолетов-носителей для "2РС". Эти работы в ОКБ Туполева вскоре в одностороннем порядке были прекращены.
Отказ от создания носителя (и как следствие от воздушного старта) привел к замене силовой установки и пересмотру схемы и конструкции шасси, чтобы осуществлять полноценную аэродромную эксплуатацию летательного аппарата (прежнее шасси предназначалось исключительно для посадки).
31 августа 1956 года вышло постановление СМ о выпуске самолета "РСР", оснащенного парой двигателей Д-21 конструкции Соловьева П.А. Данный самолет должен был выйти из сборочного цеха к первому кварталу 1958 года. Военно-воздушные силы ТТТ сформулировали к нему 15 января 1957 года. При выполнении данных требований аппарат стал бы первым всесуточным самолетом со сверхзвуковой скоростью полета, предназначенным для ведения разведки на удалении 1,7 тыс. км от аэродрома. Наибольшая скорость "РСР" в 2,7 тыс. км/ч требовалась лишь при крейсерской высоте полета 25,5 км. Эскизный проект "РСР", который был закончен 26 июня 1957 года и сделанный очень добротно, подтвердил реальность выполнения, как требований заказчика, так и надежд Кремля.
Высота 20 тыс. м реактивным самолетом-разведчиком должна была набираться за 15 минут от момента отрыва от взлетно-посадочной полосы. Скорость звука должна была достигаться на высоте 8,5 тыс. м спустя 4 минуты после взлета. На высоте 10,7 тыс. м при скорости 1540 км/ч сбрасывались подвесные баки и, набрав крейсерскую высоту (25,5 тыс. м), "РСР" выполнялся длительный установившийся полет на сверхзвуковой скорости, соответствующей М=2,65. Максимальная высота полета при скоростях до 2800 км/ч должна была составлять 26,7 тыс. м, а дальность полета на высотах свыше 20 тыс. м при меньшей скорости достигала 3760 километров. Согласно расчетам длина разбега составляла 1300 метров с выпущенными закрылками до скорости отрыва 330 км/ч, при взлетном угле до 9 градусов и тяге в 9500 кгс. Снижение "РСР" для посадки должно было начинаться за 500 километров до аэродрома. Длина пробега при посадочной скорости в 245 км/ч составляла 1200 метров. Разведчиком во время полета должны были соблюдаться режимы радио- и радиолокационного молчания. Для уменьшения радиолокационного отражения специалисты согласовали с конструкторами обеспечение соответствующих форм для нижней поверхности аппарата, а также возможности использования пористых радиопоглощающих покрытий обшивки. Для уклонения от ракет противника, которые обнаруживались бортовыми антеннами, предусматривалось выполнение противоракетных маневров с перегрузками до 2,5 (например, энергичный подъем до динамического потолка в 42 тыс. метров или подъем с левым и правым креном с дальнейшим резким изменением высоты), а также создание пассивных и активных радиопомех в рабочих диапазонах частот обнаружения средств противовоздушной обороны противника. Постановка помех возможна была при наличии излучающего локатора, питаемого от центрального турбоагрегата и снабженного двумя электрическими генераторами.

Схема самолета "РСР" представляла собой одноместный среднеплан, имеющий трапециевидное крыло малого удлинения и подобное ему цельноповоротное хвостовое оперение. Профили управляющих и несущих поверхностей были образованы в симметричные шестигранники прямыми линиями. Шестигранники по задней и передней кромкам заостренные. Набранный из цилиндров и конусов фюзеляж имел поперечное круглое сечение диаметром 1500 мм в центральной части. Поверх корпуса проложили накладной гаргрот трапециевидного сечения, который тянется от кабины пилота до передней кромки вертикального оперения. Данную надстройку сделали не сразу, а во время конструкторских проработок. Ее основным предназначением была проводка коммуникаций вдоль фюзеляжа из кабины пилота от органов управления до отклоняемых поверхностей оперения, для связи между гидро- и электроагрегатами и топливными емкостями. Передняя часть фюзеляжа – конус с носовым оживальным коком. Хвостовая часть, также конической формы, заканчивалась полусферическим обтекателем антенны оповещения об облучении в задней крайней точке. Фонарь кабины был образован прозрачными плоскими поверхностями. Данная форма использовалась для исключения искажения видимости. Фюзеляж был разделен на восемь отсеков: носовой кок; приборный отсек; герметичный отсек кабины пилота; передний несущий топливный бак; средняя часть, занятая под функциональное оборудование; задний несущий бак, состоящий из двух секций: рулевой отсек и кормовой топливный бак. Отсек кабины имел теплоизоляцию и две оболочки. Также, в фюзеляже размещался один расходный бак малой емкости, турбоагрегат, а также бак с переохлажденным пропаном, который использовался для охлаждения приборов и некоторого оборудования в сочетании с теплоизоляционными материалами. Керосиновые баки сварной конструкции изготавливались из листового дюралюминия Д-20. Диаметр подвесных баков 650 мм, длина – 11400 мм и вмещали 4,4 т горючего. Для полетов с переменным скоростным режимом (дозвуковая-сверхзвуковая-дозвуковая скорость), во избежание резких продольных разбалансировок, предусматривалась автоматическая перекачка топлива в задние емкости фюзеляжа из подвесных баков, а также был введен определенный порядок выработки. При этом обеспечивалось оптимальное положение центра тяжести относительно средней аэродинамической хорды крыла.
