Сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144Д. Ту 144 двигатель


Сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144Д. - Российская авиация

Сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144Д.

Разработчик: ОКБ Туполева Страна: СССР Первый полет: 1974 г.0.Ту-144Д0.Ту-144Д

Работы по альтернативному двигателю типа РД-36-51 для Ту-144 начались еще в 1964 году. 4 июня 1969 года ВПК при Совете Министров СССР принимает решение № 131 по самолету Ту-144 с двигателями РД-36-51. Дальность полета при взлетной массе 150 тонн со 150 пассажирами оговаривалась в 4500 км, а со 120 пассажирами и при взлетной массе 180 тонн — 6500 км. Вариант Ту-144 с новыми двигателями получает обозначение Ту-144Д («004Д»). К середине 70-х годов РД-36-51 становится реальностью, колесовское ОКБ сумело подготовить для испытаний на Ту-144 первые двигатели РД-36-51А с взлетной тягой 20000 кгс, крейсерской тягой 5100 кгс и удельным расходом топлива на крейсерском сверхзвуковом режиме 1,26 кг/кгс час, на втором этапе предполагалось довести взлетную тягу до 21000 кгс и крейсерский удельный расход топлива до 1,23 кг/кгс*час (на перспективу речь шла о 23000-24000 кгс на взлетном режиме и 5400 кгс на крейсерском.)

Первым Ту-144, летавшим с РД-36-51А стал самолет № 03-1, первый полет 30 ноября 1974 года. До середины 1976 года на этой машине шли отработки и доводки новой силовой установки. 5 июня 1976 года самолет выполняет дальний полет на 6200 км с нагрузкой 5 тонн, этот полет подтвердил перспективность и реальность продолжения работ по Ту-144Д. Однако даже с новыми двигателями технический рейс в Хабаровск удалось выполнить только с самой минимальной загрузкой. А в один из осмотров случайно выяснили, что камера сгорания РД-36-51А буквально истлела за несколько десятков часов налета. Якобы это произошло из-за замены того топлива, на которое был рассчитан этот двигатель на стандартное. Требовались дальнейшие работы по доводке двигателя, рейсы же в Хабаровск должны были проходить с посадкой в Hовосибирске.

Во второй половине 70-х годов ВАЗ переходит к серийному выпуску Ту-144Д. Первым серийным Ту-144Д стал самолет № 06-2 (бортовой № 77111), первый полет 27 апреля 1978 года. Самолет начал проходить совместные испытания, но 23 мая 1978 года машина терпит катастрофу под Егорьевском, причиной которой стало разрушение топливопровода в двигательном отсеке. Самолет пилотировал летчик-испытатель МГА В.Попов, вторым пилотом был Э.В.Елян, экипажу удалось выполнить вынужденную посадку с убранным шасси. При посадке Э.В.Елян получил травмы, а двое инженеров-испытателей погибли. Эта катастрофа стала непосредственной причиной приостановки, а затем и полного прекращения эксплуатации Ту-144 с пассажирами. Выпускаются и доводятся до летного состояния еще четыре Ту-144Д №№ 07-1, 08-1, 08-2 и 09-1 (бортовые №№ 77112, 77113, 77114 и 77115). Первые две машины проходили совместные государственные испытания, которые закончились в начале 80-х годов. По результатам этих испытаний Ту-144Д был рекомендован для эксплуатации с пассажирами, также как и Ту-144 с НК-144А.

С 22 февраля 1977 года Ту-144Д использовался в серии из 50 пробных полетов из Москвы в Хабаровск. Самолет получил сертификат летной годности, но эксплуатации с пассажирами не было, программа была постепенно свернута. Последняя, построенная машина Ту-144Д № 09-2 так и осталась невостребованной и еще долго стояла на аэродроме завода в Воронеже. Помимо перечисленных построенных и летавших Ту-144 несколько планеров самолета было построено для проведения прочностных испытаний. Взлетная масса Ту-144Д превысила 200 тонн, в ходе совместных государственных испытаний удалось получить сверхзвуковую дальность полета с коммерческой нагрузкой в 15 тонн 5330 км, с 11-13 тоннами — 5500-5700 км и с 7 тоннами — 6200 км, при аэронавигационном запасе топлива в конце полета 10 тонн. В 80-е годы часть из построенных самолетов Ту-144 продолжали использовать в качестве летающих лабораторий для проведения различных испытательных программ по созданию новых сверхзвуковых тяжелых самолетов, в том числе и по программам дальнейшего развития СПС. Они использовались также для исследования верхних слоев атмосферы, озонового слоя планеты, звукового удара, воздействия теплового поля на различные конструкционные материалы, изучения аэродинамики, проверки летных характеристик, исследования ламинаризации пограничного слоя, аномальных явлений в атмосфере.

В июле 1983 года на одном из Ту-144Д экипаж во главе с летчиком-испытателем С.Агаповым (второй пилот Б.Веремей) установили 13 мировых рекордов скорости и высоты полета с грузом от 5 до 30 т. (для ФАИ машина была заявлена как самолет «101»). Так в июле 1983 С.Агапов на Ту-144 с грузом 30 т. показал среднюю скорость на замкнутом 1000-км маршруте 2031,55 км/ч и достигнул высоты 18200 м.

В 70-е годы существовали проекты дальнейшей модернизации самолета Ту-144. Опыт разработки, испытаний и начальной эксплуатации Ту-144 с НК-144А показали, что обеспечивается только выполнение задачи минимум — обслуживание авиалиний протяженностью до 4000 км. Начало работ по Ту-144Д с РД-36-51А показали, что Ту-144 способен достигнуть требуемых дальностей и имеет дальнейшие запасы для модернизации. Прежде всего решили отказаться от унификации конструкции по силовой установке. Путем ревизии конструкции планера, самолетных систем и оборудования Ту-144 предполагали поднять весовую отдачу самолета по топливу. Новый проект получил обозначение Ту-144ДА. Первые проработки по нему показали, что имеется возможность при взлетной массе 235 тонн увеличить запас топлива до 125 тонн (вместо 90-95 тонн у Ту-144Д), при этом площадь крыла увеличивалась до 544 кв.м. (вместо 507 кв.м. у Ту-144Д), силовая установка переводилась на двигатели типа «61» с реверсом тяги (развитие РД-36-51А) с удельным расходом топлива на крейсерском режиме 1,23 кг/кгс час и максимальной взлетной тягой 21000 кгс. Количество пассажиров доводилось до 130-160 человек, расчетная практическая дальность полета с нормальной коммерческой нагрузкой увеличивалась до 7000-7500 км. Работы по Ту-144ДА не получили дальнейшего практического развития из-за постепенного свертывания всей программы по Ту-144, однако наработки по проекту использовались в начавшихся исследованиях по теме СПС-2 (Ту-244).

Помимо пассажирских Ту-144, в ОКБ по предложению ВВС прорабатывалось несколько военных вариантов Ту-144 различного назначения. В конце 70-х годов предлагалось создать на базе Ту-144Д постановщик-разведчик Ту-144ПР и дальний перехватчик ДП-2. В начале 80-х годов совместно с авиацией ВМФ прорабатывались предложения по переделке Ту-144Д в постановщик помех Ту-144П и авиационно-ракетные комплексы Ту-144К и Ту-144КП, оборудованные РЛС «Заслон» и средствами РЭБ и вооруженные ракетами класса воздух — воздух Р-33. . Все эти работы не вышли из первоначальной стадии рассмотрения технических предложений и изучения вопроса заказчиком. В начале 70-х на основе Ту-144 выдвигался проект стратегического бомбардировщика (160М), однако в дальнейшем вместо него было решено разработать полностью оригинальный самолет Ту-160. На одном из самолетов Ту-144 отрабатывали посадку экипажи многоразового космического корабля «Буран».

Интересно сравнить судьбу Ту-144 и англо-французского «Конкорда» — машин близких по назначению, конструктивному исполнению и времени создания. Прежде всего следует отметить, что «Конкорд» проектировался в основном для сверхзвуковых полетов над безлюдными океанскими просторами (основное назначение — перелеты между Европой и Америкой через океан), отсюда по условиям звукового удара выбор меньших высот крейсерского сверхзвукового полета и, как следствие, меньшая площадь крыла, меньшая взлетная масса, меньшая потребная крейсерская тяга силовой установки и удельные расходы топлива. Ту-144 предстояло в основном летать над сушей, отсюда большие высоты полета и соответственное увеличение параметров и самолета и требуемых тяг силовой установки. Сюда следует добавить менее совершенные двигатели (по своим удельным параметрам двигатели Ту-144 приблизились к «Олимпу» только в последних вариантах), плюс худшие удельные параметры отечественного оборудования и самолетных агрегатов по сравнению с западными (хроническая болезнь советской авионики). Все эти отрицательные исходные моменты в значительной мере в ходе развития проекта удалось компенсировать высоким совершенством аэродинамики Ту-144 (по значению полученного аэродинамического качества при полетах на крейсерском сверхзвуковом режиме Ту-144 превосходил «Конкорд»), что давалось естественным усложнением конструкции самолета и снижением уровня технологичности самолета в производстве.

Количество построенных серийных Ту-144 и «Конкордов» было приблизительно равным, но в отличие от Ту-144 англо-французские СПС находились в эксплуатации, хотя и дотационной со стороны правительства, практически до начала 90-х годов. Стоимость билета на трассе Лондон — Нью-Йорк в 1986 году составляла $2745. Позволить такие дорогие полеты могли и могут лишь только весьма состоятельные и занятые люди, которых формула «время-деньги» есть основное кредо существования. На Западе такие люди есть и для них полеты на «Конкордах» естественная экономия время и денег, тому подтверждение общий налет «Конкордов» на трассах на 1989 год в 325000 летных часов. В результате можно считать, что программа «Конкорд» для англо-французов была в достаточной мере коммерческой и в определенной степени престижной по отношению к американцам. В СССР богатых деловых людей, для которых время превращалось бы в деньги, не было так, что естественного рынка услуг, который должен был удовлетворять Ту-144 в СССР просто не существовало. Самолет заведомо должен был стать в значительной степени дотационным и убыточным в эксплуатации в Аэрофлоте. Поэтому программу создания Ту-144 в большой степени можно отнести к престижной программе, мало обеспеченной реальными экономическими потребностями отечественного рынка авиационных услуг.

В результате с одной стороны героические усилия ОКБ А.Н.Туполева, других предприятий, организаций МАП и всего ВПК СССР, по развитию Ту-144, с другой стороны первоначальный малопрофессиональный эмоциональный подъем и поддержка со стороны власть придержащих, постепенно перешедшая в безразличие по мере затягивания программы, и в значительной степени торможение со стороны руководства Аэрофлота, которому малодоходная головная боль с освоением сложнейшего комплекса Ту-144 была по большому счету просто не нужна. Поэтому в начале 80-х годов, когда в СССР начали четко проступать черты грядущего экономического и политического кризиса, и советское руководство начало пытаться навести некоторую экономию (военных программ эти благие намерения не касались), одной из первых пострадала программа Ту-144.

Создание и доводка Ту-144 стала крупнейшей и сложнейшей программой в истории советского самолетостроения. В результате длительной работы удалось создать летательный аппарат высочайшего мирового класса, по своим основным летно-техническим характеристикам не уступающий соответствующему самолету, созданному на Западе. Работы по Ту-144 во многом обеспечили успех других сверхзвуковых тяжелых самолетов ОКБ: модернизированные двигатели НК-144 использовались для Ту-22М0, многие аэродинамические и компоновочные решения, а также подходы к проектированию агрегатов и систем использовались для Ту-22М3 и Ту-160.

