Сверхзвуковые пассажирские самолеты. Досье
Сверхзвуковая скорость – это скорость, при которой объект движется быстрее звука. Скорость при полете сверхзвукового самолета измеряется в Махах – скорость самолета в определенной точке пространства относительно скорости звука в этой же точке. Сейчас подобными скоростями передвижения удивить довольно сложно, а еще каких-то 80 лет назад об этом только мечтали.
С чего все началось
В сороковых годах ХХ века во время Второй Мировой Войны над решением этого вопроса активно работали немецкие конструкторы, надеясь с помощью подобных летательных аппаратов переломить ход войны. Как мы знаем, у них этого не получилось, война закончилась. Однако в 1945 г., ближе к ее завершению, немецкий пилот Л. Гофман, испытывая первый в мире реактивный истребитель Me-262, на высоте 7200 м смог развить скорость около 980 км/ч.
Первым, кто воплотил мечту всех летчиков о преодолении сверхзвукового барьера, стал американский пилот-испытатель Чак Йегер. В 1947 году этот пилот первым в истории сумел преодолеть скорость звука на пилотируемом аппарате. Он управлял прототипным летательным аппаратом Bell X-1 с ракетным двигателем. Кстати, захваченные во время войны немецкие ученые и их разработки, довольно сильно способствовали появлению этого аппарата, как и, собственно, всему дальнейшему развитию летных технологий.
В Советском Союзе достигли скорости звука 26 декабря 1948 г. Это был экспериментальный самолет ЛА-176, на высоте полета 9060 м, который пилотировали И.Е. Федоров и О.В. Соколовский. Примерно через месяц на данном самолете, но уже с более совершенным двигателем, была не только достигнута, но и превышена скорость звука на 7000 м. Проект ЛА-176 был весьма перспективным, но из-за трагической гибели О.В. Соколовского, управлявшего этим аппаратом, разработки были закрыты.
В дальнейшем развитие данной отрасли несколько замедлилось, так как возникло значительное количество физических сложностей, связанных с управлением летательным аппаратом на сверхзвуковых скоростях. На высоких скоростях начинает проявляться такое свойство воздуха, как сжимаемость, аэродинамическая обтекаемость становится совершенно иной. Появляется волновое сопротивление, и такое неприятное для любого летчика явление, как флаттер – самолет начинает сильно нагреваться.
Столкнувшись с этими проблемами, конструкторы начали искать кардинальное решение, способное преодолеть сложности. Таким решением оказался полный пересмотр конструкции летательных аппаратов, предназначенных для сверхзвуковых полетов. Те обтекаемые формы авиалайнеров, которые мы сейчас наблюдаем, – результат многолетних научных изысканий.
Дальнейшее развитие
На тот момент, когда только окончилась Вторая Мировая, и началась корейская и вьетнамская войны, развитие отрасли могло происходить только через военные технологии. Именно поэтому первыми серийными самолетами, способными летать быстрее скорости звука, стали Советский Миг-19 (NATO Farmer) и американский F-100 Super Sabre. Рекорд скорости был за американским самолетом – 1215 км/ч (установлен 29 октября 1953 г.), но уже в конце 1954 г. Миг-19 смогли разогнать до 1450 км/ч.
Интересный факт. Хоть СССР и Соединенные Штаты Америки не вели официальных боевых действий, но реальные многократные боестолкновения во время Корейской и Вьетнамской войн, показали неоспоримое преимущество Советской техники. К примеру, наши Миг-19 были значительно легче, обладали двигателями с лучшими динамическими характеристиками и, как следствие, с более быстрой скороподъемностью. Радиус возможного боевого применения самолета был на 200 км больше у Миг-19. Именно поэтому американцы очень хотели заполучить неповрежденный образец и даже объявили награду за выполнение такой задачи. И она была реализована.
Уже после окончания Корейской войны 1 самолет Миг-19 был угнан с авиабазы офицером ВВС Кореи Но Гым Соком. За что американцы выплатили ему положенные 100000 долларов в качестве награды, за доставку неповрежденного самолета.
Интересный факт. Первой женщиной-пилотом, достигшим скорости звука, является американка Жаклин Кохран. Она достигла скорости 1270 км/ч, пилотируя самолет F-86 Sabre.
Развитие гражданской авиации
В 60х годах прошлого века после появления опробованных во время войн технических наработок, авиация начала бурно развиваться. Нашлись решения для существующих проблем сверхзвуковых скоростей, и тогда началось создание первых сверхзвуковых пассажирских самолетов.
Первый в истории полет гражданского авиалайнера со скоростью, превышающей скорость звука, произошел 21 августа 1961 г. на самолете Douglas DC-8. На момент полета на самолете не было пассажиров, кроме пилотов, был размещен балласт для соответствия полной загрузки лайнера в данных экспериментальных условиях. Была достигнута скорость 1262 км/ч при спуске с высоты 15877 м до 12300 м.
Интересный факт. Boeing 747 SP-09 Китайских авиалиний (China Airlines) 19 февраля 1985 г., совершая перелет из тайваньского Тайпея в Лос-Анжелес, вошел в неуправляемое пике. Причиной тому послужили неисправности двигателя и последующие неквалифицированные действия персонала. Во время пикирования с высоты 12500 м до 2900 м, где экипаж и смог стабилизировать самолет, была превышена скорость звука. При этом не рассчитанный на подобные перегрузки лайнер получил серьезные повреждения хвостовой части. Однако при всем этом, серьезно пострадали всего 2 человека на борту. Самолет сел в Сан-Франциско, был отремонтирован и в дальнейшем снова осуществлял пассажирские перелеты.
Однако действительно настоящих сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС), способных осуществлять регулярные перелеты со скоростями выше скорости звука, было сконструировано и построено все два типа:
- Советский авиалайнер Ту-144;
- Англо-французский самолет Aérospatiale-BAC Concorde.
Только эти два летательных аппарата были в состоянии поддерживать крейсерскую сверхзвуковую скорость (англ. supercruise). На тот момент они превосходили даже большинство боевых самолетов, конструкция этих лайнеров была уникальна для своего времени. Существовало всего несколько типов самолетов, способных летать в режиме суперкруиза, на сегодняшний день большинство современных военных машин оснащены такими возможностями.
Авиация СССР
Советский Ту-144 был построен несколько раньше европейского аналога, поэтому можно считать его первым в мире пассажирским сверхзвуковым лайнером. Внешний вид этих самолетов, как Ту-144, так и Конкорда, и сейчас не оставит равнодушным ни одного человека. Вряд ли в истории авиастроения были более красивые машины.
У Ту-144 привлекательные характеристики, за исключением дальности практического применения: выше крейсерская и меньше посадочная скорости, более высокий потолок полета, но и история нашего лайнера значительно трагичнее.
Важно! Ту-144 не только первый летающий, но и первый разбившийся пассажирский сверхзвуковой лайнер. Катастрофа на авиасалоне в Ле-Бурже 3 июня 1973 г., в которой погибло 14 человек, стала первым шагом к завершению полетов Ту-144. Однозначные причины так и не были установлены, а итоговая версия катастрофы вызывает множество вопросов.
Вторая катастрофа под Егорьевском в Московской области 23 мая 1978 г., где в полете произошло возгорание, и при посадке погибли 2 члена экипажа, стала окончательной точкой в решении о прекращении эксплуатации этих самолетов. Несмотря на то, что после анализа было установлено, что возгорание произошло в результате наличия недоработки в топливной системе нового, тестируемого двигателя, а сам самолет показал прекрасную управляемость и надежность конструкции, когда горящий смог произвести посадку, машины сняли с рейсов и вывели из коммерческой эксплуатации.
