Tu-4: Liên Xô đã 'sao chép' B-29 như thế nào?

Khi Liên Xô quyết định phát triển Tu-4, Tupolev không được giao nhiệm vụ thiết kế một chiếc máy bay mới từ đầu.

Yêu cầu là tạo ra một oanh tạc cơ có năng lực tương đương B-29 trong thời gian ngắn nhất. Vì vậy, 4 chiếc B-29 mà Liên Xô thu giữ được trở thành nguồn tham khảo trực tiếp cho chương trình.

Các kỹ sư tháo rời máy bay, nghiên cứu cấu trúc và đo đạc từng bộ phận để xây dựng lại thiết kế.

Về tổng thể, Tu-4 giữ lại rất nhiều đặc điểm của B-29. Hai máy bay có bố trí khí động tương tự, đều sử dụng 4 động cơ piston đặt trên cánh, thân máy bay lớn với khoang bom bên trong và buồng lái điều áp.

Kích thước của Tu-4 cũng gần tương đương B-29. Tu-4 dài khoảng 30,2 m, sải cánh 43,1 m và có trọng lượng cất cánh tối đa khoảng 66 tấn.

Tuy nhiên, sao chép hình dáng không đồng nghĩa với sao chép toàn bộ linh kiện. Một trong những vấn đề lớn nhất là tiêu chuẩn đo lường.

Mỹ sử dụng hệ inch, trong khi Liên Xô sử dụng hệ mét. Nếu chuyển đổi đơn giản từng kích thước, nhiều chi tiết có thể không phù hợp với khả năng chế tạo và vật liệu sẵn có của Liên Xô.

Các kỹ sư vì vậy phải quyết định bộ phận nào có thể giữ nguyên nguyên lý thiết kế và bộ phận nào phải thiết kế lại.

Điều này đặc biệt quan trọng đối với vật liệu. B-29 sử dụng nhiều loại hợp kim nhôm và vật liệu có đặc tính cơ học phù hợp với thiết kế ban đầu.

Liên Xô không phải lúc nào cũng có vật liệu tương đương. Một số loại phải được thay thế bằng vật liệu trong nước, đồng thời điều chỉnh kích thước và quy trình chế tạo.

Động cơ là một ví dụ điển hình. B-29 sử dụng động cơ Wright R-3350 Duplex-Cyclone. Tu-4 không sử dụng nguyên bản động cơ này mà được trang bị động cơ Shvetsov ASh-73TK, loại động cơ piston 18 xi-lanh làm mát bằng không khí, công suất khoảng 2.400 mã lực.

Việc lựa chọn động cơ trong nước giúp Liên Xô chủ động hơn về sản xuất và bảo dưỡng, nhưng cũng đòi hỏi phải điều chỉnh nhiều hệ thống liên quan.

Hệ thống điện cũng được thay đổi. B-29 sử dụng hệ thống điện 230 V, trong khi Tu-4 áp dụng hệ thống 115 V.

Điều này khiến nhiều thiết bị điện và thiết bị phụ trợ phải được thiết kế hoặc điều chỉnh lại để tương thích với tiêu chuẩn Liên Xô.

Hệ thống vũ khí phòng thủ cũng không được giữ nguyên hoàn toàn. B-29 sử dụng nhiều tháp pháo điều khiển từ xa với súng máy và pháo Mỹ.

Tu-4 thay thế bằng hệ thống vũ khí của Liên Xô, đáng chú ý là pháo 23 mm. Cấu hình mới đòi hỏi thay đổi cả hệ thống điều khiển hỏa lực và các cơ cấu lắp đặt vũ khí.

Thách thức còn nằm ở những chi tiết tưởng như nhỏ. Hệ thống thủy lực, thiết bị vô tuyến, dây dẫn, ổ bi, hệ thống điều áp và hàng nghìn linh kiện khác đều phải được sản xuất theo tiêu chuẩn của Liên Xô. Có những bộ phận không thể tìm thấy vật liệu tương đương nên phải thiết kế lại.

Vì vậy, Tu-4 chính xác hơn nên được gọi là một bản tái tạo kỹ thuật của B-29, chứ không đơn thuần là chiếc B-29 được sản xuất lại.

Liên Xô giữ lại kiến trúc tổng thể và nhiều giải pháp kỹ thuật quan trọng, nhưng đồng thời phải xây dựng một hệ thống công nghiệp đủ khả năng chế tạo hàng loạt máy bay theo tiêu chuẩn trong nước.

Chính quá trình này mới là giá trị lớn nhất của chương trình Tu-4. Nó buộc ngành hàng không Liên Xô phải làm chủ hàng loạt công nghệ chế tạo chính xác và tích lũy kinh nghiệm để phát triển những oanh tạc cơ chiến lược hoàn toàn mới sau này.