Хотя активные работы по Ту-144 в начале 80-х годов были практически свернуты, направление на создание отечественного сверхзвукового пассажирского самолета получило в дальнейших работах ОКБ по созданию СПС-2 — самолета Ту-244. С 1993 года два самолета переоборудуются под летающие лаборатории. Помимо наработок по аэродинамике, силовой установке, системе управления и т.д., для работ по теме СПС-2, в рамках совместных работ с западными авиационными фирмами, один из летных экземпляров Ту-114Д был переоборудован в летающую лабораторию Ту-144ЛЛ «Москва» (4 х НК-32-1), на которой с 1997 года было выполнено несколько десятков экспериментальных полетов по совместной российско-американской программе HSR, нацеленной на создание в будущем экономически и экологически совершенного сверхзвукового пассажирского самолета следующего поколения.

ЛТХ:

Модификация: Ту-144ДРазмах крыла, м: 28,80Длина самолета, м: 65,70Высота самолета, м: 12,50Площадь крыла, м2: 506,35Масса, кг-пустого снаряженного самолета: 99200-максимальная взлетная: 207000Тип двигателя: 4 х ТРД РД-36-51АТяга, кгс-нормальная: 4 х 5100-форсированная: 4 х 20000Максимальная скорость, км/ч: 2340 (М=2,15)Крейсерская скорость, км/ч: 2120Практическая дальность, км: 6200Практический потолок, м: 20000Экипаж, чел: 3Полезная нагрузка: 150 пассажиров или 11000 — 13000 кг груза.

1.Второй серийный Ту-144Д.1.Второй серийный Ту-144Д.

Второй серийный Ту-144Д.

1а.Ту-144Д (борт № 77114), установивший рекорды под наименованием 101.1а.Ту-144Д (борт № 77114), установивший рекорды под наименованием 101.

Ту-144Д (борт № 77114), установивший рекорды под наименованием «101».

tu-144d-na-maks-2007-2tu-144d-na-maks-2007-2

Ту-144Д на МАКС 2007.

tu-144d-na-maks-2007-3tu-144d-na-maks-2007-3

Ту-144Д на МАКС 2007.

4.Ту-144Д на МАКС 2007.4.Ту-144Д на МАКС 2007.

Ту-144Д на МАКС 2007.

5.Ту-144Д на МАКС 20075.Ту-144Д на МАКС 2007

Ту-144Д на МАКС 2007.

6.Ту-144Д на МАКС 2007.6.Ту-144Д на МАКС 2007.

Ту-144Д на МАКС 2007.

7.Буксировка Ту-144Д.7.Буксировка Ту-144Д.

Ту-144Д на МАКС 2007.

8.Буксировка Ту-144Д.8.Буксировка Ту-144Д.

Ту-144Д на МАКС 2007.

tu-144d-na-stoyanke-v-poletnom-polozhenii-vid-spereditu-144d-na-stoyanke-v-poletnom-polozhenii-vid-speredi

Ту-144Д на стоянке в полетном положении. Вид спереди.

10.Вид на кабину Ту-144Д.10.Вид на кабину Ту-144Д.

Вид на кабину Ту-144Д.

11.Носовая часть Ту-144Д.11.Носовая часть Ту-144Д.

Носовая часть Ту-144Д.

12.Носовая часть Ту-144Д.12.Носовая часть Ту-144Д.

Носовая часть Ту-144Д.

14.Взлет Ту-144Д.14.Взлет Ту-144Д.

Взлет Ту-144Д.

15.Опытный Ту-144 с двигателями РД-36-51А на музейной стоянке.15.Опытный Ту-144 с двигателями РД-36-51А на музейной стоянке.

Опытный Ту-144 с двигателями РД-36-51А (прототип Ту-144Д) на музейной стоянке.

16.Шасси Ту-144Д.16.Шасси Ту-144Д.

Шасси Ту-144Д.

17.Правая стойка шасси Ту-144Д.17.Правая стойка шасси Ту-144Д.

Правая стойка шасси Ту-144Д.

kabina-tu-144dkabina-tu-144d

Кабина Ту-144Д.

kabina-tu-144dkabina-tu-144d

Кабина Ту-144Д.

passazhirskij-salon-tu-144dpassazhirskij-salon-tu-144d

Пассажирский салон Ту-144Д.

.

.

Список источников:Ростислав Виноградов, Александр Пономарев. Развитие самолетов мира.Эдмунд Цихош. Сверхзвуковые самолеты.Владимир Ригмант. Под знаками «АНТ» и «ТУ».Авиация и Время. Андрей Совенко. Потерянная эпоха Ту-144.Крылья Родины. А.Пухов. Необыкновенная история Ту-144.Сайт авиационной истории (aviahistory.ucoz.ru).Фотоархив сайта russianplanes.net

xn--80aafy5bs.xn--p1ai

Описание самолета Ту-144

Ту - 144, первый в мире сверхзвуковой самолет

 Взлет ТУ-144

ТУ-144 – это первый в мире сверхзвуковой самолет, который поднялся в воздух. Всего в истории мировой авиации 2 сверхзвуковых пассажирских самолета: ТУ-144 и Конкорд. Оба самолета в настоящее время не используются и сняты с производства.

Опытный образец сначала полетел 31 декабря 1968 около Москвы, [1] за два месяца до первого полета Конкорда. Tu-144 сначала преодолел звуковой барьер 5 июня 1969, и 15 июля 1969 стал первым коммерческим транспортом, который превысит Машину 2.

Первый полет ТУ-144 совершил 31 декабря 1968 года, на 2 месяца раньше первого полета Конкорда. 5 июня 1969 года ТУ-144 преодолел звуковой барьер, а 15 июля 1969 года стал первым в мире пассажирским и коммерческим самолетом, который превысил скорость M2.

ТУ-144 и Конкорд – внешне похожи, что стало предметом спекуляций и якобы промышленного шпионажа СССР. Тем не менее, подтверждение этого нет. Есть и значительные различия, так основное – расположение двигателей. У ТУ-144 они расположены по 2 с небольшим расстоянием между парами двигателей, у Конкорда разнесены в стороны – почти на середину крыла, есть и другие конструктивные особенности.

 ТУ-144 на выставке

Но началом неудач и возможно причиной прекращения развития проекта стала катастрофа в 1973 году на авиасалоне в Ля-Бурже. Сохранилась видеосъемка катастрофы. Есть ряд версий, официальный, не официальный, тем не менее, на видео видно, что катастрофой по большему счету стал человеческих фактор. Пилот для показухи предпринял такой маневр, что нагрузка на самолет стала критической и конструкция просто не выдержала перегрузок.

 

В мае 1978 года потерпел катастрофу опытный образец ТУ-144Д, этот самолет по сравнению с начальной модификацией имел большую дальность полета, меньший расход топлива и другие изменения, которые вносились с целью уменьшения стоимости эксплуатации самолета.

 

Самолет ТУ-144 эксплуатировался на маршруте Москва - Алма-Ата, ввиду того, что стоимость билетов на 30% была выше, чем на другие самолеты, рейс был не загружен и экономически не рентабельный. Самолет за свою историю успешно совершил 58 рейсов по перевозке пассажиров.

Далее он использовался на Дальнем Востоке, как грузовой самолет, совершив еще 102 успешных рейса.

После этого эксплуатация самолета была прекращена.

 Посадка ТУ-144

Если сравнивать ТУ-144 с Конкордом, то по внешнему виду они очень похожи, различия состояли в том, что Конкорд превосходил ТУ-144 по экономичности, электронике, более низкой возможной посадочной скорости (329 км/час у ТУ-144 и 300 км/час у Конкорда). Превосходство Ту-144 перед Конкордом выражалось в более лучшей аэродинамике.

 Всего за историю выпущено 16 действующих самолетов и 1 недостроенный.

Нужно заметить, что изначально на ТУ-144 использовались турбореактивные двигатели НК-144, недостатком этих двигателей было, то, что для достижения сверхзвуковой скорости, нужно было включать форсаж, естественно, это приводило к громадному расходу топлива.

На самолетах Ту-144 Д уже использовались двигатели РД-36-51А, это первые в мире газотурбинные двигатели, позволявшие достигать сверхзвуковых скоростей без использования форсажа.

Применение данного двигателя сократило расход топлива чуть ли не в 2 раза.

Пассажирский салон самолета.

Проблемой эксплуатации самолета были постоянные незначительные поломки, но они требовали изучения, то есть затрат времени, на принятие решения – выпускать в рейс самолет или нет.

Очень существенным недостатком был огромный шум в салоне самолета. Шум исходил от двигателей и от системы кондиционирования. Дело в том, что на сверхзвуковых скоростях обшивку самолета нужно было охлаждать от перегрева, система охлаждения создавала значительный шум. Так на практике рядом сидящие пассажиры слышали друг друга, только в том случае, если разговаривать криком, в задней части самолета шум был невыносимым.

 Шасси Ту-144

Проблемы сверхзвуковой пассажирской авиации.

Почему в настоящее время нет сверхзвуковых пассажирских самолетов?

Прежде всего, из-за дороговизны эксплуатации таких типов самолетов. Помимо того что на более высокой, а тем более сверхзвуковой скорости расход топлива значительно выше, чем на до звуковой есть еще проблемы с корпусом самолета.

На сверхзвуковых скоростях корпус самолета нужно постоянно охлаждать, дабы избежать перегрева, деформации и разрушения. Можно, конечно, применить титановые сплавы, но это автоматически поднимет стоимость самолета и стоимость его изготовления. На данный момент при цене сегодняшнего топлива коммерческая эксплуатация сверхзвуковых пассажирских самолетов просто не эффективна.

 

Технические характеристики самолета ТУ-144:

 

    Экипаж: 3 человека

   Пассажировместимость: 120–140 пассажиров

    Длина: 65.50 м

    Размах крыла: 28.80 м

    Высота: 10.50 м

    Площадь крыла: 438.0 м ²

    Пустой вес: 85 000 кг

    Взлетный вес: 120 000 кг

    Максимальный взлетный вес: 180,000 кг

    Скорость: М2.0 (2,142 км/ч)

    Практический потолок: 18,000 м

   Тяговооруженность: 0.44

ТУ-144 на стоянке завода

Похожие статьи:

mostinfo.su

144 | Журнал Популярная Механика

Зачем в СССР создавали сверхзвуковой пассажирский самолет, и чем закончился грандиозный проект.

Роман Фишман

31 января 2017 11:00

К концу 1950-х годов в развитых странах назревала проблема перегрузки пассажирских авиалиний. Особенно актуальной она была для трансатлантических рейсов, связывавших Европу с Америкой. Требовалось в несколько раз увеличить вместимость самолетов или повысить их оборачиваемость, сократив время на перелет. Сегодня, когда громадные лайнеры перевозят сотни пассажиров, мы знаем, в каком направлении пошло самолетостроение. Но тогда выбор не выглядел таким очевидным — особенно на блестящем фоне военной авиации, которая к тому времени уже уверенно обходила звук. Прототип дальнего сверхзвукового бомбардировщика Ту-22 поднялся в небо в 1958 году, прототип ракетоносца М-50 — годом позже.

Конструкторы тех лет привыкли к тому, что гражданские самолеты проектируются на основе боевых, которые помогают «обкатывать» почти все базовые решения и системы. Поэтому создание сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) казалось задачей доступной, а концепты и проекты множились, как грибы после дождя. Начиная с 1962 года инженеры французской Sud Aviation (проект Super Caravelle) объединили усилия с британцами из компании Bristol (проект Type 223) и, заручившись поддержкой на государственном уровне, начали работу над совместным СПС — «Конкорд».