Как вышло за рубежом
Европейский Конкорд, в свою очередь, отлетал гораздо дольше с 1976 г. по 2003 г. Однако из-за нерентабельности (самолет так и не смогли вывести на минимальную окупаемость), эксплуатацию также в итоге свернули. Во многом это произошло из-за авиакатастрофы в Париже 25 июля 2000 г.: при взлете из аэропорта Шарль Де Голль загорелся двигатель, и самолет рухнул на землю (погибло 113 человек, в том числе 4 на земле), а также террористическим атакам 11 сентября 2001 г. Несмотря на то, что это была единственная катастрофа самолета за 37 лет эксплуатации, а теракты не имели непосредственного отношения к Конкорду, общее снижение потока пассажиров уменьшило и без того отсутствующую рентабельность полетов и привело к тому, что последний рейс данный самолет совершил по маршруту Хитроу – Филтон 26 ноября 2003 г.
Интересный факт. Билет на рейс Конкорда в 70е годы стоил не меньше 1500 долларов в один конец, ближе к концу девяностых цена выросла до 4000 долларов. Билет за место на последнем рейсе этого лайнера стоил уже 10000 долларов.
Сверхзвуковая авиация на данный момент
На сегодняшний день решений, подобным Ту-144 и Конкорд, не предвидится. Но, если вы тот человек, которому неважна стоимость билетов, – есть ряд наработок в сфере бизнес перелетов и маломестных воздушных средств.
Наиболее перспективная разработка – самолет XB-1 Baby Boom американской компании Boom technology из Колорадо. Это маленький самолет, длиной около 20 м и размахом крыльев в 5,2 м. Он оборудован 3мя двигателями, разработанными в пятидесятых годах для крылатых ракет.
Вместительность планируется сделать около 45 человек, при дальности перелета 1800 км на скорости до 2х махов. На данный момент это пока разработка, но первый полет прототипа планируется произвести уже в 2018 г., а сам самолет должен пройти сертификацию к 2023му году. Создатели планируют использовать разработку как в качестве бизнес-джета для частных перевозок, так и на регулярных рейсах малой вместительности. Планируемая стоимость для перелета на данной машине будет составлять около 5000 долларов, что достаточно много, но при этом сопоставимо со стоимостью перелета в бизнес классе.
Однако если смотреть на всю отрасль гражданских авиаперевозок в целом, то с сегодняшним уровнем развития технологий, выглядит все не очень перспективно. Крупные компании больше озабочены получением выгоды и рентабельностью проектов, чем новыми разработками в области сверхзвуковых полетов. Причина в том, что за всю историю авиации не было в достаточной степени успешных реализаций задач подобного рода, сколько ни пробовали достичь целей, все они в той или иной степени провалились.
В целом те конструкторы, которые занимаются текущими проектами, – это скорее энтузиасты, с оптимизмом смотрящие в будущее, которые, конечно, рассчитывают получать прибыли, но достаточно реалистично смотрят на итоги, да и большая часть проектов пока существует только на бумаге, и аналитики достаточно скептично смотрят на возможность их реализации.
Один из немногих действительно крупных проектов – это запатентованный в прошлом году компанией Airbus сверхзвуковой самолет Concorde-2. Конструктивно он будет представлять собой летательный аппарат с тремя типами двигателей:
- Турбовентиляторные реактивные двигатели. Будут устанавливаться в передней части самолета;
- Гиперзвуковые воздушно-реактивные двигатели. Будут монтироваться под крыльями лайнера;
- Ракетные двигатели. Установлены в хвостовой части фюзеляжа.
Эта конструктивная особенность предполагает работу различных двигателей на определенных этапах полета (взлет, посадка, движение на крейсерской скорости).
Учитывая одну из основных проблем гражданских авиаперевозок – шум (стандарты организации воздушного движения в большинстве стран выставляют ограничение на уровень шума, если аэропорт расположен близко к жилым зонам, это накладывает ограничения на возможность ночных полетов), компания Airbus для проекта Concorde-2 разработала специальную технологию, позволяющую производить вертикальный взлет. Это позволит практически избежать попадания ударных волн на поверхность земли, что в свою очередь, обеспечит отсутствие дискомфорта для людей внизу. Также благодаря подобной конструкции и технологии полет авиалайнера будет проходить на высоте около 30-35000 м (на данный момент гражданская авиация летает максимум на 12000 м), что будет способствовать снижению шума не только при взлете, но и на протяжении всего полета, так как с такой высоты ударные звуковые волны не смогут достичь поверхности.
Будущее сверхзвуковых полетов
Не все так печально, как может показаться на первый взгляд. Кроме гражданской авиации существует и всегда будет существовать военная отрасль. Боевые потребности государства как раньше двигали развитие авиации, так и продолжат это делать. Армии всех государств нуждаются во все более совершенных летательных аппаратах. Из года в год эта потребность только возрастает, что влечет за собой создание новых конструкторских и технологических решений.
Рано или поздно развитие выйдет на такой уровень, когда использование военных технологий, возможно, станет рентабельным и в мирных целях.
Видео
31 декабря 1968 года опытный сверхзвуковой самолет Ту-144 (бортовой номер СССР-68001) совершил первый полет . Ту-144 успел взлететь на два месяца раньше своего англо-французского конкурента — лайнера "Конкорд", который совершил свой первый полет 2 марта 1969 года.
Ту-144 — сверхзвуковой пассажирский самолёт, разработанный в 1960-е годы конструкторским бюро Андрея Туполева (ныне ОАО "Туполев", входит в состав Объединенной авиастроительной корпорации).
Исследования в области создания сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС) начались в конце 1950-х годов в США, Англии и Франции. В начале 1960-х годов 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 Совета министров СССР "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 Алексей Туполев (с 1973 года Борис Ганцевский, с 1979 года — Валентин Близнюк). Общее руководство осуществлял Андрей Туполев. Разработка двигателя поручалась ОКБ Николая Кузнецова.
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 Андрея Туполева решали специалисты Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ), Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ), Сибирского научно-исследовательского института авиации (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 Олега Антонова и Сергея Ильюшина было прикомандировано более 1000 специалистов. При проектировании самолёта в качестве действующей модели использовали два самолёта-аналога МиГ-21И (ныне один из них хранится в музее ВВС в Монино).
В июле 1965 года был готов эскизный проект Ту-144. В том же году модель самолёта с размахом крыла около двух метров экспонировалась на авиасалоне в Ле Бурже (Франция). 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.
31 декабря 1968 года экипаж во главе с лётчиком-испытателем Эдуардом Еляном впервые поднял его в воздух . 5 июня 1969 года на прототипе была достигнута скорость звука, а 26 июня 1970 года он вдвое ее превысил. За проведение испытаний Ту-144 Эдуард 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 1977 года 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 (Чехословакия, ныне — Чехия), Берлин (ГДР, ныне ФРГ), Варшаву (Польша), Софию (Болгария). В 1972 году Ту-144 демонстрировался на авиасалонах в Ганновере (ФРГ) и Будапеште (Венгрия).
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 метров 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 представляет собой цельнометаллический низкоплан, выполненный по схеме "бесхвостка". Крыло самолета треугольное, малого удлинения, 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 располагаются элевоны, выполненные из титановых сплавов. Элевоны и рули направления отклоняются при помощи необратимых бустеров (вспомогательное устройство для увеличения силы и скорости действия основного механизма).