Летчик, который был одет в скафандр, находился в герметичной кабине, в которой у земли поддерживалось внутреннее давление в 780 мм ртутного столба, а на рабочей высоте - в 460 мм ртутного столба. В кабине температура воздуха поддерживалась в районе 30 градусов при наружной температуре 60 градусов и опускалась не ниже – 5 градусов при температуре за бортом до – 60 градусов. Летчик использовал индивидуальную систему кондиционирования, которая питала его скафандр. Скафандр в полете подключался к основной системе кондиционирования при помощи вентилей. В случае разгерметизации кабины в автоматическом режиме срабатывала аварийная система наддува скафандра, обеспечивающая внутреннее давление, которое соответствует высоте полета 11,5 тыс. м, то есть приемлемым условиям жизнедеятельности на протяжении 15 минут, за которые пилот мог опуститься в более плотные слои атмосферы для возвращения на свой аэродром.
Во время полета точность самолетовождения по заданному маршруту при использовании радиолокационных ориентиров через каждые 500 км должна быть не менее +/- 10 км м по курсу, а во время выхода в район цели до 3-5 км. Данные показатели достигалось использованием ряда автоматических комплексов: астроинерциальной системой с гировертикалью, пилотажно-навигационным оборудованием, системой курсовой стабилизации, автопилотом и радиолокационными визирами. Бортовая электрическая система состояла из пары стартеров-генераторов ГСТ-6000 установленных на каждом моторе и двух генераторов ЭГ-6000, которые работали от турбоагрегата. Сам турбоагрегат, установленный в фюзеляже и работающий за счет отбора мощностей от компрессоров турбореактивных двигателей, представлял собой тепловой стационарный реактор с выходным соплом, которое было выведено за обшивку корпуса. От турбоагрегата приводились три 15-сильных гидронасоса, воздушный компрессор с производительностью 40 тонн в час (рабочее давление 2 атмосферы) и вентилятор системы охлаждения производительностью 1000 тонн в час (давлением 0,7-1 атмосфера).

В состав оборонительного вооружения и разведывательного оборудования "РСР" входили радиолокационный прицел с фотоприставкой и станция радиоразведки, которые устанавливались внутри переднего обтекателя. Их использование было нужно для ведения разведки промцентров на дальности 250 км и обнаружения наземных радиолокационных систем противника (на дистанциях, которые соответствуют 125- 130 процентам от их дальности обнаружения). После этого в дело вводилось фотооборудование во время пролета над целью на высоте до 23 тыс. метров. На протяжении полета по маршруту были включены оптический прицел, служащий для контроля работы фотооборудования, а также станция предупреждения о радиолокационном облучении средствами противовоздушной обороны противника. При необходимости можно было использовать оборудование постановки пассивных и активных радиопомех.
При всех вариантах самолета независимо от назначения сохранялась мысль, что в первую очередь необходимо опробовать возможность полета самолета такой конструкции и схемы с его необычным крылом, и изучить особенности взлета, посадки, поведения в воздухе и др. специфические особенности. Масштабно уменьшенные модели, а также критерии подобия, связанные с ними, не давали исчерпывающих данных о результатах исследования аэродинамики. Для получения полноценной информации была необходима постройка и проведение летных испытаний нескольких натурных моделей, включенных с самого начала в смету. Однако натурные модели правительство не интересовали и в постановлениях не отражались. Однако по мере продвижения работ необходимость в их создании становилась все очевиднее. В 1956 году началась разработка натурной модели №1 (НМ-1), в которой реализовывалась конструкция будущего "РСР": шасси, планер, размещение оборудования, управление, работа некоторых бортовых систем и влияние систем на внешние формы самолета и выполнение им основных задач.