К тому времени превратить свои сверхзвуковые военные машины в пассажирские пытались и в СССР. В ОКБ-23 Мясищева делали ставку на перспективные ракетоносцы М-50 и М-52, аналогичный проект ОКБ-155 Сухого базировался на ударном самолете Т-4. Но в 1962 году, когда англо-французское соглашение заставило всех резко набрать темп работы, самым перспективным оказался проект ОКБ-156 Туполева. Здесь сверхзвуковые Ту-22 пытались развивать сразу в двух направлениях: в сторону новых тяжелых сверхзвуковых бомбардировщиков Ту-135 — и к их пассажирской версии Ту-135П. Летом 1963 года вышло правительственное постановление, в котором Туполеву поручались работы над новым СПС, способным развивать до 2300−2700 км/ч и переносить 80−100 человек на 4000−4500 км либо 39−50 человек — на 6000−6500 км. Но уже осенью стало ясно: наскоком задачу не решить и военный сверхзвуковой самолет в гражданский не превратить.

Задачи

«Американцы тоже глубоко прорабатывали концепции СПС, — рассказал нам директор Музея ПАО «Туполев» Владимир Ригмант. — Существовали даже довольно экзотические проекты на базе бомбардировщиков Convair B-58 и экспериментальных «валькирий» XB-70. Однако их расчеты также показали, что привычный подход здесь не работает». В самом деле, сверхзвуковой полет с пассажирами — совсем не то, что с бомбами и ракетами. Боевой самолет проводит почти все время в обычном, дозвуковом полете и лишь на отдельных участках (при взлете с увеличенной нагрузкой, при маневрах или прорыве ПВО противника) включает форсаж. При этом резко увеличивается тяга силовой установки, и летательный аппарат переходит на сверхзвуковой режим полета — но для самого двигателя это работа «на грани инфаркта». СПС, цель которого — быстрая и безопасная доставка пассажиров на большие расстояния, должен оставаться на сверхзвуке и в крейсерском полете, часами. Это предъявляет совершенно иные требования к компоновке, двигателям, к устойчивости и управляемости планера на малых и больших скоростях.

Внешние поверхности разогреваются до 100−120 °C, создавая потребность в особо теплостойких материалах, а заодно и мощной системе кондиционирования, которая должна поддерживать температуру внутри салона на комфортном уровне. Наконец, возникает проблема звукового удара, который неминуемо сопровождает такие скоростные полеты: бомбардировщик, пройдя в паре сотен метров над землей на сверхзвуке, может вызвать и контузию. Военных эти вопросы не слишком волнуют, но для гражданского самолета, который совершает рейсы над населенными районами, грохот, способный выбить стекла и травмировать людей, — серьезный недостаток.

Британско-французский консорциум избежал многих этих проблем сразу. «Конкорд» проектировался для полетов над океаном, где его звук никому особенно не угрожал, что позволило оставаться на приличной, но довольно умеренной высоте 16−18 км. Ту-144, для которого планировались самые разные маршруты, требовалось взять планку повыше — уже до 20 км, что создавало новые трудности для работы двигателей, воздухозаборников да и всей конструкции. С каждым новым нюансом задача создания СПС усложнялась и тянула за собой поиск сразу во многих областях, от двигателестроения и систем обслуживания до материа­ло­ведения и аэродинамики.

Ту-144Д Aérospatiale-BAC Concorde Ту-144Д Aérospatiale-BAC Concorde
Полет Самолет
Количество пассажиров 150 108 Площадь крыла, м2 507 425
Коммерческая нагрузка, т 15 12.7 Размах крыльев, м 28.8 25.6
Дальность полета, км, при сниженном числе пассажиров 6300 [70]: Москва-Хабаровск 6300 [70]: Париж-Вашингтон Длина самолета, м 64.5 62.1
Крейсерская скорость, км/ч 2300 2200 Диаметр фюзеляжа, м 3.3 2.9
Шум на местности, дБ 112.6 119.5 Двигатели НК-144, РД-36−51А Olympus 593
Аэродинамическое качество 7.6 7.2 Салон и багажники
Взлет и посадка Длина салона, м 36.6 35.2
Скорость отрыва, км/ч 360 300 Макс. ширина салона, м 3.0 2.6
Длина пробега, м 1160 1620 Число мест 150 108−128
Максимальная взлетная масса, т 195 176.6−180 Объем багажников, м3 18.0 20.0
Масса топлива, т 97 94 Объем пространства кухонь 8.8 4.6
Число туалетов 4 3

Решения

Шумиху, поднятую вокруг схожести Ту-144 и «Конкорда», всерьез не воспринимает никто из специалистов. На взгляд обычного пассажира, дозвуковые самолеты Туполева, Ильюшина, Антонова, Boeing и Airbus тоже подозрительно схожи. Лишь мелкие, недоступные взгляду неспециалиста «нюансы» — удлинение, стреловидность, профилировка «скрученности» крыла — обеспечивают разное техническое совершенство летательных аппаратов.

Разумеется, отец и сын Туполевы, которые руководили работами по СПС, использовали доступную информацию от стартовавших раньше европейских коллег. Однако над своим планером в СССР работали вполне самостоятельно, проведя огромный объем расчетов и «обдув» в аэродинамических трубах ЦАГИ десятки моделей, прежде чем нащупали оптимальную схему-«бесхвостку». Крыло с переменным углом стреловидности, состоящее из двух трапеций (как на «Конкорде»), позволяло придать самолету устойчивость и на дозвуковой скорости, и на сверхзвуке, а в переходном режиме балансировка обеспечивалась временной перекачкой топлива в бак, расположенный в задней части самолета.

Доктор технических наук Анатолий Кощеев, принимавший непосредственное участие в создании «обводов» Ту-144, поясняет: «По направлению «Аэродинамика» были разработаны и реализованы несколько решений, обеспечивавших превосходство аэродинамического совершенства Ту-144 над «Конкордом». Например, впервые использовалось крыло с несимметричным профилем, которое прежде считалось неэффективным для сверхзвукового полета. В результате по аэродинамической эффективности крыла Ту-144 на 5% превосходил «Конкорд»».

Машины, построенные по классической схеме, для уменьшения взлетно-посадочной дистанции (ВПД) аэродрома используют механизацию крыла, закрылки и предкрылки. Создаваемый ими негативный пикирующий момент (стремление самолета «клюнуть» носом) парируется отклонением хвостового горизонтального оперения. Но у «бесхвостки» Ту-144 такого оперения нет. Поэтому туполевские конструкторы нашли уникальный механизм выдвижных «крылышек» в носовой части самолета, которые помогли сократить ВПД. За счет меньшей массы и удлиненного пробега «Конкорд» обошелся без сложных механизмов переднего оперения, но в итоге Ту-144 поднялся в воздух раньше. Первый полет состоялся уже накануне нового 1969 года. После более чем недели совершенно нелетной погоды самолет летел в густом тумане, и очевидцы вспоминали, с каким волнением все (включая самого Туполева) прислушивались к его грохоту — пока, уже после посадки, он не замер на ВПП аэродрома в Жуковском.

www.popmech.ru

Ту-144. Описание конструкции. ТТХ.Схема.

Туполев

История создания

    Описание самолета. Ту-144 представляет собой выполненный по схеме «бесхвостка» низкоплан. Оживальное крыло с отклоненным вниз носком имеет угол стреловидности передней кромки 78° в околофюзеляжных частях и 55° на всей остальной части. Крыло самолета (удлинения 1,74 и сужения 7, многолонжеронной конструкции) состоит из основной и отъемных частей и имеет кессонную конструкцию с силовой нагруженной обшивкой в виде фрезерованных крупногабаритных панелей вафельной конструкции из высокопрочных алюминиевых сплавов.     Управление самолетом осуществляется с помощью четырехсекционных элевонов (на каждой консоли) и двухсекционного руля направления, расположенного на классическом вертикальном оперении. Киль самолета, так же как и крыло, многолонжеронной конструкции, выполнен заодно с хвостовой частью фюзеляжа. Внутренний объем киля использован в качестве топливного кессон-бака.     Фюзеляж круглого сечения имеет носовой обтекатель кабины экипажа, отклоняющийся вниз под углом 12° в условиях взлета и на 17° при посадке. Остекление кабины экипажа прототипа состоит из двух передних, а также боковых окон. Носовой обтекатель снабжен четырьмя продольными удлиненными боковыми окнами, обеспечивающими видимость вперед во время его подъема и в крейсерском полете. Фюзеляж прототипа предназначался для размещения 100-121 пассажиров.     Фюзеляж, состоящий из стрингеров, балок и шпангоутов, скрепленных с обшивкой, конструктивно разделяется на 3 части: носовую, центральную и хвостовую. В носовой части размещаются кабина экипажа (с фонарем, вписанным в обводы фюзеляжа) и отклоняемый носовой обтекатель, выполненный в виде многослойной конструкции из стеклопластика с сотовым заполнителем. Центральная часть, в которой располагаются пассажирские салоны, вместе с носовой частью составляет единый герметичный отсек. Окантовки иллюминаторов, входных, служебных и аварийных дверей изготовлены из фрезерованных панелей. Хвостовая часть фюзеляжа, являясь топливным кессон-баком, выполнена герметичной. Ее законцовка представляет собой контейнер тормозного парашюта.      Шасси - трехстоечное. Передняя стойка имеет спаренные колеса. В опытных образцах главные стойки были оснащены убираемыми в консоли крыла 12-колесными тележками (3 оси). Такая схема уборки шасси была вызвана тем, что, в отличие от «Конкорда», место под фюзеляжем было занято пакетом двигателей. Для размещения колес в крыле пришлось уменьшить их диаметр и увеличить количество.     Планер самолета рассчитан на ресурс 30000 ч и выполнен из сплавов алюминия и титана (преимущественно в виде монолитных укрупненных конструкций). Титановые сплавы широко использованы в конструкции воздухозаборников, мотогондол и крыла.     Оборудование. Самолет оборудован современной электронной аппаратурой, обеспечивающей автоматическое управление на взлете, в полете и при посадке в сложных метеорологических условиях. Впервые на отечественном пассажирском самолете пилотажно-навигационное оборудование было выполнен с использованием цифровой вычислительной техники. Благодаря этому экипаж самолета состоит всего из трех человек: двух пилотов и бортинженера (выполнение полетного маршрута также контролируется бортовой автоматикой). Управление самолетом осуществляется при помощи электрогидравлической системы с необратимыми гидроусилителями. В каналах тангажа, курса и крена использованы автоматы загрузки командных рычагов управления, функционирующие в зависимости от угла их отклонения, а также скорости и высоты полета. В канале тангажа, кроме того, применена система автоматической балансировки.     Все основные системы самолета имеют многократное резервирование, что существенно повышает надежность. В целом Ту-144 создан в соответствии с международными нормами летной годности, предъявляемыми к пассажирским самолетам.     Двигательная установка. На опытном самолете использовалась силовая установка, состоящая из четырех турбовентиляторных двигателей НК-144 конструкции Н.Д.Кузнецова. Двигатели установили в пакет под фюзеляжем, что сократило возможный разворачивающий момент при выходе части из них из строя. Выход сопел расположен в плоскости, лежащей приблизительно на половине хорды элевонов. Многорежимные двухконтурные двигатели с форсажем должны были обеспечить возможность эксплуатациии Ту-144 как на средних (дозвуковой полет), так и дальних (сверхзвуковой) маршрутах     У первого опытного самолета два внешних двигателя должны были оборудоваться устройствами реверса тяги. Благодаря большой энерговооруженности, механизации крыла, тормозным устройствам и реверсу тяги эксплуатация Ту-144 возможна на всех аэродромах 1 класса, имеющих бетонные взлетно-посадочные полосы длиной 3000 м, рассчитанные на прием современных дозвуковых тяжелых реактивных самолетов. Однако на продемонстрированном в 1971 г. самолете реверс тяги был заменен тормозным парашютом. Двигатели снабжены индивидуальными регулируемыми воздухозаборниками прямоугольного сечения. Положение воздухозаборников относительно фюзеляжа соответствует положению косых скачков уплотнения под крылом при полете с крейсерской скоростью.     Топливо размещено в кессонных крыльевых баках (около 70 000 кг в опытных самолетах). В самолете имеются балансировочные баки, которые расположены в задней части фюзеляжа и наплывах крыла и предназначены для изменения положения центра тяжести самолета во время перехода от дозвуковой скорости полета к сверхзвуковой.     Взрывобезопасность топливных баков обеспечена путем двойного азотирования топлива.