Самолет имеет четыре турбореактивных двухконтурных двигателя с форсажной камерой НК-144А конструкции ОКБ Николая Кузнецова (на Ту-144Д — бесфорсажные РД-36-51А конструкции ОКБ-36 Петра Колесова), которые размещены под крылом близко друг от друга. У каждого двигателя свой отдельный воздухозаборник. Воздухозаборники сгруппированы попарно.
Основной объем топлива расположен в 18 крыльевых баках. В задней части фюзеляжа установлен балансировочный бак. В него перекачивалось в полете топливо для смещения центра масс при переходе от дозвуковой скорости к сверхзвуковой.
Шасси самолета трехопорное с носовой стойкой. Основные опоры имеют двухосную восьмиколесную тележку. Все колеса оборудованы тормозами. Опоры убираются вперед по полету в ниши между каналами воздухозаборника.
Кабина экипажа вписана в обводы фюзеляжа и не имеет обычного выступающего фонаря. Поэтому носовая негерметизированная часть фюзеляжа с радиолокатором и антенными системами при взлете и посадке отклоняется вниз, открывая лобовые стекла кабины пилотов для визуального обзора. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик было применено убирающееся в полете переднее горизонтальное оперение.
Для повышения надежности работы в самолете было применено четырехкратное резервирование всех основных систем. Для управления самолетом использовалась бортовая электронно-вычислительная машина. Заход на посадку мог осуществляться автоматически в любое время суток и при любой погоде. На Ту-144 впервые в СССР была применена автоматическая система контроля за техническим состоянием бортовых систем, позволяющая снизить трудоемкость обслуживания. Багаж в самолете размещался в контейнерах в багажных отсеках.
Основные технические данные серийного СПС Ту-144Д:
Длина самолета без ПВД — 64,45 м;
Размах крыла — 28,8 м;
Высота самолета — 12,5 м;
Площадь крыла с наплывом — 506,35 кв. м;
Максимальная взлетная масса — 207000 кг;
Масса пустого снаряженного самолета для варианта на 150 пассажиров — 99200 кг;
Крейсерская сверхзвуковая скорость полета — 2120 км/ч;
Практическая дальность полета, с коммерческой нагрузкой:
7 тонн (70 пасс.) — 6200 км;
11-13 тонн (110-130 пасс.) — 5500-5700 км;
15 тонн (150 пасс.) — 5330 км.
Экипаж — 4 человека.
Основными недостатками самолета Ту-144 были высокая стоимость производства и эксплуатации , повышенный шум, а также он был не экономичен, потреблял большое количество топлива.
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.
Однако, судьба оказалась несправедлива к уникальной машине. Первой крупной неудачей стала катастрофа 3 июня 1973 года во время демонстрационного полета на авиасалоне в Ле Бурже, в которой погибли 14 человек — шесть членов экипажа и восемь французов на земле, 25 были ранены.
23 мая 1978 года — улучшенный опытный вариант самолета, Ту-144Д, оснащенный усовершенствованными двигателями, совершил вынужденную посадку близ подмосковного Егорьевска по причине возгорания, вызванного разрушением одного из топливопроводов. Двое из семи находившихся на борту членов экипажа погибли.
1 июня 1978 года руководство Аэрофлота приняло решение об отмене пассажирских рейсов Ту-144. Помимо катастроф, на судьбу Ту-144 повлияла его коммерческая убыточность.
Один из усовершенствованных Ту-144Д еще некоторое время использовался на линии Москва-Хабаровск для доставки срочных грузов. В общей сложности Ту-144 совершил 102 рейса под флагом Аэрофлота, из них 55 — пассажирских.
До середины 1990-х годов самолеты Ту-144 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 на Ту-144Д было установлено 13 мировых авиационных рекордов.
С 1995 года по 1999 год один значительно модифицированный Ту-144Д (№77114) под названием Ту-144ЛЛ использовался американским космическим агентством NASA для исследований в области высокоскоростных коммерческих полётов с целью разработать план для создания нового, современного сверхзвукового пассажирского самолёта.
Опыт, полученный при создании Ту-144, был использован при разработке тяжелых сверхзвуковых самолетов 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. Один самолет был продан в частный музей техники в Зинхейме (Германия).
Несколько самолетов было пущено на переплавку в 1990-е годы.
Два самолета ТУ-144ЛЛ № 77114, который использовался для тестов NASA, и ТУ-144Д № 77115 хранятся на аэродроме в Жуковском . Один из них выставлялся на авиасалонах МАКС, последний раз в 2013 году.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
Сверхзвуковой пассажирский шедевр советского авиастроения конца 60-х годов ХХ века. Грациозный внешний вид и невероятная мощь. Немыслимая скорость, для гражданской модели, вдвое превышающая звуковой барьер.
Бесценный опыт инновационных и аэродинамических технологий прошлого столетия. Трагичная судьба авиалайнера, членов экипажа и невинных людей. Всё вышеперечисленное вошло в драматичную историю, героем которой стал потрясающе красивый самолёт – Ту-144.
История создания
Первое послевоенное десятилетие 1950-х заканчивалось стремительным развитием реактивной авиации. Помимо военных разработок, авиаконструкторы обратили внимание на пассажирские модели самолётов. К этому времени были освоены технологии по преодолению звукового барьера.
Первым управляемым самолётом, преодолевшим скорость звука, стал американский опытный образец Bell X-1 в 1947 году. Производство сверхзвуковых истребителей F-100 и МиГ-19, почти одновременно началось в США и СССР с разницей в один год.
Возросшие авиаперевозки пассажиров по всему миру поставили перед конструкторами Запада и Европы вопрос о возможности обеспечить воздушных перевозчиков сверхзвуковыми самолётами. Данный тип новейших лайнеров, по мнению европейского руководства авиационной индустрии, мог обеспечить ряд преимуществ, среди которых:
- сокращение времени перелёта;
- отсутствие промежуточных посадок;
- новый уровень комфортабельности;
- мировой престиж.
Конец 50-х годов ознаменовался в международном авиастроении началом невероятных по амбициям проектов «Supersonic». Самолёт будущего должен был перевозить сто пассажиров со скоростью 2500 км/ч. Великобритания приступила к разработке «Bristol-223», а Франция «Super-Caravelle».
Однако, задача оказалась настолько сложная и дорогостоящая, что Англия и Франциярешили объединить усилия в совместный проект «Конкорд», подписав межправительственное соглашение в 1962 году.
США тоже включились в гонку по программе «Supersonic», согласно которой их самолёт XB-70 «Валькирия» должен был превзойти европейскую модель по вместимости пассажиров в 3 раза и летать со скоростью 3000 км/ч. Но сверхамбициозный проект в дальнейшем будет закрыт.
Советские конструкторы знали о секретном европейском проекте, и даже испытывали макет «Конкорда» в аэродинамической трубе ЦАГИ для изучения параметров крыла и фюзеляжа. Кроме того, макеты сверхзвуковой новейшей машины неоднократно выставлялись на международных авиасалонах.
Хрущёв не хотел отдавать инициативу капиталистам и в июле 1963 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров о создании В ОКБ Туполева сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144.
Согласно поставленной задаче, самолёт должен был перевозить 100 пассажиров со скоростью 2 700 км/ч на расстояние 4 500 км. В последующем дальность планировалось увеличить до 6 500 км.
Андрей Николаевич Туполев назначил главным конструктором проекта своего сына, успешного и амбициозного инженера.
Алексей Туполев, имел опыт по созданию беспилотного сверхзвукового самолёта-разведчика Ту-123 «Ястреб». Параметры военного Ту-123 были схожи с новым проектом Ту-144.
Начало работ над проектом
Молодой коллектив под руководством Алексея Туполева с энтузиазмом взялся за работу. Необходимо было решить огромное количество технических проблем в сжатые сроки. КБ имело большой опыт по созданию сверхзвуковым бомбардировщиков.
