– Двигатель J-58 ТРД изменяемого цикла с прямоточным внешним контуром. ТРД в нём заключён в трубу с несколькими комплектами перепускных устройств. Перед двигателем установлен перемещаемый конус. Сдвигая конус, открывая и закрывая створки, можно добиться широких пределов регулировки, и, соответственно, получить скорость полёта до М=3,2...
Александр Александрович насколько возможно подробно рассказал всё, что было известно об американском двигателе. Упомянул особое топливо JP-7, дополнительное топливо TEB, используемое в системе зажигания, показал, как работает сложная система перепускных труб.
– Есть предложение разработать на базе вашего М16-17 аналогичный двигатель, позволяющий поддерживать скорость порядка М=3,2 и выше в течение нескольких часов, – заключил министр.
– Прошу дать месяц на изучение информации и предварительные расчёты, – сразу ответил Бондарюк. – Ничего подобного мы раньше не делали, это намного сложнее обычной прямоточки.
– Хорошо, – согласился Дементьев. – Изучайте.
После месяца ожесточённых споров и предварительных прикидок Бондарюк и Зубец пришли к выводу, что сделать такой двигатель сложно, но можно. Начали с изготовления моделей и их продувки в сверхзвуковой аэродинамической трубе ЦАГИ, чтобы понять, как должен работать конус и система перепуска воздуха. Работа явно предстояла сложная и долгая.
В то же время Бартини понимал, что из Ф-57 можно выжать больше. Второй опытный самолёт построили уже не из нержавеющей стали, а полностью из титановых сплавов. Машина получила название «Золотая птица», но отнюдь не за цвет. Официально её строили для испытания нового теплозащитного покрытия на основе кварцевой керамики. Бартини понимал, что самолёт может летать ещё выше и ещё быстрее. Передние кромки крыльев и обрамление фонаря кабины выполнили из тугоплавких материалов и применили в конструкции спиртовое охлаждение. Перед полётом в самолёт заливали 225 литров спиртоводяной смеси, именуемой «шило», из-за чего машина Бартини пользовалась неизменной любовью и уважением технического состава, не меньше, чем Ту-22 и, впоследствии, МиГ-25. Когда в составе смеси начали использовать спирт двойного одорирования, с серной «отдушкой», для многих тихих алкоголиков это стало тяжелейшим ударом судьбы. Пришлось подшиваться или делать кодирование.
Роберт Людвигович понимал, что единственным двигателем, способным обеспечить скорость больше, чем М=3, на тот момент был ЖРД. Поэтому он обратился за помощью в Главкосмос, к Глушко и Королёву, предложив им свой самолёт для экспериментальной отработки технических решений разрабатываемых ими изделий (АИ). Глушко в это время работал над метановым вариантом РД-33, и сразу заинтересовался, так как самолёт позволял вернуть испытываемый двигатель на землю неповреждённым. Тяга РД-33 в 170 тонн для относительно лёгкого Ф-57 была более чем избыточна, но у Валентина Петровича в загашниках было несколько метановых вариантов двигателей меньшей тяги, например, переделанная на метан одна из 4-х камер сгорания двигателя РД-107, использовавшаяся для стендовой отработки (АИ).
Королёву тоже нужно было испытать новые технические решения, например, совмещённый топливный бак с единой теплоизолированной перегородкой для сразу двух криокомпонентов. К тому же Сергей Павлович почитал Бартини своим учителем, и ни за что не смог бы ему отказать, даже если и хотел бы. Согласие было достигнуто, и работа началась. По требованию Главкосмоса ВВС предоставили для испытаний бомбардировщик Ту-95В, переделанный по заказу 242 для испытания сверхмощной термоядерной бомбы. У него уже были сняты створки бомбового отсека. Бомбодержатель заменили на вновь разработанную систему подвески опытного самолёта.
Как только ОКБ-16 предоставило Бартини и Мясищеву опытную партию из 4-х двигателей М16-17, сначала один, а затем два таких двигателя поставили на Ф-57. Два двигателя М16-17 для относительно лёгкого Ф-57 тоже были совершенно избыточны. Их суммарная тяга почти в полтора раза превышала взлётный вес самолёта. С двумя такими двигателями Ф-57 мог бы стартовать вертикально. С одним двигателем М16-17 опытный самолёт уверенно разгонялся до М=2,5.
В ноябре 1960 года с завода № 88 был доставлен полукомформный топливный бак, разработанный для совместного хранения двух криокомпонентов – сжиженного метана и жидкого кислорода. Компоненты разделялись теплоизолированной полусферической перегородкой. Макет самолёта Ф-57, соединённый с наполненным водой баком подвесили под Ту-95 и выполнили несколько пробных полётов, чтобы убедиться в нормальной управляемости носителя. Перед посадкой воду из бака сливали, чтобы снизить нагрузки.
Затем летающий макет оснастили твердотопливным разгонным двигателем увода и провели пробный сброс с Ту-95 на высоте 10 тысяч метров. Отделение прошло штатно, радиоуправляемый макет вёл себя предсказуемо, и после отделения бака совершил посадку на парашюте.