Описание Геометрические и массовые характеристики Силовая установка Летные данные
Разработчик ОКБ А.Н.Туполева
Обозначение Ту-144
Обозначение NATO Charger
Тип Cверхзвуковой пассажирский самолет
Экипаж, чел. 4
Первый полет 31 декабря 1968
Количество пассажиров 98 121
Длина самолета, м 59,4
Высота самолета, м 10,5
Размах крыла, м 27,65
Площадь крыла, м2 438
Нагрузка на крыло, кг/м2 411
Взлетный вес, кг 130000 150000
Взлетный вес (максимальный), кг 180000
Вес пустого,кг 85000
Вес топлива, кг ок 70000 (92 000)
Число двигателей 4
Двигатель ДТРДФ НК-144
Тяга двигателя, кгс максимал 13000
форсаж 17500
Тяговооруженность 0.44
Удельный расход топлива       крейсерский сверхзвуковой режим, кг/кгс-ч 2,23
Максимальная скорость полета на высоте 17 км, км/ч (М=) 2430 (2,35)
Крейсерская скорость, км/ч 2300
Скорость захода на посадку, км/ч 290
Посадочная скорость, км/ч 270
Дальность полета (сверхзвуковая), км 2920
Практический потолок, м 20000
Пробег, м 1500

img src="images/tu144_3.gif" alt="Схема Ту-144 (опытный)" border="0">

Источники информации:

  1. Под знаками «АНТ» и «Ту» / В.Ригмант, «Авиация и Космонавтика» 1/2000 /
  2. Близнюк В., Васильев Л., Вуль В. и др. «Правда о сверхзвуковых пассажирских самолетах»
  3. «Ту-человек и самолет» / Л.Л.Кербер /
  4. «Сверхзвуковые самолеты» / Э.Цихош /
  5. Жизнь и смерть самолета «Ту-144». Расследование / «Огонек» 3'2000 /
  6. «Энциклопедия вооружений» / «Кирилл и Мефодий», 1998- CD-ROM /
  7. «Развитие самолетов мира» / Р.И.Виноградов, А.Н.Пономарев, 1991 /
  8. «Самолеты страны советов» / Б.Л.Симаков, В.Б.Шавров, 1974 /
  9. Ту-144 ОКБ им. А.Н.ТУПОЛЕВА / Самолеты России и стран СНГ/

testpilot.ru

Ту-144Д

Туполев

    Работы по альтернативному двигателю типа РД-36-51 для Ту-144 начались еще в 1964 году. 4 июня 1969 года ВПК при Совете Министров СССР принимает решение № 131 по самолету Ту-144 с двигателями РД-Зб-51. Дальность полета при взлетной массе 150 тонн со 150 пассажирами оговаривалась в 4500 км, а со 120 пассажирами и при взлетной массе 180 тонн - 6500 км. Вариант Ту-144 с новыми двигателями получает обозначение Ту-144Д («004Д»). К середине 70-х годов РД-36-51 становится реальностью, колесовское ОКБ сумело подготовить для испытаний на Ту-144 первые двигатели РД-36-51А с взлетной тягой 20000 кгс, крейсерской тягой 5100 кгс и удельным расходом топлива на крейсерском сверхзвуковом режиме 1,26 кг/кгс час, на втором этапе предполагалось довести взлетную тягу до 21000 кгс и крейсерский удельный расход топлива до 1,23 кг/кгс*час (на перспективу речь шла о 23000-24000 кгс на взлетном режиме и 5400 кгс на крейсерском.)     Первым Ту-144, летавшим с РД-36-51А стал самолет № 03-1, первый полет 30 ноября 1974 года. До середины 1976 года на этой машине шли отработки и доводки новой силовой установки. 5 июня 1976 года самолет выполняет дальний полет на 6200 км с нагрузкой 5 тонн, этот полет подтвердил перспективность и реальность продолжения работ по Ту-144Д. Однако даже с новыми двигателями технический рейс в Хабаровск удалось выполнить только с самой минимальной загрузкой. А в один из осмотров случайно выяснили, что камера сгорания РД36-51А буквально истлела за несколько десятков часов налета. Якобы это произошло из-за замены того топлива, на которое был рассчитан этот двигатель на стандартное. Требовались дальнейшие работы по доводке двигателя, рейсы же в Хабаровск должны были проходить с посадкой в Hовосибирске.     Во второй половине 70-х годов ВАЗ переходит к серийному выпуску Ту-144Д. Первым серийным Ту-144Д стал самолет № 06-2 (бортовой № 77111), первый полет 27 апреля 1978 года. Самолет начал проходить совместные испытания, но 23 мая 1978 года машина терпит катастрофу под Егорьевском, причиной которой стало разрушение топливопровода в двигательном отсеке. Самолет пилотировал летчик-испытатель МГА В.Д.Попов, вторым пилотом был Э.В.Елян, экипажу удалось выполнить вынужденную посадку с убранным шасси. При посадке Э.В.Елян получил травмы, а двое инженеров-испытателей погибли. Эта катастрофа стала непосредственной причиной приостановки, а затем и полного прекращения эксплуатации Ту-144 с пассажирами. Выпускаются и доводятся до летного состояния еще четыре Ту-144Д №№ 07-1, 08-1, 08-2 и 09-1 (бортовые №№ 77112, 77113, 77114 и 77115). Первые две машины проходили совместные государственные испытания, которые закончились в начале 80-х годов. По результатам этих испытаний Ту-144Д был рекомендован для эксплуатации с пассажирами, также как и Ту-144 с НК-144А. С 22 февраля 1977 г. Ту-144Д использовался в серии из 50 пробных полетов из Москвы в Хабаровск. Самолет получил сертификат летной годности, но эксплуатации с пассажирами не было, программа была постепенно свернута. Последняя, построенная машина Ту-144Д № 09-2 так и осталась невостребованной и еще долго стояла на аэродроме завода в Воронеже. Помимо перечисленных построенных и летавших Ту-144 несколько планеров самолета было построено для проведения прочностных испытаний. Взлетная масса Ту-144Д превысила 200 тонн, в ходе совместных государственных испытаний удалось получить сверхзвуковую дальность полета с коммерческой нагрузкой в 15 тонн 5330 км, с 11-13 тоннами - 5500-5700 км и с 7 тоннами - 6200 км, при аэронавигационном запасе топлива в конце полета 10 тонн. В 80-е годы часть из построенных самолетов Ту-144 продолжали использовать в качестве летающих лабораторий для проведения различных испытательных программ по созданию новых сверхзвуковых тяжелых самолетов, в том числе и по программам дальнейшего развития СПС. Они использовались также для исследования верхних слоев атмосферы, озонового слоя планеты, звукового удара, воздействия теплового поля на различные конструкционные материалы, изучения аэродинамики, проверки летных характеристик, исследования ламинаризации пограничного слоя, аномальных явлений в атмосфере.     В июле 1983 года на Ту-144Д СССР-77114 экипаж во главе с летчиком-испытателем С.Т.Агаповым (второй пилот Б.И.Веремей) установили 13 мировых рекордов скорости и высоты полета с грузом от 5 до 30 т. (для ФАИ машина была заявлена как самолет «101»). Так 13 июля С.Агапов на Ту-144 с грузом 30 т. показал среднюю скорость на замкнутом 1000-км маршруте 2031,55 км/ч, а 20 июля - достиг высоты 18200 м.     В 70-е годы существовали проекты дальнейшей модернизации самолета Ту-144. Опыт разработки, испытаний и начальной эксплуатации Ту-144 с НК-144А показали, что обеспечивается только выполнение задачи минимум - обслуживание авиалиний протяженностью до 4000 км. Начало работ по Ту-144Д с РД-36-51А показали, что Ту-144 способен достигнуть требуемых дальностей и имеет дальнейшие запасы для модернизации. Прежде всего решили отказаться от унификации конструкции по силовой установке. Путем ревизии конструкции планера, самолетных систем и оборудования Ту-144 предполагали поднять весовую отдачу самолета по топливу. Новый проект получил обозначение Ту-144ДА. Первые проработки по нему показали, что имеется возможность при взлетной массе 235 тонн увеличить запас топлива до 125 тонн (вместо 90-95 тонн у Ту-144Д), при этом площадь крыла увеличивалась до 544 кв.м. (вместо 507 кв.м. у Ту-144Д), силовая установка переводилась на двигатели типа «61» с реверсом тяги (развитие РД-36-51А) с удельным расходом топлива на крейсерском режиме 1,23 кг/кгс час и максимальной взлетной тягой 21000 кгс. Количество пассажиров доводилось до 130-160 человек, расчетная практическая дальность полета с нормальной коммерческой нагрузкой увеличивалась до 7000-7500 км. Работы по Ту-144ДА не получили дальнейшего практического развития из-за постепенного свертывания всей программы по Ту-144, однако наработки по проекту использовались в начавшихся исследованиях по теме СПС-2 (Ту-244).     В 70-80-е годы прорабатывался проект Ту-144В с двигателями на жидком водороде.     Помимо пассажирских Ту-144, в ОКБ по предложению ВВС прорабатывалось несколько военных вариантов Ту-144 различного назначения. В конце 70-х годов предлагалось создать на базе Ту-144Д постановщик-разведчик Ту-144ПР и дальний перехватчик ДП-2. В начале 80-х годов совместно с авиацией ВМФ прорабатывались предложения по переделке Ту-144Д в постановщик помех Ту-144П и авиационно-ракетные комплексы Ту-144К и Ту-144КП, оборудованные РЛС «Заслон» и средствами РЭБ и вооруженные ракетами класса воздух - воздух Р-33. Все эти работы не вышли из первоначальной стадии рассмотрения технических предложений и изучения вопроса заказчиком. В начале 70-х на основе Ту-244 выдвигался проект стратегического бомбардировщика (160М), однако в дальнейшем вместо него было решено разработать полностью оригинальный самолет Ту-160. На одном из самолетов Ту-144 в 1983-88 гг. отрабатывали посадку экипажи многоразового космического корабля «Буран».     Интересно сравнить судьбу Ту-144 и англо-французского «Конкорда» - машин близких по назначению, конструктивному исполнению и времени создания. Прежде всего следует отметить, что «Конкорд» проектировался в основном для сверхзвуковых полетов над безлюдными океанскими просторами (основное назначение - перелеты между Европой и Америкой через океан), отсюда по условиям звукового удара выбор меньших высот крейсерского сверхзвукового полета и, как следствие, меньшая площадь крыла, меньшая взлетная масса, меньшая потребная крейсерская тяга силовой установки и удельные расходы топлива. Ту-144 предстояло в основном летать над сушей, отсюда большие высоты полета и соответственное увеличение параметров и самолета и требуемых тяг силовой установки. Сюда следует добавить менее совершенные двигатели (по своим удельным параметрам двигатели Ту-144 приблизились к «Олимпу» только в последних вариантах), плюс худшие удельные параметры отечественного оборудования и самолетных агрегатов по сравнению с западными (хроническая болезнь советской авионики). Все эти отрицательные исходные моменты в значительной мере в ходе развития проекта удалось компенсировать высоким совершенством аэродинамики Ту-144 (по значению полученного аэродинамического качества при полетах на крейсерском сверхзвуковом режиме Ту-144 превосходил «Конкорд»), что давалось естественным усложнением конструкции самолета и снижением уровня технологичности самолета в производстве. Количество построенных серийных Ту-144 и «Конкордов» было приблизительно равным, но в отличие от Ту-144 англо-французские СПС находились в эксплуатации, хотя и дотационной со стороны правительства, практически до начала 90-х годов. Стоимость билета на трассе Лондон - Нью-Йорк в 1986 году составляла $2745. Позволить такие дорогие полеты могли и могут лишь только весьма состоятельные и занятые люди, которых формула «время-деньги» есть основное кредо существования. На Западе такие люди есть и для них полеты на «Конкордах» естественная экономия время и денег, тому подтверждение общий налет «Конкордов» на трассах на 1989 год в 325.000 летных часов. В результате можно считать, что программа «Конкорд» для англо-французов была в достаточной мере коммерческой и в определенной степени престижной по отношению к американцам. В СССР богатых деловых людей, для которых время превращалось бы в деньги, не было так, что естественного рынка услуг, который должен был удовлетворять Ту-144 в СССР просто не существовало. Самолет заведомо должен был стать в значительной степени дотационным и убыточным в эксплуатации в Аэрофлоте. Поэтому программу создания Ту-144 в большой степени можно отнести к престижной программе, мало обеспеченной реальными экономическими потребностями отечественного рынка авиационных услуг. В результате с одной стороны героические усилия ОКБ А.Н.Туполева, других предприятий, организаций МАП и всего ВПК СССР, по развитию Ту-144, с другой стороны первоначальный малопрофессиональный эмоциональный подъем и поддержка со стороны власть придержащих, постепенно перешедшая в безразличие по мере затягивания программы, и в значительной степени торможение со стороны руководства Аэрофлота, которому малодоходная головная боль с освоением сложнейшего комплекса Ту-144 была по большому счету просто не нужна. Поэтому в начале 80-х годов, когда в СССР начали четко проступать черты грядущего экономического и политического кризиса, и советское руководство начало пытаться навести некоторую экономию (военных программ эти благие намерения не касались), одной из первых пострадала программа Ту-144.     Создание и доводка Ту-144 стала крупнейшей и сложнейшей программой в истории советского самолетостроения. В результате длительной работы удалось создать летательный аппарат высочайшего мирового класса, по своим основным летно-техническим характеристикам не уступающий соответствующему самолету, созданному на Западе. Работы по Ту-144 во многом обеспечили успех других сверхзвуковых тяжелых самолетов ОКБ: модернизированные двигатели НК-144 использовались для Ту-22М, многие аэродинамические и компоновочные решения, а также подходы к проектированию агрегатов и систем использовались для Ту-22М и Ту-160.     Хотя активные работы по Ту-144 в начале 80-х годов были практически свернуты, направление на создание отечественного сверхзвукового пассажирского самолета получило в дальнейших работах ОКБ по созданию СПС-2 - самолета Ту-244. С 1993 г. два самолета переоборудуются под летающие лаборатории. Помимо наработок по аэродинамике, силовой установке, системе управления и т.д., для работ по теме СПС-2, в рамках совместных работ с западными авиационными фирмами, один из летных экземпляров Ту-114Д был переоборудован в летающую лабораторию Ту-144ЛЛ «Москва» (4 х НК-32-1), на которой с 1997 года было выполнено несколько десятков экспериментальных полетов по совместной российско-американской программе HSR, нацеленной на создание в будущем экономически и экологически совершенного сверхзвукового пассажирского самолета следующего поколения.     11 октября 2000 г. Ту-144Д (бортовой № 77112) отправился «вплавь» (на барже) из подмосковного Жуковского в германский город Зинхейм (Sinsheim). Авиалайнер был продан Авиационным научно-техническим комплексом имени Туполева (АНТК) частному немецкому техническому музею за $500 тыс.