К этому времени уже серийно выпускался . Но проектирование пассажирской модели пришлось начинать практически с нуля.
Первая задача встала в выборе схемы нового лайнера.
Для облегчения веса, было принято решение убрать хвостовое оперение. Далее решался вопрос по силовой установке. Экономичных двигателей, как в Европе и Западе, в Советском союзе не существовало.
Было решено, на первый этап испытаний во всех режимах использовать надёжный мощный двигатель, разработанный под руководством Николая Кузнецова на Куйбышевском моторном заводе.
Однако, авиадвигатель Кузнецова имел существенный недостаток. Для того, чтобы Ту-144 смог лететь на сверхзвуковой скорости, силовая установка должна была постоянно работать на крайнем режиме форсажа.
Предельный режим расходовал огромное количество топлива, сокращая дальность полёта. Но конструкторам необходимо было спешить и любыми способами поднять машину в небо и опередить Запад.
Для отработки различных систем Ту-144 было построено несколько десятков стендов. На них провели сотни экспериментов. Такого количества предварительных исследований у КБ Туполева ещё не было.
Одним из главных этапов проектирования стал полноразмерный макет самолёта. Макетирование позволяло оптимально разместить оборудование, скомпоновать кабину и пассажирский салон.
Первый полёт
Первая опытная машина была собрана в цехах Московского машиностроительного завода «Опыт», так в то время называлась фирма Туполева. Самолёт строился в широкой кооперации. Тысячи предприятий страны были задействованы в работе.
В Куйбышеве изготавливали рули направления, элевоны и основное шасси. В Воронеже делали отъёмную часть крыла и носовое шасси. Для перевозки в Москву крупногабаритных конструкций задействовали вертолёт-кран Ми-10.
Основная часть фюзеляжа и киль производились на заводе-филиале в подмосковном посёлке Томилино. Затем они были перевезены в Москву, где происходил монтаж всех частей самолёта.
В начале 1968 года самолёт доставили в город Жуковский. Транспортировка столь крупногабаритного груза представляла сложную задачу. Ту-144 с ювелирной точностью провезли между заводскими постройками.
Окончательная сборка происходила на территории Жуковской лётно-испытательной и доводочной базе. Работы шли в круглосуточном режиме по трёхсменному графику, это требовали поджимающие сроки.
Территорию базы регулярно посещало высокое начальство, для личного контроля окончательного этапа работ. 31 декабря 1968 года в 13:25 авиадиспетчеры дали добро на первый взлёт Ту-144. Полёт длился 38 минут и самолёт показал прекрасные результаты.
На Западе известие о первом полёте Ту-144 вызвало широкий резонанс. В гонке «Supersonic» советский самолёт обошёл «Конкорд» на два месяца. Пресса приписывала промышленный шпионаж Советам, однако мало кто знает о факте сотрудничества между СССР, Францией и Великобританией в разработке данного типа самолёта.
Конструкция
Ту-144 выполнен по аэродинамической схеме сверхзвукового самолёта «бесхвостка». Корпус фюзеляжа в виде удлинённой трубы типа полумонокок со стрингерами и шпангоутами.
Снаружи корпус обшит тонким и одновременно очень прочным материалом (на основе титановых сплавов), который не применялся в обычном авиастроении.
Такая новаторская мера вызвана высокими температурными нагрузками, достигающими на сверхзвуке в 2 Маха +130 градусов Цельсия и более.
Планер
Корпус фюзеляжа можно рассмотреть в виде трёх блоков. Первый блок состоял из кабины пилотов и носового обтекателя, который при взлёте и посадке опускался для улучшения обзора.
За фонарём кабины находилось выдвижное переднее горизонтальное оперение для эффективного взлёта и посадки (ПГО). Второй блок, это центральная часть, в которой размещался салон для пассажиров, способный вместить от 90 до 150 человек.
Третий блок – задняя часть фюзеляжа в которой размещался топливный бак, куда перекачивалось горючее после взлёта для перехода в режим сверхзвука, блок-контейнер с тормозным парашютом и киль самолёта.
Передняя часть крыла авиалайнера имела два угла по отношению к фюзеляжу. Линия начиналась от корпуса под углом 76° и к концу крыла доходила до 57°. В конструкции крыла применена интеграционная схема элеронов и руля высоты, создающая органы управления – элевоны.
Авионика
Самолёт был оснащён бортовым электронно-вычислительным центром, который непосредственно участвовал в управлении самолётом. Однако он отставал по своим характеристикам от аналогичной автоматики «Конкорда» но был не таким капризным, как в европейской версии.
Самолёт производил автоматическую посадку, причём время суток не имело значения.
Также в конструкции был установлен ПИН – проекционный индикатор навигации, который был схож с современной системой GPS. Для того времени это были самые передовые научно-технические разработки.
Авиадвигатели
Силовая установка состояла из четырёх авиадвигателей Куйбышевского завода – ТРД НК-144А на первой экспериментальной модели и авиадвигателей Рыбинского завода РД-36-51А на серийных моделях.
Последний вариант специально был разработан для Ту-144, и был первым в мире газотурбинным авиадвигателем для длительной работы на сверхзвуке без применения форсажной камеры.
Размещение двигателей сделали попарно, чтобы уменьшить агрессивное воздействие пламени на хвостовую часть. Сопла выходили за срез крыла. У каждого авиадвигателя был индивидуальный воздухозаборник.
Дополнительно был установлен вспомогательный авиадвигатель, который мог запускаться в полёте или использовался во время диагностики систем на стоянке или кондиционирования, снабжая самолёт электричеством.
Несколько противоречиво было решение по размещению двигателей под центропланом. Воздухозаборники находились довольно близко к носовой стойке шасси. Был возможен повышенный заброс пыли и грязи в двигатели и, как вариант – выход их из строя.
Шасси
В конструкции самолёта Ту-144 применили схему трёхопорного шасси с носовой стойкой. Основные опоры имели по восемь колёс с тормозными барабанами и убирались в колёсную нишу между воздухозаборниками посредством гидравлических цилиндров.
Передняя стойка шасси оснащена двумя колёсами, тягой рулевого управления и убиралась в негерметичную нишу фюзеляжа вдоль оси самолёта при помощи гидравлических цилиндров.
Топливная система
Баки для горючего (18 шт) были расположены в крыльях. Перед переходом самолёта в сверхзвуковой режим топливо перекачивалось в центральный расходный топливный бак, находящийся в задней части фюзеляжа.
Необходимо отметить что топливная система оборудовалась дублированными системами безопасности и пожаротушения, на уровне превосходящем пассажирские самолёты того времени.
Технические характеристики
На сегодняшний день, полёты авиалайнеров СПС взяли паузу, которая продлится неизвестное количество времени. Почти 15 лет назад был совершён последний перелёт «Конкорда», состоявшийся 26 ноября 2003 между аэропортами Хитроу и Филтон в Великобритании.
Европейский «Supersonic» прослужил на 24 года дольше единственного конкурента Ту-144. Однако, советский самолёт имел ряд преимуществ над европейским аналогом.
Скорость
Самолёты конкурирующих стран развивали ошеломляющую скорость, превышающую скорость звука в два раза. Параметры были схожи. Однако советский лайнер Ту-144 по крейсерской скорости превосходил «Конкорд», развивая 2300 км/ч против 2150 км/ч европейца.
Крейсерская скорость – это основная скорость воздушного судна, при котором оптимально соотношение расхода горючего и пройдённого расстояния за промежуток времени.
