Ту-144 | Журнал Популярна Механіка

1. завдання
2. рішення
3. компроміси
4. спадщина
5. пам'ять

Наши партнеры ArtmMisto

Навіщо в СРСР створювали надзвуковий пасажирський літак, і чим закінчився грандіозний проект.

До кінця 1950-х років в розвинутих країнах назрівала проблема перевантаження пасажирських авіаліній. Особливо актуальною вона була для трансатлантичних рейсів, які пов'язували Європу з Америкою. Було потрібно в кілька разів збільшити місткість літаків або підвищити їх оборотність, скоротивши час на переліт. Сьогодні, коли величезні лайнери перевозять сотні пасажирів, ми знаємо, в якому напрямку пішло літакобудування. Але тоді вибір не виглядав таким очевидним - особливо на блискучому тлі військової авіації, яка на той час уже впевнено обходила звук. Прототип далекого надзвукового бомбардувальника Ту-22 піднявся в небо в 1958 році, прототип ракетоносця М-50 - роком пізніше.

Конструктори тих років звикли до того, що цивільні літаки проектуються на основі бойових, які допомагають «обкатувати» майже всі базові рішення і системи. Тому створення надзвукових пасажирських літаків (СПС) здавалося завданням доступною, а концепти і проекти множилися, як гриби після дощу. Починаючи з 1962 року інженери французької Sud Aviation (проект Super Caravelle) об'єднали зусилля з британцями з компанії Bristol (проект Type 223) і, заручившись підтримкою на державному рівні, почали роботу над спільним СПС - «Конкорд».

На той час перетворити свої надзвукові військові машини в пасажирські намагалися і в СРСР. В ОКБ-23 Мясищева робили ставку на перспективні ракетоносці М-50 і М-52, аналогічний проект ОКБ-155 Сухого базувався на ударному літаку Т-4. Але в 1962 році, коли англо-французьку угоду змусило всіх різко набрати темп роботи, найперспективнішим виявився проект ОКБ-156 Туполєва. Тут надзвукові Ту-22 намагалися розвивати відразу в двох напрямках: в сторону нових важких надзвукових бомбардувальників Ту-135 - і до їх пасажирської версії Ту-135П. Влiтку 1963 року вийшло урядова постанова, в якому Туполеву поручилися роботи над новим СПС, здатним розвивати до 2300-2700 км / ч і переносити 80-100 чоловік на 4000-4500 км або 39-50 чоловік - на 6000-6500 км. Але вже восени стало ясно: наскоком завдання не вирішити і військовий надзвуковий літак в цивільний не перетворити.

завдання

«Американці теж глибоко проробляли концепції СПС, - розповів нам директор Музею ПАТ« Туполєв »Володимир Рігмант. - Існували навіть досить екзотичні проекти на базі бомбардувальників Convair B-58 і експериментальних «валькірій» XB-70. Однак їх розрахунки також показали, що звичний підхід тут не працює ». Справді, надзвуковий політ з пасажирами - зовсім не те, що з бомбами і ракетами. Бойовий літак проводить майже весь час в звичайному, дозвуковом польоті і лише на окремих ділянках (при зльоті з збільшеним навантаженням, при маневрах або прориві ППО противника) включає форсаж. При цьому різко збільшується тяга силової установки, і літальний апарат переходить на надзвуковий режим польоту - але для самого двигуна це робота «на грані інфаркту». СПС, мета якого - швидка і безпечна доставка пасажирів на великі відстані, повинен залишатися на сверхзвуке і в крейсерському польоті, годинами. Це пред'являє зовсім інші вимоги до компонування, двигунів, до стійкості і керованості планера на малих і великих швидкостях.

Зовнішні поверхні розігріваються до 100-120 ° C, створюючи потреба в особливо теплостійких матеріалах, а заодно і потужній системі кондиціонування, яка повинна підтримувати температуру всередині салону на комфортному рівні. Нарешті, виникає проблема звукового удару, який неминуче супроводжує такі швидкісні польоти: бомбардувальник, пройшовши в парі сотень метрів над землею на сверхзвуке, може викликати і контузію. Військових ці питання не дуже хвилюють, але для цивільного літака, який здійснює рейси над населеними районами, гуркіт, здатний вибити скло і травмувати людей, - серйозний недолік.