Описание Геометрические и массовые характеристики Силовая установка Летные данные
Разработчик ОКБ им. А.Н.Туполева
Обозначение Ту-144Д
Обозначение NATO Charger
Тип Cверхзвуковой пассажирский самолет
Экипаж, чел. 3
Модификация Ту-144Д
Первый полет 30 ноября 1974
Количество пассажиров 150
Длина самолета без ПВД, м 64,45
Высота самолета, м 12,5
Диаметр фюзеляжа, м 3,3
Размах крыла, м 28,8
Площадь крыла с наплывом, м2 506,35
Удлинение крыла 1,91
Стреловидность базового крыла по передней кромке 57о
Масса пустого снаряженного самолета для варианта на 150 пассажиров, кг 99200
Взлетный вес (максимальный), кг 207000
Вес коммерческой нагрузки, кг 11000 - 13000
Число двигателей 4
Двигатель ТРД РД-36-51А
Тяга двигателя, кгс взлетная 20000
крейсерская 5100
Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/кгс*ч 1.26
Максимальная скорость полета на высоте 18 км, км/ч (М=) (2,15)
Крейсерская скорость, км/ч 2120
Практическая дальность полета с коммерческой нагрузкой, км 7 т. (70 пассажиров) 6200
11-13 т. (110-130 пассажиров) 5500-5700
15 т. (150 пассажиров) 5330
Практический потолок, м 20000
Разбег, м 2100
Пробег, м 1500
Потребная длина ВПП, м 3070

Источники информации:

  1. Под знаками «АНТ» и «Ту» / В.Ригмант, «Авиация и Космонавтика» 1/2000 /
  2. Близнюк В., Васильев Л., Вуль В. и др. «Правда о сверхзвуковых пассажирских самолетах»
  3. «Энциклопедия вооружений»/ «Кирилл и Мефодий», 1998 - CD-ROM /
  4. «Бомбардировщики» / В.Ильин, М.Левин, 1997 /
  5. Ту-144 ОКБ им. А.Н.Туполева
  6. Материалы Ru.Aviation

testpilot.ru

Ту-144

Ту-144ЛЛ

В конце 50-х годов в США, Англии и Франции начались исследования в области создания сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС). В начале 60-х уже появились первые эскизные проекты СПС. Это послужило поводом для разработки подобного самолёта и в СССР. 16 июля 1963 года вышло постановление ЦК КПСС и СМ СССР №798-271 "О создании ОКБ А.Н.Туполева СПС Ту-144 с четырьмя реактивными двигателями и о постройке партии таких самолётов". Ведущим конструктором по самолёту был назначен А.А.Туполев (с 1973 года Б.А.Ганцевский, с 1979 - В.И.Близнюк). Общее руководство осуществлял А.Н.Туполев. Разработка двигателя поручалась ОКБ Н.Д.Кузнецова.

Первоначально предполагалось создать пассажирский вариант ракетоносца Ту-135, проект которого разрабатывался конструкторами ОКБ в то время. Но вскоре пришли к выводу, что потребуются значительные переделки в конструкции и гораздо выгодней разрабатывать СПС с "нуля". При работе над проектом разработчикам пришлось столкнуться с целым рядом сложных технических проблем: аэродинамика, кинетический нагрев, упругие и термические деформации конструкции, новые смазочные и уплотнительные материалы, новые системы жизнеобеспечения пассажиров и экипажа. Особо много усилий потребовала разработка конструкции и аэродинамики крыла (в аэродинамической трубе было исследовано 200 вариантов). Применение в конструкции титановых сплавов потребовало создания новых станков и сварочных аппаратов. Эти проблемы вместе с ОКБ А.Н.Туполева решали специалисты ЦАГИ, ЦИАМ, СибНИА и других организаций. С 1965 года проводились регулярные консультации с конструкторами французской фирмы "Аэроспасьяль", разрабатывавшей СПС "Конкорд". В период подготовки рабочих чертежей из ОКБ О.К.Антонова и С.В.Ильюшина было прикомандировано более 1000 специалистов.

При проектировании самолёта в качестве действующей модели использовали 2 самолёта-аналога МиГ-21И (ныне один из них хранится в музее ВВС в Монино). Фюзеляж МиГа был укорочен на 0,75 м. На нём было установлено крыло оживальной формы, представляющее собой именьшенную копию крыла Ту-144. В 1967 году самолёт-аналог успешно облетали до скорости 2500 км/м. Результаты испытаний легли в основу окончательного расчёта крыла. На МиГ-21И также тренировалисть будущие пилоты Ту-144. К испытательным полётам привлекались также МиГ-25, Су-9 и Ту-22.

К лету 1965 года наиболее важные конструктивно-компоновочные решения по самолёту были приняты. В июле А.Н.Туполев предъёвил МГА эскизный проект Ту-144. В этом же году модель самолёта с размахом крыла около 2 м экспонировалась на авиасалоне в Ле Бурже. 22 июня 1966 года был утверждён полноразмерный макет самолёта. Параллельно с проектированием в опытном производстве ОКБ в Жуковском шло изготовление двух прототипов (лётного и для статических испытаний). В их изготовлении участвовали также Воронежский и Куйбышевский авиазаводы. Постройка первого прототипа завершилась 9 октября 1968 года. 31 декабря экипаж во главе с лётчиком-испытателем Э.В.Еляном впервые поднял его в воздух. 5 июня 1969 года на прототипе была достигнута скорость звука, а 26 июня 1970 года он вдвое её превысил. За проведение испытаний Ту-144 Э.В.Елян был удостоен звания Героя Советского Союза.

Одновременно с лётными испытаниями шли исследования на 80 наземных стендах, на которых отрабатывались все важнейшие конструктивно-компоновочные решения. При помощи этих стендов впервые в СССР была разработана комплексная система оценки отказов с учётом их последствий. Государственные испытания продолжались до 15 мая 1977 года. 29 октября самолёт получил сертификат лётной годности (впервые в СССР).

Ту-144 впервые был показан на авиационном празднике в аэропорту Шереметьево 21 мая 1970 года. Летом 1971 года началась опытная эксплуатация прототипа в "Аэрофлоте". Были совершены полёты из Москвы в Прагу, Берлин, Варшаву, Софию. В 1972 году Ту-144 демонстрировался на авиасалонах в Ганновере и Будапеште.

Ту-144 представляет собой цельнометаллический низкопла, выполненный по схеме "бесхвостка". Шасси самолёта трёхопорное с носовой стойкой. 4 турбореактивных двухконтурных двигателя НК-144А конструкции ОКБ Н.Д.Кузнецова (на Ту-144Д - бесфорсажные РД-36-51А конструкции ОКБ-36 П.А.Колесова) размещены под крылом близко друг от друга. Каждый двигатель имеет отдельный воздухозаборник. Воздухозаборники сгруппированы попарно. В переднюю часть фюзеляжа в пространство между блоками воздухозаборников убирается носовая стойка шасси. Крыло самолёта имеет переменный угол стреловидности (76° у корня и 57° по концам крыла). Обшивка крыла выполнена из сплошных плит из алюминиевого сплава. По всей задней кромке распологаются элевоны, выполненные из титановых сплавов. Элевоны и рули направления отклоняются при помощи необратимых бустеров. Для улучшения обзора при взлёте и посадке носовая часть фюзеляжа выполнена опускающейся. Основной объём топлива расположен в 18 крыльевых баках. В задней части фюзеляжа установлен балансировочный бак. В него перекачивается в полёте топливо для смещения центра масс при переходе от дозвуковой скорости к сверхзвуковой. Для управления самолётом используется бортовая ЭВМ. Заход на посадку может осуществляться автоматически в любое время суток и при любой погоде. На Ту-144 впервые в СССР применена автоматическая система контроля за техническим состоянием бортовых систем, позволяющая снизить трудоёмкость обслуживания.