Интересный факт! Перелёт на сверхзвуковой скорости из Великобритании в США перемещал пассажиров назад во времени, так как «Конкорд» прибывал в Нью-Йорк на два часа раньше, чем отправлялся из Лондона. Такой результат достигался быстрым преодолением часовых поясов.
Вместимость
Советский лайнер вмещал 150 пассажиров в довольно просторный салон с пятирядным расположением кресел. Европейская модель могла вместить около 100 авиапассажиров, салон был уже и кресла размещались в четыре ряда.
Иностранный лайнер располагал модификацией, способной разместить более 140 человек, но эта модель не нашла практического применения. Однако в защиту «Конкорда» стоит отметить, что отделка его салона значительно роскошней и эргономичней советского лайнера. Это касается и кабины пилотов.
Практический потолок
Самолёт Ту-144 мог подняться на предельную высоту 20 000 м, в то время как Конкорд достигал максимального подъёма до отметки 18 300 м.
Двигатели
Все силовые установки на опытных и серийных моделях Ту (004, 144-Д, 144-ЛЛ, 144-С) превзошли в тяге силовую установку «Olympus-593» интернациональной разработки британской компании «RollsRoyce» и французского авиапредприятия «SNECMA».
Тяга иностранного авиадвигателя составляла 170,0 кН, против самого слабого советского авиадвигателя НК-144 с показателем 171,6 кН и самого мощного авиамотора НК-32-1 с показателем 245,0 кН.
Стоит отметить, что в отличие от советских разработок для иностранных двигателей вводились значительные ограничения по расходу топлива, шумовому режиму и экологичности. Это во многом и обусловило такое отставание по мощности.
Срок разработки
Данное преимущество вряд ли стоит учитывать, так как оно не совсем оценочное. Однако, факт более короткой программы от начала проектирования до дебютного полёта остаётся за Советским Союзом.
Ту-144 первым поднялся в воздух и спустя шесть месяцев стал первым пассажирским авиалайнером в мире, которому удалось преодолеть скорость звука. У обоих конкурирующих самолётов были недостатки, подвергающиеся устранению долгое время эксплуатации.
Например, «Конкорд» до середины 1980-х приносил убытки, покрываемые правительствами Великобритании и Франции. Только после серьёзных доработок «Supersonic» вышел на рентабельный уровень.
| Параметры/модели | Ту-144С | Конкорд |
|---|---|---|
| Длина, м | 65,70 | 61,66 |
| Высота, м | 12,50 | 12,20 |
| Размах крыла, м | 28,80 | 25,60 |
| Площадь крыла, м/кв | 507 | 358,6 |
| Максимальная масса, кг | 195 000 | 185 000 |
| 15 000 | 13 400 | |
| Масса горючего, кг | 95 000 | 95 700 |
| Предельная скорость, км/ч | 2500 | 2300 |
| Крейсерская сверхзвуковая скорость, км/ч | 2200 | 2150 |
| Предельная дальность полёта с нагрузкой, км | 3080 | 6470 |
| Скорость при посадке, км/ч | 270 | 295 |
| Расход топлива, кг/ч | 26 000 | 20 500 |
| Экипаж, чел | 4 | 3 |
История эксплуатации и бесславный конец
Через четыре года после первого полёта советского СПС, Ту-144 представили на международном авиасалоне в Ле-Бурже. Первый день полётов советской машины прошёл удачно.
Однако на авиасалоне присутствовал конкурент, авиалайнер «Конкорд», во время демонстрации самолёт показал достаточно интересный номер, зайдя на ВПП и задев её колёсами шасси, лайнер свечой ушёл в небо. Советская делегация поручила повторить манёвр «европейца» советским пилотам на Ту-144.
Решение руководства смутило экипаж, но приказ не обсуждался. На следующий день 3 июня 1973 года, после отработки основной программы, самолёт Ту-144 зашёл на третий круг с целью повторить резкий набор высоты Конкорда днём ранее.
После прохождения над ВВП с выпущенной механизацией и шасси Ту-144 резко начал набирать высоту, но при достижении 1200 метров, самолёт перешёл в неуправляемое пикирование.
Пилоты пытались вывести самолёт из пике, но от полученных перегрузок корпус лайнера разрушился в воздухе и упал на близлежащие жилые дома. В трагедии погиб весь экипаж из шести человек и восемь жителей городка Гуссенвиль.
Причина авиакатастрофы достоверно не установлена. Вблизи Ту-144 летал французский «Мираж», который проводил фотосъёмку советской машины. Одна из версий имеет толкование, что экипаж лайнера уходил от столкновения с французским самолётом и не справился с управлением.
Вторая версия была связана с членом экипажа, который проводил видеосъёмку по просьбе французских телерепортёров и во время резкого манёвра выронил камеру, которая заблокировала управление штурвалом. Обе стороны производителей СПС решили сойтись к человеческому фактору, так как технические неполадки бросили бы тень на дальнейшую судьбу проекта.
Эксплуатация по маршруту
Европа начала эксплуатировать «Конкорд» на международных авиалиниях по направлению в Рио-де-Жанейро и Бахрейн с 1976 года. Побывав с рабочим визитом во Франции летом 1977 года, Л.И. Брежнев был ознакомлен с данным фактом и потребовал от министра авиации СССР Бугаева начать эксплуатацию Ту-144 на пассажирских линиях.
Но сверхзвуковых самолётов, способных покрыть расстояние 5-6 тысяч километров без промежуточных посадок не было. Модифицированные авиалайнеры Ту-144Д дальней авиации только начали создаваться.
Первый коммерческий рейс по маршруту Москва-Алма-Ата-Москва, Туполев Ту-144 совершил 26 октября 1975года. Перевозимый груз состоял из почтового имущества. Спустя два года начались пассажирские перевозки в том же направлении. Стоимость билета не сильно отличалась от дозвукового рейса, 62 рубля против 80 рублей.
Этот рейс осуществлялся один раз в неделю по четвергам. Желающих пассажиров попасть на него было предостаточно. Но им было невдомёк, что каждый рейс сопровождался жутким напряжением как пилотов (так как не было запаса топлива для ухода на запасной аэродром), так и для диспетчеров, которые непрерывно отслеживали метеоусловия.
Спустя семь месяцев, 1 июня 1978 года Аэрофлот прекратил регулярные пассажирские маршруты СПС, это было связано с новой авиакатастрофой опытного Ту-144Д, которая произошла 23 мая 1978, унесшая жизни двоих членов экипажа.
Кроме того, негативную роль сыграл коммерческий фактор. Билеты стоили недорого, и не могли покрыть даже часть эксплуатационных расходов Аэрофлота. Повышение стоимости билета на сверхзвуковой перелёт не рассматривалось, так как уровень жизни социалистических граждан не шёл ни в какое сравнение с благосостоянием жителей капиталистических стран.
Модифицированные версии Ту-144Д, способные покрывать расстояние 5 000 км, также вели к нерентабельности использования советского СПС. Однако, строительство новых самолётов продолжалось до середины 1980-х годов.
За всю историю коммерческой эксплуатации самолёт Ту-144 перевёз 3284 пассажира, в то время, как «Конкорд» за весь период эксплуатации смог перевезти 2,5млн человек. В дальнейшем, работоспособные советские СПС использовали для установления мировых рекордов или для испытательных полётов.
Американская история
В 1996 году к правительству России обратились представители агентства НАСА с просьбой предоставить им модифицированный Ту-144ЛЛ с лабораторным оборудованием для исследований в области разработки высокоскоростных пассажирских самолётов.
Российское правительство пошло навстречу Западным исследователям и поспособствовало аренде «Летающей лаборатории».