Британсько-французький консорціум уникнув багатьох цих проблем відразу. «Конкорд» проектувався для польотів над океаном, де його звук нікому особливо не погрожував, що дозволило залишатися на пристойній, але досить помірною висоті 16-18 км. Ту-144, для якого планувалися найрізноманітніші маршрути, потрібно взяти планку вище - вже до 20 км, що створювало нові труднощі для роботи двигунів, повітрязабірників та й усієї конструкції. З кожним новим нюансом завдання створення СПС ускладнювалася і тягнула за собою пошук відразу в багатьох областях, від двигунобудування і систем обслуговування до матеріалознавства і аеродинаміки.

Ту-144Д Aérospatiale-BAC Concorde Ту-144Д Aérospatiale-BAC Concorde Політ Літак Кількість пасажирів 150 108 Площа крила, м2 507 425 Комерційна навантаження, т 15 12.7 Розмах крил, м 28.8 25.6 Дальність польоту, км, при зниженому числі пасажирів 6300 [70 ]: Москва-Хабаровськ 6300 [70]: Париж-Вашингтон Довжина літака, м 64.5 62.1 Крейсерська швидкість, км / год 2300 2200 Діаметр фюзеляжу, м 3.3 2.9 Шум на місцевості, дБ 112.6 119.5 Двигуни НК-144, РД-36-51А Olympus 593 Аеродинамічний якість 7.6 7.2 Салон і багажники Зліт і посадка Довжина салону, м 36.6 35.2 Швидкість відриву, км / год 360 300 Макс. ширина салону, м 3.0 2.6 Довжина пробігу, м 1160 1620 Число місць 150 108-128 Максимальна злітна маса, т 195 176.6-180 Обсяг багажників, м3 18.0 20.0 Маса палива, т 97 94 Обсяг простору кухонь 8.8 4.6 Число туалетів 4 3

рішення

Галас, піднятий навколо схожості Ту-144 і «Конкорда», всерйоз не сприймає ніхто з фахівців. На погляд звичайного пасажира, дозвукові літаки Туполєва, Іллюшина, Антонова, Boeing і Airbus теж підозріло схожі. Лише дрібні, недоступні погляду неспеціаліста «нюанси» - подовження, стрілка, профілювання «скрученности» крила - забезпечують різний технічна досконалість літальних апаратів.

Зрозуміло, батько і син Туполєва, які керували роботами по СПС, використовували доступну інформацію від стартували раніше європейських колег. Однак над своїм планером в СРСР працювали цілком самостійно, провівши величезний обсяг розрахунків і «обдув» в аеродинамічних трубах ЦАГІ десятки моделей, перш ніж намацали оптимальну схему- «бесхвостка». Крило зі змінним кутом стреловидности, що складається з двох трапецій (як на «Конкорді»), дозволяло надати літаку стійкість і на дозвуковій швидкості, і на сверхзвуке, а в перехідному режимі балансування забезпечувалася тимчасової перекачуванням палива в бак, розташований в задній частині літака.

Доктор технічних наук Анатолій Кощєєв, який брав безпосередню участь у створенні «обводів» Ту-144, пояснює: «У напрямку« Аеродинаміка »були розроблені та реалізовані кілька рішень, які забезпечували перевагу аеродинамічної досконалості Ту-144 над« Конкордом ». Наприклад, вперше використовувалося крило з несиметричним профілем, яке раніше вважалося неефективним для надзвукового польоту. В результаті за аеродинамічною ефективності крила Ту-144 на 5% перевершував «Конкорд» ».