Первый серийный Ту-144 был собран весной 1971 года в Жуковском. В 1972 году началось производство на Воронежском авиазаводе. Всего было построено 16 самолётов. Ещё один остался недостроенным. Серийные самолёты отличались от прототипа увеличенной на 5,7 м длиной фюзеляжа, несколько изменённой формой крыла и наличием убирающихся передних крылышек. Число мест для пассажиров увеличилось со 120 до 140. Первый рейс серийного самолёта состоялся 20 сентября 1972 года по маршруту Москва - Ташкент - Москва. В марте 1975 года открылась скоростная авиалиния Москва - Алма-Ата (перевозилась почта и грузы). 20 октября 1977 года был выполнен первый рейс с пассажирами.

Ту-144 стал первым в мире сверхзвуковым пассажирским лайнером (он взлетел раньше англо-французского "Конкорда"), открыв новую эпоху в мировой гражданской авиации. Его создание вывело отечественную авиационную промушленность на передовые позиции. Огромный технологический скачёк совершили и смежные отрасли промышленности. Ту-144 стал не без основания предметом гордости советских людей. Но, вместе с тем, были у него и недруги. Боясь ответственности, многие чиновники МГА всячески тормозили процесс освоения самолёта Аэрофлотом. Авария с опытным Ту-144Д 23 мая 1978 года послужила формальным предлогом для прекращения эксплуатации Ту-144 с двигателями НК-144 на пассажирских лининях, хотя с самого начала было ясно, что эта авария произошла именно из-за конструктивных особенностей модификации Ту-144Д. В 1979 году на самолётах Ту-144Д был выполнен ряд грузовых рейсов в Хабаровск. Позже, в 1981-1982 годах принимались решения о возобновлении пассажирских перевозок, но они так и остались на бумаге.

Самолёты Ту-144 до середины 90-х годов применялись для проведения различных испытаний, а также для исследований озонового слоя атмосферы Земли, солнечных затмений, фокусированного звукового удара. На Ту-144 тренировались космонавты, проходящие подготовку по программе "Буран". В июле 1983 года экипаж лётчика-испытателя С.Т.Агапова на Ту-144Д установил 13 мировых авиационных рекордов, которые не побиты до сих пор. Опыт, полученный при создании Ту-144, был использован при разработке тяжёлых сверхзвуковых самолётов Ту-22М и Ту-160.

По просьбе Миннауки и по решению МАП несколько самолётов были установлены в качестве экспонатов на территории музея ВВС в Монино, музея гражданской авиации в Ульяновске, авиазаводов в Воронеже, Казани и Самаре. 1 самолёт продан в частный музей техники в Зинхейме (Германия).

В 1988 году АНТК им. А.Н.Туполева начал разрабатывать летающую лаботраторию на базе Ту-144. На Ту-144ЛЛ планировалось провести ряд исследований, необходимых для проектирования сверхзвукового лайнера следующего поколения Ту-244. В 90-х годах к этим работам присоединились американцы (NASA и фирма "Боинг"). 29 ноября 1996 года состоялся первый полёт Ту-144ЛЛ с аэродрома ЛИИ им. М.М.Громова (лётчики-испытатели С.Г.Борисов и Б.И.Веремей).

Фотографии Ту-144 можно посмотреть здесь.

Модификации самолёта:

  • Ту-144 ("044") - прототип. Оснащался двигателями НК-144. Первый полёт 31 декабря 1968 года.
  • Ту-144 ("004") - серийный. Отличался фюзеляжем с увеличенными диаметром и длинной, изменённой отклоняемой носовой частью, конструкцией крыла, основными опорами шасси, наличием ПГО. В 1968-1977 годах изготовлено 9 самолётов. Первый полёт 1 июля 1971 года.
  • Ту-144ВТА - военно-транспортный (проект).
  • Ту-144Д ("004Д") - дальний. Отличался двигателями РД-36-51А, составом оборудования. Разрабатывался с 1969 года. В 1974-1984 годах изготовлено 5 самолётов (шестой не достроен). Первый полёт 30 ноября 1974 года.
  • Ту-144ДА - модернизированный (проект). Запас топлива увеличен до 125 т, взлётная масса - до 235 т.
  • Ту-144К - ракетоносец (проект). Разрабатывался в конце 70-х годов.
  • Ту-144ЛЛ "Москва" - летающая лаборатория. Разработка началась в 1988 году. К 1996 году переоборудовано 3 самолёта Ту-144Д. На самолётах установлены двигатели НК-321, усилено крыло, размещена исследовательская аппаратура. Часть оборудования заменено на аналогичное от самолётов Ту-204 и Ту-160. Первый полёт 29 ноября 1996 года. Всего выполнено 19 экспериментальных полётов и 8 - с участием американских лётчиков-испытателей.
  • Ту-144П - постановщик помех (проект). Разрабатывался в начале 80-х годов для ВМФ на базе Ту-144Д.
  • Ту-144ПР - постановщик помех-разведчик (проект). Разрабатывался в конце 70-х годов.
  • ДП-2 - дальний перехватчик (проект). Разрабатывался в конце 70-х годов.

Лётно-технические характеристики

Ту-144 Ту-144ЛЛ
Двигатели НК-144А НК-321
Взлётная тяга, кгс:

бесфорсажная на форсаже

4х13000 4x17500 4х21000 -
Габариты, м:

размах крыла длина высота

28,8 67,05 12,5 28,8 67,05 12,5
Площадь крыла, м2 506,35 506,35
Масса, т:

пустого взлётная нормальная взлётная максимальная

85,0 150,0 180,0 96,81 195,0 207,0
Запас топлива, т 80 95
Масса коммерческой нагрузки, т 15 15
Количество пассажиров, чел. 120 150
Скорость максимальная, км/ч:

отрыва крейсерская максимальная захода на посадку

370 2300 2430 280 370 2120 2400 280
Дальность полёта, км 4150 6500
Практический потолок, м 17000 18897
Время набора высоты 17000 м, мин. 22 -
Длина разбега, м

пробега, м

2930 2570 2225 1310
Экипаж, чел. 3 7

Литература

  1. Андреев И. Земные связи авиации // Техника - молодёжи. - 1977. - №12. - С. 40-41.
  2. Даффи П., Кандалов А. А.Н.Туполев: Человек и его самолёты. - М.: "Московский рабочий", 1999. - С. 176-183.
  3. Проект "Ту-144ЛЛ" // Самолёты мира. - 1996. - №3. - С. 2-4.
  4. Пухов А. Необыкновенная история Ту-144 // Крылья Родины. - 1997. - №9. - С. 5-7.
  5. Пухов А. Ту-144ЛЛ: курс - XXI век // Крылья Родины. - 1996. - №6. - С. 1-2.
  6. Ригмант В.Г. Под знаками "АНТ" и "ТУ" // Авиация и космонавтика. - 2000. - №1. - С. 42-48.
  7. Совенко А.Ю. Потерянная эпоха Ту-144 // Авиация и Время. - 2002. - №4. - С. 4-23.

aviaros.narod.ru

Ту-144

Ту-144 - советский сверхзвуковой пассажирский самолет, разработанный КБ Туполева в 1960-е годы. Вместе с Конкордом Ту-144 является первым из двух сверхзвуковых авиалайнеров, которые когда-либо использовались авиакомпаниями для коммерческих перевозок.

1. Предпосылки создания

В первой половине 1960-х гг. возникла реальная экономическая потребность в НПЛ. Причем это была потребность не столько в самолете с большей скоростью, сколько в самолете с большей высотой полета. Связана она была с несовершенством тогдашних систем управления воздушным движением (УВД), которые перестали справляться со все возрастающим числом лайнеров, в первую очередь, на трансатлантических маршрутах. Поскольку рабочий эшелон НПЛ составляет 16-22 тысяч метров, против 9-11 тысяч в дозвуковых самолетов, это открывало своеобразный "второй этаж" на каждой из трасс и увеличивало их пропускную способность. Реальной альтернативой НПЛ в то время также стало создание самолетов большой пассажировместимости - они позволяли снять напряженность с систем УВД. НПЛ в 1960-е чуть не погубили "Боинг-747". поскольку в США существовала национальная программа создания НПЛ, которую с 1963 г. координировал специальный парламентский комитет во главе с вице-президентом США. Однако подготовка полета на Луну причиной отказа от разработки в США своего сверхзвукового самолета.

В Европе к задаче создания НПЛ подошли более системно, постаравшись снизить ее зависимость от политической конъюнктуры. В Великобритании еще в 1955 г. был создан специальный комитет для исследований НПЛ, который объединил 9 крупнейших авиационных организаций страны. Через 4 года комитет опубликовал первые рекомендации по строительству пассажирского самолета со скоростью М = 2. Опираясь на опыт полетов экспериментального самолета FD2, англичане утверждали, что наиболее выгодной для НПЛ является схема "бесхвостка" с треугольным крылом. Разработкой предварительного проекта такого самолета загорелся Бристольский филиал Британского авиационной корпорации ВАС. Под названием ВАС 223 этот проект был завершен в 1960 г. Во Франции работы начались в 1956 г, и через 5 лет фирма "Сюд ависьон" с участием "Дассо" и "Нор Ави-Сьон" завершила проект НПЛ "Супер Каравелла", модель которого демонстрировалась на Парижском салоне 1961. Одним из важнейших итогов предыдущих работ стало осознание, что стоимость создания НПЛ настолько велика, что превышает индивидуальные возможности и Франции, и Великобритании. Оказавшись перед такой проблемой, они решили объединить усилия. 5 октября 1962 между ВАС и Сюд ависьон" было подписано соглашение о совместной разработке НПЛ "Конкорд" (Con-corde - согласие), потом вышло соответствующее межправительственное соглашение. За основу для разработки был принят французский проект, но с английскими двигателями. Итак, в первой половине 1960 -х гг. и Европа и США интенсивно работали над созданием НПЛ, который казался тогда очень перспективным. Наблюдая за этим, Советский Союз, который претендовал на роль властителя всех передовых достижений человечества, просто не мог оставаться в стороне. Кроме того, огромные пространства СССР, интенсивное освоение северных и восточных регионов страны позволяли говорить о реальной потребности в сверхзвуковом самолете для внутренних линий.

