На начальной стадии работ аэродинамическая компоновка самолета не претерпела существенных изменений. Проект получил индекс «106». Были изменены воздухозаборники и мотогондолы, в которых размещались новые двигатели, названные также НК-106, что являлось приспособлением НК-6 к конкретной конструкции. Крыло стало более тонким, изменилась толщина профилей.

Компоновка, сначала поддержанная ЦАГИ, потом по результатам продувок не получила одобрения.

Первоначальная компоновка самолета Ту-106

Поскольку ВВС в ТТТ к модернизации Ту-22 ввели положение о необходимости не только сверхзвукового и дозвукового полета, но и возможность полета на малой высоте, стало ясно, что крыло «106» не годится. Появилось предложение применить крыло изменяемой геометрии.

Переход от самолета Ту-106 к самолету с крылом изменяемой геометрии

Памятуя о трудностях с восстановлением поля скоростей в коротких воздухозаборниках самолета Ту-22, был очевиден переход к длинным боковым воздухозаборникам, отработанным на Ту-128. Так родилась схема самолета Ту-22М (заводской шифр «145»).

Модельные аэродинамические исследования проводились под руководством отдела техпроектов. Сергей Михайлович требовал добиться максимальных значении качества как на дозвуковом, так и на сверхзвуковом режимах полета.

Здесь и далее я придерживаюсь воспоминаний Грибанова Бориса Алексеевича, тогда еще молодого специалиста, которому была поручена работа по аэродинамике крыла изменяемой геометрии. С тех пор его судьба связана с отделом техпроектов, с военными самолетами. Сейчас он начальник бригады боевого применение

Дальнейшее совершенствование двигателя серии НК-6, с увеличением его тяги до 20 т, дало обозначение двигателю — НК-20. Отработка новых компоновочных решений проводилась под постоянным контролем Сергея Михайловича. Все варианты обсуждались в его кабинете в присутствии Дмитрия Сергеевича Маркова, которому, как и ранее с Ту-22, была поручена и последующая модернизация. После обсуждений компоновку показывали Андрею Николаевичу, после чего перечерчивали. Многократные чертежи общего вида разрабатывались А. Д. Воробьевым.

В 1967 году была закончена постройка полномасштабного макета самолета и проведена макетная комиссия заказчика, положительное заключение которой позволило приступить к изготовлению опытной партии самолетов. К этому моменту были подключены к работе уже все структурные подразделения ОКБ.

Правительственное постановление по самолету Ту-22М было принято 8 ноября 1967 года. В нем задавалось во втором квартале 1969 года создание самолета — носителя одной ракеты типа Х-22.

Постройка первого опытного образца самолета Ту-22М была закончена в июле 1968 года. Долгая наземная отработка всех систем, комплексирование оборудования, и первый вылет самолета «нулевой» серии (Ту-22М0) состоялся 30 августа 1969 года. На самолетах серии «0» радиоэлектронное оборудование для боевого применения не устанавливалось. Эти самолеты (9 экземпляров) предполагались для снятия аэродинамических характеристик и отработки систем, в том числе поворотного крыла. На дозвуке крыло имело малую стреловидность 20°, на сверхзвуке — 65°, что сразу же улучшило характеристики на обоих режимах.

К моменту постройки самолетов этой партии еще не была отработана технология. Не было готово технологическое оборудование для механической и термической обработки длинных деталей и клепальные автоматы для большеразмерных панелей. Металлургия не давала алюминиевые, магниевые и титановые сплавы нужного качества. Поэтому конструкция планера оказалась перетяжеленной.

Применявшаяся технология агрегатной сборки основывалась на принципе «от каркаса», когда обшивка приклепывается в последнюю очередь. В результате поверхность самолета приобретала вид стеганого матраса, и о хорошем аэродинамическом качестве говорить не приходилось.

Сергей Михайлович с Марковым буквально не давали «продохнуть» главному технологу ОКБ Семену Абрамовичу Вигдорчику и главному металлургу Ивану Леонтьевичу Головину с требованием разработки новых технологий, изменений принципов агрегатной сборки — переходу к сборке «от обшивки».

Перевыпускается конструкторская документация. В Жуковском на летной базе ОКБ Грибанов под руководством ведущего инженера самолета Старкова ползает по крылу, определяя неровности, подлежащие исправлению в чертежах, заглаживает шпаклевкой местные вмятины.

По обновленной документации была выпущена новая опытная партия, получившая индекс «единичка» — Ту-22М1. На этих образцах уже удалось уменьшить вес планера на 3 т. 28 июля 1971 года первый самолет этой партии взлетел.

И опять же в отделе техпроектов вырабатываются решения по дальнейшему улучшению аэродинамики. В летных испытаниях принимает участие группа аэродинамики бригады Махоткина. Если на «нулевках» поворотные узлы на крыле самолета были закрыты обтекаемыми гондолами, то на «единичках» их снимают из-за существенного сопротивления. Для увеличения жесткости обшивок над узлом поворота устанавливают аэродинамические ребра. Но ухудшается устойчивость и недостаточно уменьшается сопротивление. Поэтому носки ребер обрезают, а их высоту уменьшают.

Выносятся и другие рекомендации:

— увеличить размах каждой консоли крыла на 1,2 м с целью повышения дальности полета;

— доработать носовые части профиля крыла с целью улучшения устойчивости и увеличения скорости полета;

— уменьшить щель и ступеньку между подвижной и неподвижной частями крыла;

— усилить центроплан, с целью установки пилонов для подкрыльевой подвески ракет;

— установить более мощные двигатели НК-22 с тягой 22 т.

После доработок конструкторской документации с указанными изменениями модификация Ту-22М2 была запущена в серийное производство. До этого выпускали только опытные образцы. Первый серийный самолет был выпущен весной 1973 года и 7 мая совершил первый полет.

1. Самолет Ту-22М2

2. Самолет Ту-22МЗ

Однако доводка самолета не прекращалась. Появился более совершенный двигатель НК-25 с тягой 25 т. Надо было устанавливать его на самолет. Одновременно с установкой двигателя менялся воздухозаборник, вместо вертикального клина ставился горизонтальный. Дорабатывалось вооружение. В бомбоотсек устанавливался 6-позиционный балочный держатель. Перекомпоновывалось бортовое радиоэлектронное оборудование. Появилась модификация Ту-22МЗ.

Разработка ударного самолета Ту-22МЗ с двигателями НК-25 велась на основании решения ВПК от января 1974 года и постановления ЦК КПСС и СМ СССР от 26 июня 1974 года. Первый полет Ту-22МЗ состоялся 20 июня 1977 года. В 1978 году началось серийное производство. До 1983 года параллельно выпускались Ту-22М2 и Ту-22МЗ.