Данный борт был переоборудован из Ту-144Д в научно-исследовательский самолёт с 1995 года. Российский авиалайнер достойно прослужил американцам с 1996 по 1999 год.
Модификации и сохранившиеся экземпляры
За 17 лет существования советского проекта сверхзвукового пассажирского самолёта с 1967 года построили 17 авиамашин, включая первый самолёт «нулёвку» и последний борт, который не нашёл себе «хозяина» и долго простоял на территории завода, а затем был утилизирован.
Два лайнера (борт №77102 и борт №77111) были утрачены в авиакатастрофах 1973 и 1978 годов. Модификации произведённых самолётов:
- Ту-144 (044) – пионер проекта, построенный в 1968 году,
- Ту-144 (004) – предсерийный борт с силовой установкой НК-144 1968 года выпуска,
- Ту-144 (004Д) – предсерийный борт с силовой установкой РД-36-51А, 1974 года выпуска,
- Ту-144 ДА – самолёт дальней авиации с силовой установкой «61»,
- Ту-144 К – борт авиаракетного комплекса,
- Ту-144 КП – борт авиаракетного комплекса дальней авиации,
- Ту-144 ЛЛ – летающая лаборатория с силовой установкой НК-32-1 1996 года выпуска,
- Ту-144 П – борт постановщика помех,
- Ту-144 ПР – борт постановщика помех разведчика,
- Ту-144 С – серийный борт с силовой установкой НК-144А, 1971 года выпуска,
- Ту144-ДП2 – борт-перехватчик дальней авиации.
Часть самолётов в настоящее время находится на хранении, восемь машин утилизированы. Три Ту-144 могут подняться в воздух после ремонта.
Ту-144 в культуре СССР и России
Самолёт очень полюбился гражданам Советского Союза, как мощный и красивый авиалайнер. Его изображение наносили на почтовые блоки СССР с 1969 года. Впоследствии образ Ту-144 был запечатлён на почтовой марке Казахстана к 2002 году, так как в этом году исполнилось ровно 25 лет пассажирским авиарейсам Москва-Алма-Ата-Москва. Монетный двор России выпустил памятную монету «Ту-144» номиналом 1 серебряный рубль.
Кинематограф не мог обойти стороной столь красивый внешний вид Ту-144 и его можно увидеть в кинокартине «Мимино», где главному герою удалось совершать рейсы на СПС в Дели и Сан-Франциско, хотя в реальности Ту-144 на международные линии не выходил.
Также самолёт сняли в советских кинокартинах: «Капля в море», «Повесть о человеческом сердце», «Ехали в трамвае Ильф и Петров», «Поэма о крыльях» и «За всё в ответе».
Разработчики компьютерных игр, также не смогли удержаться от использования советской модели СПС, и представили её в авиасимуляторе «MicrosoftFlightSimulator 9». За основу была взята схема самолёта Ту-144Д (бортовой № 77115).
Управление цифровой моделью с точностью повторяет панель приборов и реальные действия: переключение тумблеров, соблюдение полётного плана, управление ПГО, носовым обтекателем и переход на сверхзвук.
Для ценителей периода «железный занавес», есть возможность посмотреть документальные фильмы о самолёте Ту-144. В данный момент киноленты широко представлены на видеохостинге «YouTube».
Видео
ТАСС-ДОСЬЕ. 25 января 2018 года президент РФ Владимир Путин в ходе посещения Казанского авиационного завода им. C. П. Горбунова (филиал ПАО "Туполев") присутствовал при демонстрационном полете нового сверхзвукового стратегического ракетоносца Ту-160 "Петр Дейнекин" и предложил создать гражданскую версию данного самолета.
Редакция ТАСС-ДОСЬЕ подготовила справку об отечественных и иностранных программах по созданию сверхзвуковых пассажирских авиалайнеров.
Начало разработок
Изыскания в области сверхзвуковой гражданской авиации начались в Великобритании, Франции и США в конце 1950-х годов. Первые эскизные проекты соответствующих пассажирских авиалайнеров появились на Западе в начале 1960-х годов. В это же время в Советском Союзе приступили к разработке собственного сверхзвукового самолета.
Ту-144
16 июля 1963 года вышло постановление ЦК КПСС и Совмина СССР "О создании ОКБ А. Н. Туполева сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144 с четырьмя реактивными двигателями и о постройке партии таких самолетов". Общее руководство проектом осуществлял генеральный конструктор ОКБ Андрей Туполев, а после его смерти в 1972 году - сын конструктора, Алексей Туполев.
Опытный экземпляр Ту-144 (бортовой номер СССР-68001) совершил первый полет 31 декабря 1968 года.
Выпуск серийных экземпляров Ту-144 был развернут на Воронежском авиационном заводе (ныне - ПАО "ВАСО" в составе ОАК). Всего с 1972 по 1984 годы было произведено 17 серийных машин, из них три проходили статические испытания, эксплуатировались 14 (в том числе две - с пассажирами), две разбились в авиакатастрофах, одна так и не была достроена. В период с ноября 1977 года по май 1978 года два Ту-144 выполнили 55 рейсов между Москвой и Алма-Атой, перевезя в общей сложности 3 тыс. 284 пассажиров.
В 1978 году после второй катастрофы эксплуатация Ту-144 была прекращена, а сама программа свернута. Работы по созданию модификации Ту-144ДА (с увеличенной дальностью полета) не получили развития.
Concorde
Aerospatiale/BAC Concorde ("Конкорд", с фр. "согласие") с 1962 года создавался французской компанией Aerospatiale совместно с British Aircraft Corporation. Опытный экземпляр (регистрационный номер - F-WTSS) поднялся в воздух через два месяца после первого полета Ту-144 - 2 марта 1969 года.
Всего в 1965-1979 годах было построено 20 экземпляров самолетов. 14 из них в 1976-2003 годах эксплуатировались авиакомпаниями Air France и British Airways на регулярных пассажирских линиях: в основном для трансатлантических перелетов по маршрутам в Нью-Йорк из Парижа и Лондона. В среднем расстояние между Парижем и Нью-Йорком самолет преодолевал за 3,5 часа.
За все время эксплуатации Concorde с самолетами этого типа произошла одна катастрофа. 25 июля 2000 года при взлете из Парижа машина Air France с регистрационным номером F-BTSC потерпела крушение из-за наличия на взлетно-посадочной полосе постороннего предмета. Тогда погибли 109 человек на борту и четыре человека на земле.
Всего за 27 лет эксплуатации Concorde перевезли более 2,5 млн пассажиров. Окончательно Air France и British Airways отказались от эксплуатации самолетов этого типа из- за спада пассажиропотока, вызванного терактами в США 11 сентября 2001 года, ростом затрат на поддержание самолетов в летной готовности и отсутствием перспектив по их модернизации.
Американская программа 1960-х годов
5 июня 1963 году президент США Джон Кеннеди объявил о запуске национальной программы создания сверхзвукового пассажирского авиалайнера, предложив компенсировать за счет государства 75% затрат компании-разработчика. Целью программы было конкурировать с проектом Concorde. Создать новый самолет выразили намерение корпорации Boeing, Lockheed и North American, предложившие, соответственно, проекты Boeing 2707, Lockheed L-2000 и гражданскую версию стратегического бомбардировщика XB-70 Valkyrie.
Наиболее перспективным был проект Boeing 2707 - широкофюзеляжного лайнера, рассчитанного на перевозку 277 пассажиров на расстояние до 7,8 тыс. км со скоростью 2 тыс. 900 км/ч. Был построен натурный макет самолета, Boeing получил 120 заказов от авиакомпаний США.