2. История создания

16 июля 1963 Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 798-271 "О создании ОКБ А.Н.Туполева НПЛ Ту-144 с четырьмя реактивными двигателями и о строительстве партии этих самолетов". Там же определялся разработчик двигателя ОКБ, которым руководил Н. Д. Кузнецов. Согласно документу, скорость нового самолета должна была лежать в диапазоне 2300-2700 км / ч, число пассажиров - составить 80-100 человек, практическая дальность полета при нормальной взлетной массе 120-130 т - быть не ниже 4000-4500 км, а при перегрузочном весе с подвесными баками и при сокращении числа пассажиров до 30-50 человек - 6500 км. Одновременно должна была быть проработана возможность беспосадочного перелета СССР-США. В силу огромного авторитета А. Н. Туполева, эти данные отражали не столько потребности заказчика, сколько возможности разработчика самолета. Они были заявлены самим Генеральным конструктором и только согласованные с рядом высокопоставленных лиц государства, в том числе с руководством Министерства гражданской авиации (МГА). Однако названные характеристики, которые базировались, в основном, в проекте Ту-135, исследование которого продолжались в течение 1962 -63 гг., не соответствовали реальным потребностям советской гражданской авиации (ГА). В частности, не обеспечивался нормальный полет с полной пассажирской загрузкой по главной, как планировалось, сверхзвуковой трассе Москва - Хабаровск протяженностью 6280 км. По этой причине ряд сотрудников МГА склонялись к мысли, что такой самолет Аэрофлота не нужен. В свою очередь, чиновники Министерства авиационной промышленности (МАП) утверждали, что долететь на Дальний Восток можно и с одной промежуточной посадкой и связанная с ней потеря 1,5 часа, незначительна. С учетом большой политической воли к созданию НПЛ 10 сентября 1964 министр ЦА СССР Е. Ф. Логинов утвердил новые, компромиссные требования к самолету, предусматривающие доставку до Хабаровска не менее 70-80 пассажиров без промежуточной посадки. Затем было издано еще 4 постановления правительства и свыше 10 решений Военно-промышленной комиссии (ВПК) при Президиуме Совета Министров. Все они связаны либо с уточнением характеристик самолета, либо с переносом сроков предъявления на испытания, которые постоянно срывались.

К лету 1965 г наиболее важные конструктивно-компоновочные решения с самолета уже были приняты, и в июле А. Н. Туполев официально предъявил МГА эскизный проект Ту-144.

Однако уже в тот период стало ясно, что получить заданные характеристики на создаваемом самолете невозможно. Основными причинами этого были недостаточное крейсерская качество (около 7, а надо было более 8), малые коэффициенты подъемной силы, большая масса пустого снаряженного самолета (для опытного образца этот параметр оказался равным 84 т, что на 20 (!) Тонны превысил расчетную величину) . Тем не менее, чтобы не терять темпа работ, было решено продолжить создание этого варианта Ту-144, считая его экспериментальным или демонстратором технологий. Построение и испытания его позволили получить необходимый опыт, а перед запуском в серию Ту-144 все равно требовал бы доработки. Исходя из этой логики, уже 12 декабря 1966 решением ВПК № 290 Генеральному конструктору Туполеву совместно с ЦАГИ, ЦИАМ и МГА было поручено проработать предложения по улучшению летно-техни-ческих и экономических характеристик Ту-144. Такие предложения вскоре были данные, и 30 июня следующего года выходит новое решение ВПК "О строительстве самолетов Ту-144 с улучшенными летно-техническими характеристиками".

3. Рождение "нулевки"

Сбор и отработка первого опытного самолета, так называемой "нулевки", поскольку серийный номер самолета был № 00-00, а бортовое обозначение СССР-68001, шли напряженно. В ОКБ Туполева получилось организовать строительство самолета практически параллельно с его проектированием. При этом исследовалось одно из главных вопросов программы - насколько можно использовать уже освоенные технологии и какое новое производственное оборудование необходимо заказать. Особую остроту проблеме придавало применение в конструкции Ту-144 титановых сплавов, в связи с чем пришлось разрабатывать новые сварочные агрегаты и станки.

Одновременно с работами, которые выполнялись на опытной машине, огромные силы были направлены на создание наземных стендов. На них проходили отработку все важнейшие конструктивно-компоновочные решения, а впоследствии стенды послужили мощным инструментом сертификации Ту-144.

Всего было создано 80 натурных стендов, включая стенды:

  • силовой установки;
  • отработки топливной системы на горячем и холодном топливе
  • стенд молниезащиты;
  • комплексный стенд системы управления;
  • натурный тепловой стенд с системой кондиционирования
  • другие.

Наличие их позволило не только вывести на летные испытания самолет, который был в большой степени отработан, но и впервые в СССР разработать комплексную систему оценки отказов с учетом их последствий. К построению исследовательского Ту-144 привлекались Воронежский и Куйбышевский авиазаводы, которые в дальнейшем участвовали в его серийном производстве. Все элементы "нулевки" были изготовлены и доставлены на Жуковскую летно-испытательную и доводочные базу (ЖЛВиДБ) в начале 1968 г., к лету большинство систем уже прошли отработку на стендах и были смонтированы на борту, а 9 октября сбор лайнера полностью завершилось.

3.1. Констукцийни особенности

Впервые в мире абсолютно все системы самолета резервируемые четырехкратно. В системе управления каждый елевонив разрезанный на 4 секции. Секция приводится в движение двумя гидравлическими бустерами, а сам бустер связан с независимой гидросистемой. Заклинивание и даже разрушение секции не приводило к аварии самолета. Это же относится к рулю направления, разделенном на две независимые секции. Гидросистемы питающихся от восьми гидронасосов - по два на каждом двигателе. Резервированные и системы выпуска и уборки шасси, управление носовым обтекателем, кондиционер, пилотажно-навигационное оборудование.

4. Самолет аналог МиГ-21 И

Ту-144 был революционным самолетом в истории советского авиапрома, и программа его создания отличалась огромным техническим риском. Одной из мер его снижения стало строительство и испытания небольшого сверхзвукового самолета, аналогичного Ту-144 по аэродинамической схеме. Среди главных задач самолета-аналога было решение давнего спора о возможном "проседание" бесхвостого самолета с крылом малого удлинения при выравнивании во время приземления. Некоторые специалисты опасались, что при отклонении елевонив вверх для увеличения угла атаки подъемная сила в первый момент будет падать и лишь после выхода на сравнительно большие углы снова возрастет. Такой эффект мог бы привести к резкой и очень опасной потери высоты, когда самолет, находясь у самой земли, будет выполнять выравнивание. Кроме того, практическое уточнение потребовало большинство вопросов устойчивости и управляемости самолета бесхвостый схемы на всех полетных режимах.

За основу при создании аналога был взят хорошо освоенный МиГ-21, который оснастили новым крылом представляет собой пропорционально уменьшено крыло Ту-144. Все поверхности управления также были выполнены аналогично. Новая машина, получившая название МиГ-21 И, была построена совместными усилиями ОКБ А. И. Микояна, Горьковского и Воронежского авиазаводов. Уже с первых полетов, которые начались 18 апреля 1968 г., самолет стал играть важную роль в программе создания НПЛ. Полеты на нем не обнаружили никакой "проседание", наоборот - аналог оказался весьма летучим. Эта особенность, названная экранным эффектом и общая для всех самолетов с крылом малого удлинения, была обнаружена впервые. На поверхности крыла второго экземпляра МиГ-21 И смонтировали датчики полного и статического давления, само крыло обклеили шелковинками, а в фюзеляже установили несколько кинокамер. Таким образом было изучено обтекание крыла малого удлинения в условиях реального полета. В целом оба МиГ-21 И позволили детально изучить присущие бесхвостый схеме особенности динамики полета и управляемости, оценить ее маневренные возможности в широком диапазоне углов атаки и чисел М (до М = 2), исследовать режимы сваливания и штопора. Наконец, на аналогах выполнили тренировочные полеты все первые летчики Ту-144. Самолеты МиГ-21 И использовались в программе Ту-144 несколько лет. Посадочная скорость на этой машине стала около 220 км / ч вместо 320 км / ч в МиГ-21.

5. Первый полет

Опытный Ту-144 на взлете

Партия требовала, чтобы первый полет Ту-144 обязательно состоялся до конца 1968 г. И для выполнения этого желания делалось все возможное. 5 декабря методический совет МАП выдала разрешение на вылет, 20 декабря самолет уже был готов к взлету, однако осуществить его мешала погода.

Первый полет Ту-144 состоялся 31 декабря 1968 года, т.е. на два месяца раньше сверхзвукового пассажирского Конкорда. Ту-144 является также первым в истории пассажирским авиалайнером, преодолевшим звуковой барьер, это произошло 5 июня 1969 года на высоте 11000 метров, достигнув числа Маха М = 1,08.

Этот и ряд последующих полетов показали, что процесс прохождения самолетом трансзвуковых режимов далек от расчетного. Почти год понадобился на поиск причин незапланированного роста сопротивления, выработки мер противодействия. 25 мая 1970 первого Ту-144 наконец-то превысил скорость М = 2 на высоте 16300 м, а 15 июля на нем была достигнута максимальная скорость 2443 км / ч (М = 2,35).

5.1. Испытания

В дальнейшем проходил ряд зачетных и испытательных полетов. Испытания шли довольно быстрым темпом. На "нулевке" никаких серьезных доработок не осуществлялось, поскольку их предполагалось применить уже на серийном самолете.

В целом можно сказать, что испытания самолета СССР-68001 дали три основных результатах.

Во-первых, они подтвердили правильность принятых при создании СПС наиболее принципиальных схемных, компоновочных и технологических решений.

Во-вторых, подтвердили невозможность достижения необходимых характеристик, прежде всего, дальности полета, прилагаемом конкретном конструктивном исполнении самолета. (Учитывая значительный превышение массы пустого снаряженного самолета и недобора качества на крейсерском режиме дальность полета составила всего около 3500 км).

В-третьих, позволили определить пути совершенствования конструкции и достижения необходимого технического уровня. То есть все задачи, которые обычно ставятся перед демонстратором технологий, первый опытный самолет полностью выполнил.

Да и психологический эффект в итоге оказался ничуть не менее важен, чем все тома отчетов по испытаниям.

5.2. Финальный этап "нулевки"

С лета 1971 приступил к полетам первый серийный образец Ту-144, и интенсивность испытаний "нулевки" значительно снизилась. На ней продолжалось отработки некоторых отдельных вопросов, но главной ее функцией стала представительная. 23 мая того года самолет впервые вылетел за пределы СССР и два дня провел в Праге. Оттуда он отправился во Францию, где в 8 июня демонстрировался на XXIX международном авиасалоне в Ле Бурже. С 13 по 17 июня самолет выставлялся в берлинском аэропорту Шенефельд и уже на обратном пути в Москву совершил вынужденную посадку в Варшаве из-за нарушения герметичности топливной системы. С 6 по 14 сентября состоялся рейс в Софию. Впервые зарубежный полет выполнялся на сверхзвуковой скорости, а время полета в болгарской столице составило 1 час 19 мин. С 19 апреля по 1 мая 1972 машина побывала на авиасалоне в Ганновере, а с 30 сентября по 5 октября - в Будапеште.

Последний раз опытный Ту-144 поднялся в воздух 27 апреля 1973. В целом он выполнил более 120 полетов с общим налетом 180 часов, включая около 50 часов на сверхзвуковых режимах.

6. Предсерийная модернизация

6.1. Необходимость модернизации

Уже в 1967-68 гг. стало ясно, в каком направлении следует развивать исследовательский Ту-144, чтобы получить заветный "вариант с дальностью полета 6500 км". Не были очевидны лишь конкретные пути будущих конструктивных изменений, однако после начала полетов "нулевки" непонятных вопросов становилось все меньше. Причем картина вырисовывается далеко не утешительная: несмотря на требование максимальной унификации исследовательского и серийного образцов Ту-144, выполнить его оказалось невозможно. Масштабы переделок были такие, что справедливо будет говорить не о доработке самолета перед запуском его в серийное производство, а о создании совершенно нового летательного аппарата с тем же названием.

