М-52К - сверхзвуковой стратегический бомбардировщик

М-52 проектировался в двух вариантах: двухместном боевом и трехместном учебно-тренировочном. В первом варианте летчик и штурман размещались рядом, во втором - справа от проверяемого располагался инструктор, а рабочее место штурмана перенесли вперед, за приборную доску летчиков.

Первый вариант М-52 предлагался с размещением всех двигателей на пилонах под крылом. Но окончательно остановили выбор на схеме самолета М-50. На входе воздухозаборных устройств установили центральные тела, и это еще сильнее подчеркивало, что самолет рассчитан на большие сверхзвуковые скорости. В состав оборудования ввели пилотажно-навигационную систему КСБ-1 с РАС «ПН».

От цельноповоротного вертикального оперения отказались из-за чрезмерной эффективности, заменив его традиционным килем с рулем направления. На вершине киля поместили дополнительное балансировочное горизонтальное оперение, отклоняемое только вниз, на кабрирование.
    Самолет рассчитывался под четыре двигателя М16-17Б (РД16-17Б) с взлетной тягой по 18500 кг. Не исключалось, однако, и использование форсированных М16-17Ф или НК-6М. Предполагалось установить в носовой части систему дозаправки топливом в воздухе. При установке средней сбрасываемой тележки допустимый взлетный вес составлял 248 т. При взлете на помощь должны были прийти ускорители с ЖРД СЗ-42М разработки ОКБ А.А.Севрука, развивавшие тягу до 17 тонн в течение одной минуты. На передней тележке шасси для сокращения пробега предусматривалась установка тормозной лыжи. Но и в этом случае, несмотря на всю экзотичность предложенных технических решений, проект самолета не соответствовал заданным требованиям и нуждался в доработках.

Вооружение носителя, кроме свободнопадающих авиабомб калибром до 5000 кг, реактивных торпед РАТ-52М и морских мин должно было включать две ракеты Х-22, а впоследствии и ракеты проекта «44» класса «воздух-поверхность», размещавшиеся по бокам фюзеляжа. В случае чисто ракетного вооружения в бомбоотсеке планировалась установка дополнительного топливного бака. На М-52, как на «пятидесятке», согласно требованиям ВВС предусматривалась размещение кормовой стрелковой установки ДБ-52 с пушками АО-9М калибра 23 мм и прицельной станцией «Криптон» с вычислительным блоком ВБ-17.