Однако в 1971 году стало очевидно отставание американской программы от европейского Concorde и советского Ту-144. В результате Конгресс США прекратил ее финансирование. Boeing и другие компании продолжать ее за свой счет отказались.
Другие проекты
Опыт программ Ту-144 и Concorde показал, что эксплуатация самолетов такого типа имеет целый ряд недостатков по сравнению с обычными, дозвуковыми лайнерами. В частности, из-за большого потребления топлива и дороговизны обслуживания сверхзвуковых пассажирских авиалайнеров очень сложно сделать прибыльной. Также не удалось решить проблем с шумностью двигателей самолетов, а также похожих на взрыв звуковых ударов в момент перехода на сверхзвук.
Тем не менее, изыскания в данной области продолжаются и в настоящее время. Так, в 2016 году американская Boom Technology объявила о разработке самолета на 40 мест, способного преодолеть расстояние между Лос-Анджелесом и Сиднеем за шесть часов. Американские компании Aerion и Lockheed Martin работают над проектом трехдвигательного сверхзвукового бизнес-джет Aerion AS2 на 12 пассажиров, первые поставки которого намечены на 2023 год. Еще одна американская компания Spike Aerospace планирует сертифицировать в том же 2023 г. свой бизнес-джет Spike S-512, рассчитанный на перевозку 18 пассажиров.
Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ, гордод Жуковский, Московская область) представил на международном аэрокосмическом салоне МАКС-2017 макет сверхзвукового бизнес-джета, который может быть создан в течение ближайших десяти лет. В числе отмененных проектов такого рода - Sukhoi Supersonic Business Jet, Ту-344 (бизнес-джет на базе ракетоносца Ту-22М3), Ту-444 и др., программа NASA High Speed Civil Transport (1990-1999).
Сверхзвуковой самолет ТУ-144 — первопроходец среди пассажирских лайнеров с гиперзвуковой скоростью, сконструированный инженерами СССР в конце 1960-х годов прошлого столетия. Первый советский сверхзвуковой пассажирский самолет поднялся в воздух 31 декабря 1968 года. За его штурвалом полетел Эдуард Елян, имеющий звание заслуженного летчика-испытателя.
Первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолет ТУ-144 построен в 1971 году в городе Жуковский, после чего началось его производство на авиазаводе в Воронеже. Всего создано 16 лайнеров.
История создания
Воздухоплавание в середине прошлого века развивалось стремительно. СССР и США пытались обогнать друг друга в изобретении истребителей и стремились к построению гиперзвуковых лайнеров.
Плюсы для авиакомпаний:
- сокращение времени в воздухе;
- ненадобность промежуточных посадок для дозаправки двигателя;
- возможность перевозки грузов на дальние маршруты.
Советские авиаторы изучали опыт коллег во время проведения международных авиасалонов.
В 1963 году стартовала работа над пассажирским лайнером. Совмин СССР рекомендовал, чтобы он отвечал следующим требованиям:
- расстояние полета должно достигать 4-4,5 тысячи километров;
- крейсерская скорость Ту-144 равна 2300-2700 километров в час;
- вместимость салона — до 100 пассажиров.
Такую модель начали создавать в 1964 году, а в 1965-м она была выставлена во французском Ле Бурже. Конструктор Алексей Туполев подчеркнул, что он должен взлететь парой месяцев раньше «Конкорда», что и случилось.
Новую машину строили на основе МиГ-21.
Схему которого видоизменили: ликвидировали горизонтальное оперение, уменьшили длину фюзеляжа и увеличили размах крыла.
В 1971 году, после пробного полета между большими европейскими государствами, началось экспериментальное использование машины «Аэрофлотом». Серийным производством занялся авиазавод Воронежа.
Конструктор советского сверхзвукового пассажирского самолета ТУ-144
Сын авиаконструктора Андрея Туполева Алексей Туполев — Герой Соцтруда, лауреат Ленинской и Государственной премий, удостоен трех орденов Ленина, орденов Трудового Красного Знамени и «Знак Почета» – с 1942 года трудился в КБ своего отца, разрабатывал ТУ-2, ТУ-16.
Его биография гласит, что в 1953 году Алексей Андреевич защитил кандидатскую, а в 1963 — докторскую диссертацию. Следующее десятилетие он трудился главным конструктором Московского машзавода «Опыт» и заместителем генконструктора ОКБ А.Н. Туполева.
При участии А.А. Туполева созданы многие образцы техники.
| Авиационная техника | Краткая характеристика |
|
|
Имел 2 турбореактивных 2-контурных двигателя, Т-образное оперение. Использовался как пассажирский самолет и в школах ВВС |
|
|
Низкоплан с 4 маршевыми 2-контурными турбореактивными двигателями в нижней части фюзеляжа. 3-опорное шасси с выпускаемой предохранительной хвостовой пятой. Дисковые тормоза с воздухоохлаждением. Совершил более 100 полетов под аэрофлотовским флагом |
|
|
3-двигательный реактивный пассажирский самолет, один из самых быстрых в мире. Создан по схеме свободнонесущего низкоплана со стреловидным крылом, Т-образным оперением, задним расположением двигателей и ВСУ.
Массовое производство остановили в 2013 г |
|
|
Советские пилоты называли этот стратегический бомбардировщик «Белым лебедем». Самый большой и мощный в истории авиации и самый грузный боевой самолет. Интегральный низкоплан с 3-опорным шасси, цельноповоротными стабилизатором и кием |
|
|
Советский сверхзвуковой пассажирский самолет с узким фюзеляжем, изготовлен для замены ТУ-154 на линиях.
Электродистанционная система управления, электронно-цифровая система управления двигателями, сверхкритические профили крыла, цифровые вычислители на блоках оборудования. Осуществляет регулярные рейсы по мировому пространству |
|
|
Космический корабль-ракетоплан. Был предназначен для доставки космонавтов и грузов на орбитальные станции.
Единственный полет в космос совершил 15 ноября 1988 года без экипажа на борту в автоматическом режиме |
|
|
2-моторный реактивный многоцелевой моноплан, дальний бомбардировщик со стреловидным крылом.
Для метания бомб применялся векторно-синхронный оптический прицел, соединенный с автопилотом. ТУ-16 морской авиации сопровождали авиаударные группы США, участвовали в арабо-израильской и афганской войнах |
|
|
Первый реактивный бомбардировщик Советского Союза, применялся для подготовки летного состава ВВС при переучивании на новую технику. |
|
|
Машина-лаборатория с турбореактивным двигателем, взлетная масса – 100-150 тонн.
В мае 1990 года поставлены рекорды: набрана высота 6000 м за 4 минуты 23 секунды, 9000 м – за 6 минут 3,5 секунды, «потолок» — 12530 м. Потерпел катастрофу в 1990-х годах, после чего разрезан на металлолом |
|
|
Под данным обозначением разрабатывалось 2 проекта: 1 — создание пилотируемого ракетоплана «Звезда»; 2 — конструирование первого беспилотника Советского Союза системы «Ястреб-2».
Оборудовался системой спасения |
Летные характеристики Ту-144
| Двигатель | ТРДЦФх4, НК-144 А |
| Тяга, кгс | бесфорсажная — 13000;
форсажная — 17500 |
| Размах крыла, м | 28 |
| Площадь крыла, кв. м | 503 |
| Длина, м | 67,05 |
| Высота, м | 12,50 |
| Максимальная взлетная масса, кг | 195000 |
| Масса пустого, кг | 85000 |
| Полезной нагрузки, кг | 15000 |
| Максимальная скорость Ту-144 на высоте, км/ч | 2500 |
| Крейсерская скорость, км/ч | 2200 |
| Практический потолок, м | 18000 |
Устройство ТУ-144
Сконструировано 9 серий, в том числе 1 опытная машина серии 0, 1 — 1, 2 испытательных планера 1 серии и 16 самолетов.