Работы по развитию базовой конструкции самолета "044" шли в в двух направлениях: создание нового экономического бесфорсажного ТРД типа РД-36-51 и значительное улучшение аэродинамики и конструкции Ту-144. Результатом этого должно было стать выполнение требований по дальности сверхзвукового полета. Решение комиссии Совета Министров СССР по варианту Ту-144 с РД-36-51 было принято в 1969 году. Одновременно по предложению МАП-МГА принимается решение, к моменту создания РД-36-51 и установки их на Ту-144, о строительстве шести Ту-144 с НК-144А с уменьшенными удельными расходами топлива. Конструкцию серийных Ту-144 с НК-144А предполагалось значительно модернизировать, провести значительные изменения в аэродинамике самолета, получив на крейсерском сверхзвуковом режиме Кмакс более 8. Эта модернизация должна была обеспечить выполнение требований первого этапа по дальности (4000-4500 км), далее предполагалось переход в серии на РД-36-51.

6.2. Фюзеляж

Его диаметр был увеличен до 3300 мм, что на 50 мм больше, чем в опытной машины. Длина также выросла: в носовой части сделали цилиндрическую вставку длиной 2610 мм, в хвостовой - 870 мм. Переделали и носовую отклоняет часть фюзеляжа - изменили ее форму, размеры, положение узлов навески, а также остекление. В хвостовой части фюзеляжа разместили увеличенный топливный бак на 6,4 т керосина, служащий для балансировки самолета путем перекачки топлива. В передней части фюзеляжа был установлен многощелевой выдвижная крыло, предназначенное для повышения общей подъемной силы на взлете и посадке. При его выдвижении елевоны на крыле стали отклоняться вниз на угол 10 ". Изменен также внутренняя компоновка фюзеляжа: увеличено количество пассажирских мест до 150, более рационально размещены вспомогательные и бытовые помещения. Задний багажник уменьшен, зато под полом переднего пассажирского отсека организован новый. С целью сокращение объема бортовых буфетов и времени обслуживания пассажиров введен новый принцип организации их питания с использованием заранее расфасованных пакетов и одноразовой посуды. Кроме того, на первых серийных самолетах было обеспечено аварийное покидание их экипажем на высотах до 2,5 км при индикаторной скорости не более 600 км / час.

6.3. Крыло

Ту-144 на авиасалоне МАКС

С целью улучшения аэродинамических характеристик самолета на крейсерском режиме М = 2,2 изменили форму крыла в плане. Стреловидность наплывной части по передней кромке уменьшили до 76 градусов, а базовой увеличили до 57 градусов. . По сравнению с "044", увеличилась площадь крыла, ввели более интенсивную коническую крутку концевых частей крыла. Однако важнейшим новшеством по аэродинамике крыла стало изменение срединной части крыла, обеспечившее самобалансирование на крейсерском режиме с минимальными потерями качества, с учетом оптимизации по полетным деформациям крыла на этом режиме. Была увеличена длина фюзеляжа с учетом размещения 150 пассажиров, улучшена форма носовой части, что также положительно повлияло на аэродинамику самолета. В отличие от "044" каждую пару двигателей в парных мотогондолах с воздухозаборниками раздвинули, освободив от них нижнюю часть фюзеляжа, разгрузив его от повышенных температурных и вибрационных нагрузок, при этом изменили нижнюю поверхность крыла в месте расчетной области пиджимання потока, увеличили щель между нижней поверхностью крылья и верхней поверхностью воздухозаборника - все это позволило интенсивней использовать эффект пиджимання потока на входе в воздухозаборники на Кмакс, чем это удалось получить на "044".

Так оно было полностью перекомпонованы: технологическое членение, положение силовых нервюр, ликвидированы ниши шасси и т. д. В конструкции серийного крыла все-таки нашли применение панели двойной кривизны, что дало заметный рост аэродинамического качества. Мотогондолы разнесли в стороны, их воздухозаборники, силовые шпангоуты и системы доработали для возможности установки в ходе серийного производства двух типов двигателей-НК-144 и РД-36-51А. Первый из них, опробованный на "нулевку", обеспечивал необходимую тягу при сверхзвуковом полете за счет включения форсажа, что вело к повышенному расходу топлива. Поэтому его планировали сохранить лишь на нескольких серийных самолетах. Потом собирались поставить более экономичный безфорсажний РД-36-51А, создаваемый на основе двигателя самолета Т-4. Основные опоры шасси полностью переделали: их тележки дванадцятиколисних превратились в восьмиколисни, а уборка организовали не в крыло, а в мотогондолы. В связи с необходимостью улучшения путевой устойчивости была увеличена удлинение и площадь вертикального оперение.

6.4. Другие усовершенствования

Кроме того, в конструкцию самолета внесли большое количество изменений. Не столь заметных глазу, но от этого ничуть не менее важных. Например, много было сделано для облегчения конструкции, сокращение протяженности и количества трубопроводов и других коммуникаций. Часть оборудования заменили более современным и легким. Провели работы по увеличению ресурса планера. Обеспечили большую свободу тепловых расширений элементов конструкции, перекомпоновал технические отсеки и т. д. Наконец, повысили взлетную массу. Перечень этот можно было бы продолжать, но и так понятно: между серийным и опытным образцам Ту-144 сходства намного больше, чем между ними обоими и " Конкордом" .

7. Аварии

7.1. Парижская катастрофа

4 июня 1973 при выполнении демонстрационного полета советского самолета Ту-144 вблизи аэродрома Ле-Бурже в окрестностях Парижа погибли 6 членов экипажа и 25 человек и ранил еще 8 в городе Гуссенвиль, что рядом с аэродромом. День катастрофы Ту-144 с бортовым номером СССР-77102, которая произошла на XXX Международном авиакосмическом салоне в Ле Бурже в 15 ч. 29 мин, стал одним из самых черных дней в судьбе самолета.

7.2. Авария Ту-144Д

Первый Ту-144Д, на который возлагались основные надежды готов 18 апреля 1978 и под обозначением СССР-77111 поступила на заводские испытания. К 23 мая самолет выполнил 5 успешных полетов. В тот злополучный день смешанного экипажа МАП-МГА предстояло провести второй контрольно-приемный полет. Командовал экипажем летчик-испытатель ГосНИИ ГА В. Д. Попов, вторым пилотом был Е. В. Елян. После выполнения большей части программы полета, в том числе выхода на М = 2, экипаж приступил к проверке запуска вспомогательной силовой установки (ДСУ), для чего снизился до высоты 3000 м и установил скорость 480 км / час. В этот момент была зафиксирована разница в показаниях количества топлива на борту по расходомеры и топливомера примерно 4,7 т, однако экипаж не придал должного значения этому обстоятельству, потому что тарировки топливной системы на этом самолете еще не проводилась. Была дана команда на запуск ДСУ, однако последняя не запустилась.

Самолет летел курсом в зону испытательных полетов на скорости 500 км / час. Внезапно у летчиков сработало табло "Пожар", и бортинженер А. Николаев доложил, что горит третий двигатель, который выключил, и ввел в действие огнетушители. Командир развернул самолет на аэродром, и тут пришлось выключить двигатель № 4, также по причине пожара. В. Д. Попов доложил "земли", идущий на двух двигателях и просил обеспечить посадку с прямой и приготовить противопожарные средства. В кабину стал поступать густой черный дым. Отказал еще один двигатель. В такой ситуации долететь до аэродрома было уже невозможно, и экипаж посадил горящий Ту-144Д прямо в поле. Пилоты и штурман покинули самолет через форточки кабины экипажа. Находившиеся в салоне инженеры-испытатели В. Кулиш, В. А. Исаев и Н. Столповський выбрались через передны входную дверь. Но бортинженеры А. Николаев и В. Л. Венедиктов оказались травмированы и зажаты на рабочих местах деформированными конструкциями при посадке. Их спасти не удалось. Все эти события заняли не более 6 минут.

Эта и предыдущая аварии совершили очень серьезный удар по программе создания НПЛ Ту-144.

8. Сертификация

Ту-144 должен был пройти огромный комплекс летных и стендовых проверок - конкретно по 1753 пунктов норм ТНЛПНЛ. Поэтому МАП предъявил на испытания несколько Ту-144, а распределение задач между ними было таким. На машине № 01-1 испытывалась силовая установка на основе двигателей НК-144А, а также выполнялись прерваны и продолжены взлеты. На самолете № 02-1, взлетевший 13 декабря 1973, проверялось навигационное оборудование и системы электроснабжения. На машине № 02-2, подключилась к программе 16 июня следующего года, проходили проверку аэродинамические характеристики, прочность конструкции, устойчивость и управляемость на больших углах атаки. Самолет № 04-1, который начал полеты 4 марта 1975, задействована для отработки директорного захода на посадку, автоматической системы управления и автомата тяги. На машине № 05-1 проводилась комплексная оценка самолета и бортовых систем. Кроме того, некоторое участие в испытаниях приняли самолеты № 04-2, № 05-2, а также № 01-2 до своей трагической гибели в Париже.

К концу 1981 г. основной объем госиспытаний дальнего самолета был выполнен. Всего 5 машин выполнили 411 полетов с налетом 764 часа. Ту-144Д доказал соответствие нормам ТНЛПНЛ и 9 июня 1981 даже получил Временное сертификат летной годности № 11В-144Д, который давал формальное право начать эксплуатационные испытания. Одним из выводов госиспытаний стало установление несоответствия реальной экономичности двигателя заданной: расход топлива оказался выше на 3,4%. Министр авиапрома без промедления приказал главному конструктору П. А. Колесову устранить это несоответствие. Двигателестроители сделали все, что могли, и новый вариант двигателя был создан, но с опозданием на 2 года. Он успешно прошел стендовое отработки, однако в воздух на Ту-144Д так никогда и не поднялся.

Перед разрешением на перевозку пассажиров в МГА решили провести эксплуатационные испытания, и за 2 дня до начала 12 ноября стенде произошло разрушение двигателя.

9. Конец эпохи Ту-144

Ту-144 на аэродроме Раменское.

В этой ситуации действия руководителей МГА вновь приобретают агрессивный характер. В правительство СССР один за другим идут письма и доклады, в которых обосновывается бесперспективность дальнейших усилий по доведению самолета. И 27 января 1982 кажется МАП - новый министр И. С. Силаев дает указание № С24/464 "О прекращении серийного производства самолетов Ту-144Д, заканчивая самолетом № 09-1". А 1 июня 1983 выходит Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 491-169 "О прекращении работ по самолету Ту-144 и использовании изготовленных самолетов в качестве летающих лабораторий".

Всего было построено шестнадцать Ту-144, которые сделали целом 2556 полетов общей продолжительностью 4110 часов. Больше всех 432 ч. - провел в воздухе самолет с бортовым обозначением СCСР-77114. К середине 1990-х гг. сохранилось 10 экземпляров Ту-144, из них несколько самолетов по просьбе Миннауки и решению руководства МАП были переданы в музеи и учебные заведения. Так, 29 февраля 1980 экипаж Г. Воронченко перегнал в Музей ВВС в Монино самолет СCСР-77106. Борт СCСР-77107, пилотируемый В. Матвеевым, перелетел в Казань 29 марта 1985. Машина с бортовым обозначением СCСР-77108 была перегнанное в Куйбышев 27 августа 1987 экипажем В. Борисова. 1 июля 1984 г на самолете ССCСР-77110 перелетел в Ульяновск С.Агапов. Борт СCСР-77109 находится на заводе в Воронеже, где был построен. Первый Ту-144Д (СCСР-77105) оставался в Жуковском в аварийном состоянии, там же хранились и остальные четыре Ту-144Д (СCСР-77112-77115). Они были законсервированы для длительного хранения, и на них периодически проводились необходимые профилактические и ремонтные работы, временем эти машины стали базой для создания летающей лаборатории Ту-144ЛЛ.

10. Недостатки самолета

  • Высокая стоимость производства и эксплуатации
  • Повышенный шум
  • Не экономический, большое потребление топлива

nado.znate.ru