Машини, побудовані за класичною схемою, для зменшення злітно-посадкової дистанції (ВПД) аеродрому використовують механізацію крила, закрилки і предкрилки. Створюваний ними негативний пікіруючий момент (прагнення літака «клюнути» носом) парирується відхиленням хвостового горизонтального оперення. Але у «бесхвостки» Ту-144 такого оперення немає. Тому туполевских конструктори знайшли унікальний механізм висувних «крилець» в носовій частині літака, які допомогли скоротити ВПД. За рахунок меншої маси і подовженого пробігу «Конкорд» обійшовся без складних механізмів переднього оперення, але в підсумку Ту-144 піднявся в повітря раніше. Перший політ відбувся вже напередодні нового 1969 року. Після більш ніж тижня абсолютно нельотну погоду літак летів в густому тумані, і очевидці згадували, з яким хвилюванням все (включаючи самого Туполєва) прислухалися до його гуркоту - поки, вже після посадки, він не завмер на ЗПС аеродрому в Жуковському.

компроміси

Наступні екземпляри Ту-144 допрацьовувалися, отримували нові системи і навіть двигуни. На відміну від британських Olympus 593, встановлених на «Конкорді», розроблені для Ту-144 двоконтурні НК-144 практично весь час перельоту працювали в режимі форсажу. Це дозволило знизити температуру горіння в камері, зробивши двигун легше і надійніше: частина палива вироблялося вже за її межами. Але це ж змусило рознести двигуни уздовж крил подалі від фюзеляжу, який перегрівався від занадто потужного викиду розжарених газів. А головне, форсаж привів до недоладності для цивільної машини витраті палива: за кожну годину роботи чотири двигуни забирали по 10 т з баків в крилах лайнера.

Економічністю не відрізнявся і «Конкорд», так що його рейси, незважаючи на значний попит, доводилося постійно «спонсорувати» на державному рівні. Але для Ту-144 такий витрата палива означав і серйозне обмеження в дальності. Тому при всіх грандіозні плани по організації надзвукових безпосадкових рейсів з Москви до Хабаровська, на Далекий Схід і далі, за недовгий час експлуатації Ту-144 перевозив пасажирів лише до Алма-Ати і назад. Навіть поява не вимагали форсажу турбореактивних РД-36-51А (встановлювалися на пізні модифікації Ту-144Д) ситуацію не переламав. Маса невирішених проблем, шокуюча загибель літака під час демонстраційних польотів на авіасалоні в Ле-Бурже, а також економічна криза в СРСР - все це призвело до остаточного закриття програми в 1983 році. Деякі вироблені екземпляри ще продовжували приносити термінові вантажі, а в 1995-1999 роках один Ту-144 був модифікований на замовлення NASA і використовувався в якості літаючої лабораторії, кілька машин виявилися у музеях. Ну а в цивільній авіації остаточно утвердилися більш прості і надійні дозвукові гігантські пасажирські літаки, розраховані на «неквапливу», але безпечну і економічну перевезення сотень пасажирів на відстань до 10 000 км і більше.

спадщина

Треба сказати, що проблеми перевантаженості авіаліній в СРСР з'явилися пізніше, ніж на Заході, і пов'язані були не стільки з дефіцитом місткості авіапарку, скільки з нерозвиненістю мережі аеропортів. Це було ясно і в 1960-х, але міркування політичного престижу тоді переважили практику. «Свого часу американці просто краще прорахували економіку польотів і відмовилися від аналогічних програм, як тільки стало ясно, що виправданим буде створення СПС, який може бути віднесений вже до наступного покоління, - продовжує Володимир Рігмант. - Це швидкості в два і більше Маха, але вже на дальності понад 7500 км, а на борту близько 300 і більше пасажирів ... Це завдання зовсім іншого рівня, на майбутнє ».

Разом з тим програма Ту-144 дала потужний поштовх авіації. Ту-144 виявився машиною на порядок складнішою, ніж все, що літало в небі в ті роки. «Не будь 144-го, нам було б важче зі створенням бойових літаків, починаючи з Ту-22М і аж до Ту-160», - каже Володимир Рігмант. При роботі над проектом СПС радянським фахівцям довелося вперше вивчити екологічні аспекти експлуатації літака, зайнятися впровадженням нових технологій автоматизації управління, нових стандартів наземного обслуговування, контролю і догляду за ЗПС. «По суті, ті підходи і принципи, які ми продовжуємо впроваджувати сьогодні, почали з'являтися саме тоді», - резюмує Володимир Рігмант.

