Пока проводились эти лётные эксперименты, титановый Ф-57 обклеили плитками теплозащиты и установили новую мотогондолу с двумя двигателями М16-17 и жидкостным ракетным двигателем по центру. ЖРД несколько раз испытывали на стенде, затем поставили на стенд весь самолёт, и провели десяток пробных «прожигов». На носу и хвосте самолёта установили дополнительные блоки с двигателями ориентации. Летать предстояло на таких высотах, где аэродинамические рули теряли эффективность.
11 января 1961 года Ту-95В с подвешенным под фюзеляжем «боевым» Ф-57, соединённым с полуконформным баком, с помощью тягача вывезли на старт. Места пилотов в кабине бомбардировщика заняли лётчики-испытатели туполевского ОКБ Эдуард Ваганович Елян и Михаил Васильевич Козлов. Кресло пилота Ф-57 занял Николай Иосифович Горяйнов.
Спортивный комиссар FAI Иван Григорьевич Борисенко проверил бортовые самописцы обоих самолётов и собственноручно их опломбировал. Полёт намечался рекордный, хотя установление рекорда и не было самоцелью, поэтому министр Дементьев распорядился официально зафиксировать результат.
Подъехали заправщики, солдаты присоединили шланги, моментально покрывшиеся густым слоем инея. В полости топливного бака заправили жидкий кислород и сжиженный метан. Покрытый инеем бак из серебряного стал белым.
Сотрясая окрестности рёвом двигателей, Ту-95 пошёл на взлёт. У края полосы его провожали создатели будущей аэрокосмической системы – Бартини, Мясищев, Цыбин, Черняков. Подъехал Владимир Николаевич Челомей, вместе со своим заместителем Сергеем Никитичем Хрущёвым.
Самолёт оторвался от земли и начал набирать высоту. Взлетать пришлось с уменьшенным запасом топлива, чтобы не превышать максимальный взлётный вес. По достижении высоты 10 тысяч метров он лёг на курс, ведущий на север. Полёт решено было провести над тундрой, где Ф-57 с его лыжно-колёсным шасси мог в любом месте приземлиться на вынужденную, если возникнет такая необходимость. По трассе полёта дежурили несколько дирижаблей Контрольно-измерительного комплекса, поддерживавших связь с экипажем бомбардировщика и пилотом опытного самолёта. На них были установлены радиолокаторы, осуществлявшие объективный контроль.
В районе Вологды Ту-95 повернул на курс 40 градусов, нацеливаясь на южную оконечность Камчатки. Через пять минут, после окончательной проверки всех систем, была дана команда на запуск двигателей подвешенного самолёта и отделение от носителя.
Вот тут пригодилась увеличенная тяга двух М16-17. С подвешенным баком, превышавшим размеры самого Ф-57, самолёт изрядно потяжелел. Горяйнов двинул вперёд рычаги управления двигателями, самолёт рванулся вперёд и вверх, быстро набирая скорость и высоту. Николай Иосифович, прижатый перегрузкой к креслу, докладывал по радио показания приборов и собственные ощущения:
– Скорость растёт, высота 15 тысяч. Перешёл на сверхзвук. Продолжаю набор высоты, скорость растёт.
– Прошёл М=1,5, высота 18 тысяч, растёт...
В Москве руководители разработки столпились у радиостанции, жадно вслушиваясь в каждое слово лётчика. Связь была установлена через цепочку дирижаблей. В комнате повесили репродуктор, звук вывели на него, чтобы лучше слышать.
– Скорость М=2, высота 25 тысяч, матчасть в норме, разгон продолжаю.
Самолёт мчался над заснеженной тундрой, с земли он выглядел еле различимой полоской белого инверсионного следа, теряющейся в запредельной высоте.
– Скорость М=2,5, высота 30 тысяч, продолжаю разгон. Мужики... а Земля-то – круглая! И небо тут ни хрена не синее... чёрное небо, всё, что выше горизонта.
Земля за окнами кабины ощутимо закруглялась. Синева неба выродилась в узкую полоску на горизонте. Выше неё небо было тёмно-синим, постепенно переходя в чёрноту космоса.
– Скорость М=3, высота 35 тысяч, выше на ТРД не полезу, двигателям воздуха мало. Продолжаю разгон.
Подъехал Глушко, протолкнулся через заполнившую комнату толпу людей, коротко спросил:
– ЖРД уже включён?
– Нет ещё.
– Хорошо. Успел. Сергей сейчас подъедет.
Из репродуктора донеслось:
– Высота 35 500, скорость М=3,2, растёт...
Через несколько минут после Глушко приехал Королёв. Едва он вошёл, из динамика послышалось:
– Скорость М=3,3, высота 36 тысяч, начинаю выполнять «горку». Включаю ЖРД... Ох, бля... Есть зажигание! Перегрузка... растёт... 2G, 3G... ТРД выключаю. Перегрузка 4G, расчётная, высота 45 тысяч, скорость М=4, сильная вибрация, расход топлива в пределах нормы.
Все замерли. Бартини, обычно спокойный, сжал кулаки так, что побелели пальцы. Наступила плотная тишина, нарушаемая только звуками дыхания и докладами по радио:
– Скорость М=5, высота 50 тысяч, продолжаю набор. Трясёт, однако...
Целью эксперимента был управляемый полёт с гиперзвуковой скоростью в мезосфере, где из-за разрежённого воздуха не могут летать обычные самолёты.
– Скорость М=5,5, высота 55 тысяч... Перегрузка 4G... Двигатель работает устойчиво. Тряска поменьше стала...