Пассажирский салон Ту-144
Материал планера — теплостойкий алюминиевый сплав АКЧ-1 и сплавы ВАД-23 и ОТЧ-1. Иллюминаторы – с теплостойким фторакрилатным оргстеклом.
Фюзеляж разделен на 3 части:
- Носовая. Отклоняется с помощью электропривода на 11 градусов при взлете и на 17 при посадке. Резервный привод действует от азотного баллона под давлением 150 кг/кв. см.
- Центральная . В ней имеется кабина, образующая с носовой частью герметичный отсек и разделенная на 3 салона. В правом ряду блоки по 3 кресла, в левом — по 2. В хвостовой части есть блоки и по 3, и по 2 кресла. В 1 салоне — комфортные кресла, сдвоенные. На левом борту — 2 двери для пассажиров, 4 служебные. Для аварийного выхода на крыло — люки справа и слева. Некоторые модели оснащены нижним люком для выхода экипажа.
- Хвостовая . Здесь имеются топливный бак и парашютный отсек.
Кабина Ту-144 рассчитана на 4 человек, для которых предусмотрены противоперегрузочные костюмы и кислородные маски.
Кабина Ту-144
Площадь крыла – 503 кв. м, размах – 28 м. Хвостовое оперение с 2-секционным рулем направления.
У каждого двигателя есть регулируемый воздухозаборник, в процессе сборки двигатели были доработаны до установки 1 из типов — НК-144 или РД3651А (самолет с которым позже стал именоваться ТУ-144Д).
Топливная система состоит из 8 групп баков. Топливо — авиационный керосин Т-6 или Т-8. Баки 4 гидросистем объединены. Предусмотрена противообледенение.
Шасси представляет собой переднюю опору с 2 спаренными колесами.
Составляющие оборудования:
- система электроснабжения;
- приборная доска;
- самописцы;
- радиоэлектронное оборудование;
- автоуправление АВСУ-144;
- навигационно-пилотажный комплекс;
- электронная система управления двигателями;
- топливная автоматика.
Модификации пассажирского ТУ-144
| Название и картинка | Описание | Краткие ТТХ |
|
|
Первый из двух гиперзвуковых лайнеров для пассажиров. Первый полет — в 1968 году. 3 июня 1971 года потерпел катастрофу во время демонстрационного полета в Ле Бурже, погибли 6 членов экипажа | 4 турбовентиляторных двигателя НК-144, убирающееся на время полета переднее горизонтальное оперение, позволяющее снизить скорость при посадке. Сверхзвуковая дальность полета — 2920 км |
|
|
Предсерийный опытный образец № 77101 с двигателями НК-144. В 1968-1970 гг. выпущено 9 авиамашин. 1 полет осуществлен 1 июля 1971 года | Диаметр фюзеляжа увеличен, длинная носовая часть отклоняема, имеются ПГО, основные опоры шасси |
| ТУ-144 ВТА (военно-транспортный) | Проект | |
|
|
Опытный и серийный самолет с двигателем РД-36-51А, строился с 1969 года. Выпущено 5 машин. Первый полет — 30 ноября 1974 года. 23 мая 1978 года — авария под Егорьевском | Длина фюзеляжа — 64,45 м, высота самолета — 12,5 м, размах крыла – 28,8 м |
| ТУ-144ДА (модернизированный) | Проект | Запас топлива увеличен до 125 т, взлетная масса — до 123 т. Двигатели «61» |
| ТУ-144К (ракетоносец) | Проект, работали над ним в 1970-е годы | |
|
|
Разрабатывать начали в 1988 году из модели ТУ-144Д. К 1996 году их переоборудовали 3. Первый полет – 29 ноября 1996 года. Совершено 19 экспериментальных полетов и 8 при участии летчиков-испытателей из США | Установлены двигатели НК-231, крыло усилено. Оборудован исследовательской аппаратурой. Часть оборудования взята от ТУ-204 и ТУ-160 |
| ТУ-144П — «постановщик помех» | Проект разрабатывали на базе ТУ-144Д для ВМФ в 1980-е годы | |
| ТУ-14ПР — «постановщик помех-разведчик» | Проект разрабатывался в 1970-е годы | |
| ДП-2 — дальний перехватчик | Проект 1970-х годов |
ТУ-144 («044») — прототип
ТУ-144 («004») — предсерийный
ТУ-144Д («004Д») — дальний
ТУ-144ЛЛ («Москва») — «летающая лаборатория»Катастрофы на ТУ-144
Во время демонстрации полета во французском Ле Бурже 3 июня 1973 года с самолетом ТУ-144 случилась трагедия, свидетелями которой стали 350 тысяч граждан. Лайнер опускался, когда в небе возник истребитель «Мираж».
Для избежания столкновения командир решил подняться выше, но потерял высоту. В результате создавшейся нагрузки треснуло и отвалилось правое крыло, начался пожар, и самолет рухнул на улицу пригорода Гусенвилль. Погибли 6 членов экипажа и 8 зрителей на земле, пострадали здания.
Видео катастрофы в Ле Бурже, 1973 год
Через 5 лет, 23 мая 1978 года, авиакатастрофа случилась во время испытательного полета ТУ-144Д возле города Егорьевска в Подмосковье.
На борту начался пожар, пилоты смогли совершить посадку, однако 2 члена экипажа погибли, а самолет сгорел.
Это послужило поводом снятия ТУ-144 с пассажирских рейсов.
Самолет в массовой культуре
Память о прекрасных авиамашинах хранится в музеях:
- музее ВВС поселка Монино Щелковского района Московской области;
- Ульяновском музее гражданской авиации;
- Музее техники в германском Зинсхайме, где находится наиболее качественно отреставрированный экспонат, размещенный рядом с «Конкордом».
Кинематограф тоже не остался в стороне:
- фильм «Мимино» (1977), где по замыслу авторов, ТУ-144 летал в Дели и Сан-Франциско;
- детская лента «Капля в море» (1973);
- «Невероятные приключения итальянцев в России». Планировалось показать ТУ-144 в финальных кадрах, но в связи с недавней катастрофой в Ле Бурже его срочно заменили на ИЛ-62;
- «Повесть о человеческом сердце» (1974);
- «Поэма о крыльях» (1979).
Модель ТУ-144Д используется в компьютерных играх, где самолетом можно управлять виртуально.
Достоинства и недостатки
| Плюсы | Минусы |
| Переднее горизонтальное оперение, улучшающее маневренность полета и гасившее скорость при заходе на посадку | Стоимость перелета для пассажиров на 20 руб. больше, чем на обычном самолете |
| Возможность эксплуатироваться с разных взлетно-посадочных полос | Высокий удельный расход топлива в крейсерском режиме |
| Использование модели ТУ-144Д специалистами НАСА в качестве летающей лаборатории | Сложность в обслуживании |
| Установление 13 мировых рекордов | Малая дальность полета, из-за чего появились ограничения в эксплуатации |
| Высокая пассажировместимость салона Ту-144 | Низкая прочность конструкционных панелей |
| Удобство и комфорт для участников рейса | Трагические случаи |
На сегодняшний день оставшихся в летном состоянии ТУ-144 не существует. Часть их можно увидеть в качестве музейных экспонатов, остальные были разобраны или разрезаны на цветные металлы в 1990-е годы 20 века.