Літак, який налітав всього близько 4000 годин, залишив виключно яскравий слід в історії і став справжньою «іконою» для любителів авіації. А коли прийде час створювати надзвукові пасажирські машини нового покоління, російські конструктори знають, з чого почати роботу, - з ідей, що з'явилися на Ту-144.

пам'ять

У Музеї ВВС в Моніно величезний, але витончений Ту-144 привертає найбільшу увагу відвідувачів. Навколо багато цікавого - і легендарні штурмовики Іл, і стратегічні бомбардувальники, і навіть секретний космоплан МіГ-105. Але на їх грізному тлі білосніжний 144-й виділяється особливо яскравою плямою. З бортом вже більше десяти років працює група волонтерів з Фонду сприяння музею. Їх зусиллями до літака, який в 1990-і неабияк постраждав від рук мародерів, повертається його колишній прекрасний вигляд.

«Ви б бачили, яка черга вибудовується, щоб заглянути всередину в День відкритих дверей, - розповів« ПМ »координатор групи волонтерів Дмитро Стерлігов. - Ми з ранку до ночі на ногах, проводимо екскурсії ». Ту-144 04-1 став сьомим з 14 побудованих в СРСР надзвукових пасажирських лайнерів. Свій перший рейс він здійснив навесні 1975 року та використовувався для випробувальних польотів, в яких відпрацьовувалися не тільки системи самого літака, але і наземна інфраструктура, необхідна для організації постійних рейсів Москва - Алма-Ата.

Семен Клейман, волонтер, технік: «На щастя, літак високий, забратися в нього непросто. Але один раз вандалам це вдалося. З нього було зідрано практично всі, що тільки можна, від проводки і приладів в кабіні пілотів до обшивки крісел і лакованих столиків в салоні підвищеної комфортності ». Сергій Чечоткін, волонтер, авіаційний інженер-електронник: «Ту-144 в Музеї техніки Зінсхайма зовні виглядає чудово, але всередині вони все випотрошили. Виконали вхід для відвідувачів в задньому вантажному відсіку, звільнили проходи від крісел, закрили кабіну склом. Чесно кажучи, нам такий підхід не близький ».

Раз на тиждень він здійснював переліт, доставляючи пошту і вантажі - о 8:30 вилітав з Домодєдово, а о 14:00 вже відправлявся назад. Саме цей борт, номер СРСР-77106, показаний у фільмі «Міміно», де він, слідуючи початковим задумом конструкторів Туполєва, здійснює рейси з Делі в Сан-Франциско, надзвукові і безпосадочні. Насправді його останній політ відбувся 29 лютого 1980 року, коли 04-1 прибув на свою остаточну стоянку в Моніно.

СРСР-77106 - один з восьми Ту-144, більш-менш збережених на сьогоднішній день. Один борт навіть був проданий приватному Музею техніки в німецькому Зінсхаймі, де стоїть по сусідству зі своїм побратимом і конкурентом - «Конкордом».

Роботу волонтерів можна назвати повноцінною авіаційної реставрацією: вони мають намір відновити літак в тому вигляді, в якому він літав і з'явився на кіноекрані. Потроху Ту-144 приходить в норму: сьогодні він виблискує свіжою фарбою, відновлена ​​робота електроприводів, які піднімають носовий обтічник і розкривають знамениті передні крильця. Стерлігов і його однодумці налагодили контакти з авіапідприємствами і КБ, де раз у раз знаходяться дивом збереглися деталі. Вдалося знайти нові колеса для основних стійок шасі замість старих, в руки волонтерів потрапили деякі прилади, фрагменти технічної документації, що дозволяють відновити роботу електросистеми ...

Для заміни коліс на 100-тонної машині довелося пригнати надпотужні домкрати, і «шиномонтаж» перетворився в небезпечне підприємство. Але в іншому робота волонтерів - заняття повільне і копітка: деталь за деталлю вони складають величезний пазл - цілий літак, один з найскладніших і дивовижних в історії авіації.

Стаття «Ту-144. Перерваний політ »опублікована в журналі« Популярна механіка »( №1, Январь 2017 ).