НМ-1 – упрощенный "РСР", самолет, имеющий аналогичные очертания, пилотируемый в исследовательских полетах без нагрузки и оснащенный только испытательными приборами. Одним словом, лаборатория, которая создавалась для полетов без достижения заданных летно-технических характеристик с ограниченными режимами. До получения штатных турбореактивных двигателей (Д-21) на машину поставили 2 двигателя АМ-5 с тягой 2000 кгс каждый (модель была рассчитана на дозвуковую скорость), что накладывало определенные упрощения на устройство машины и характер летных экспериментов. Носовая часть НМ-1 сделана значительно короче, по сравнению с боевым вариантом: для центровки там установили оживальную болванку массой 700 кг. Материалы и конструкция НМ-1 соответствовали конструкции и материалам "РСР". Топливная система была значительно облегчена, по объему топлива и тех. оснащенности (топливо перекачивать вперед-назад не нужно было, поскольку достижение волнового кризиса и продольной разбалансировки, связанной с ним, не планировали). Управление так же не имело принципиальных отличий от "РСР". Оно включало гидроусилители, жесткие тяги, механизмы загрузки и валы. Шасси было совершенно другим. Оно было сделано по типу посадочного приспособления эскизного проекта "PC", то есть с расположением главной опоры перед центром тяжести самолета, но, со значительным облегчением под стать меньшей массе НМ-1. Вместо двухколесной посадочной тележки ввели облегченную лыжу, сделанную из 10-миллиметровой дюралюминиевой плиты длиной 2,1 м и шириной 0,1 м. Она была рассчитана на несколько посадок с дальнейшей заменой на новую. К боковым узлам лыжи для взлета крепилась колесная ось, имеющая два пневматика, которую называли стартовой тележкой. Амортизация шасси во время рулежек и при разбеге осуществлялась обжатием пневматиков высокого давления и гидроцилиндром стойки. Полет должен был осуществляться в следующем порядке: взлет, сопровождающийся отделением от лыжи колесной оси; набор высоты в 1,2-1,5 тыс. м и скорости от 480 до 500 км/ч; полет по коробочке; посадка с приземлением на лыжу. Время первого полета не должно было превышать 15 минут.
В основном постройка НМ-1 была завершена к середине 1958 года, однако его выкатка на летное поле произошла гораздо раньше полной готовности, чтобы продемонстрировать ударные темпы работ и выполнения плана. Поэтому некоторые доводочные работы производились под открытым небом, что затягивало и усложняло их, так как машину необходимо было закатывать в ангар во время дождя и на ночь. Первое пробное руление провели 01.10.1958. Тогда же произвели первый подлет в воздух продолжительностью 17 секунд. Но разрешение на первый полет и на продолжение испытаний не удалось получить в связи с плохой погодой и некоторыми мелкими неполадками в работе бортовых систем. Затем появились сомнения в прочности посадочной лыжи, а затем наступила зима. "Добро" на полеты дали лишь весной следующего года. 18 марта 1959 г. произвели повторные рулежки, а 7 апреля в 10:53 летчик-испытатель Амет-Хан Султан совершил первый полет на НМ-1. Отрыв машины от взлетно-посадочной полосы производился как бы в 3 этапа. Сперва НМ-1 на скорости 285 км/ч отделился от полосы спустя 26 секунд после начала разбега. Повторный отрыв произошел при скорости 305 км/ч на 28-й секунде. В третий раз самолет отделился через 30 секунд после старта. В конце разбега скорость составляла 325 км/ч, при этом усилия на ручке составляло 15 кг (снижено триммером ЦПГО с 26 кг). Взлет выполнили с меньшим углом атаки и некоторым завышением скорости, в связи с чем стартовая тележка, сброшенная на скорости 400 км/ч с высоты 40 метров, разбилась о взлетно-посадочную полосу. По замерам, производимым сопровождающим самолетом Як-25, скорость НМ-1 составляла до 500 км/ч, а высота полета 1,5 км. В полете летчиком ощущались слабые покачивания машины по крену, компенсируемые элеронами. На высоте 200 метров пилот убрал газ, начав планирование со снижением скорости до 275 км/ч. Посадка самолета произошла с меньшим углом атаки и на большей скорости, чем было предписано программой испытаний. Через 4 секунды после касания бетонки выпустили тормозной парашют. Во время пробега при скорости 186 км/ч загорелась дюралевая подошва лыжи, но после полной остановки пламя исчезло. Из-за большей посадочной скорости длина пробега составила не 740 м (расчетные) а 1100 м. На посадке ударные нагрузки составлял от 0,6 до 1,95 ед. Продолжительность первого полета – 12 минут.
Еще два полета состоялись 3 и 9 июня 1959 год. Всего Амет-Хан на НМ-1 выполнил 6 полетов, а в дальнейшем еще 7 полетов выполнил Радия Захарова. В общей сложности в период с 1959 по 1960 гг. на НМ-1 летало 10 летчиков-испытателей, произведших 32 полета продолжительностью 11-40 минут на высотах 1-4 км. Достичь скорости более 490 км/ч не получалось, так как самолет с крылом малого удлинения, имея тягу двух турбореактивных двигателей в 4000 кгс, летел с большим углом атаки – 10-12 градусов.
Полеты показали, что самолет, имеющий такое крыло, может летать! Во время исследований были выявлены некоторые частности: самолетом устойчиво выдерживаются направление взлета, эффективность орган