Низвержен очередной совковый миф: технологический ублюдок Ту-144 (исследование)
Ту-144 — одна из фундаментальных свай, на которых держится патриотическая картина мира. Конечно, это не сравнить с такими монументами, как Спутник™, Гагарин™, Красная тряпка над Рейхстагом с украденными часами™, но все-таки миф о Ту-144 занимает достойное место в ряду советских объектов поклонения. Сразу хочется сказать, что свою роль (исключительно пропагандонскую) Ту-144 выполнил полностью — уже прошло почти полвека, а патриоты все еще блажат о «первом в мире сверхзвуковом», который «опередил Запад».
Давайте для начала разберем ряд популярных мифов, которые связаны с Ту-144 и Конкордом. Итак:
I. Ту-144 не может быть связан с документацией Конкорда, потому что полетел раньше.
Пожалуй, это самый популярный миф, и самый главный «аргумент» любителей Совка и других патриотов. Патриоты не понимают, каким образом ведется промышленный шпионаж. ГРУ и КГБ было нацелено на упреждающее получение проектной документации по различным проектам, зачастую кражи осуществлялись вскоре после начала работ. В случае с Конкордом поток документации пошел в Совок сразу же после начала работы над проектом. Цели у сторон были разные — французы и британцы подняли в воздух максимально проработанную машину, после полноценных наземных испытаний. КБ Туполева же имело смысл опередить любой ценой европейцев ради того, чтобы заявить о своем превосходстве. В ряде источников отмечен этот момент:
Иностранные специалисты при случае задавали нашему шефу каверзный вопрос: «Когда же полетит ваш «144»? На что обычно следовал шутливый ответ: «На два месяца раньше «Конкорда». Андрей Николаевич, как в воду глядел: в действительности так оно и случилось.
Типичный советский прием — «выпрыгивание из-за спины». На Западе обычно не секретили свои планы, открыто о них заявляя. Сами факты краж документации советской стороной зафиксированы, и отрицать их глупо (хотя многие советские патриоты и пытаются). Об этом можно прочитать в статье Шпигеля за декабрь 1968 года SPIONAGE / TU-144 Operation Brünnhilde (Переводится гуглом в качестве, доступном для полноценного понимания).
II.Конкорд и Ту-144 похожи из-за одинаковых требований
Типичные высказывания: В июне 1965 года модель показали на ежегодном авиасалоне в Париже. «Конкорд» и Ту-144 оказались поразительно похожими друг на друга. Советские конструкторы говорили — ничего удивительного: общая форма самолета определяется законами аэродинамики и требованиями, предъявляемыми к определенному типу машин.
Ту-144 и «Конкорд» — а какую еще компоновку для сверхзвуковика можно было бы предложить в то время?
Полминуты поиска — и видим, какое множество компоновок может быть для суперсоника.
III.Крылья в носовой части — оригинальное решение разработчиков КБ Туполева. Является основой для двух других мифов:
1)Эти крылья — свидетельство превосходства Ту-144 над Конкордом;
2)Эти крылья вызвали большой интерес французов и они послали истребитель шпионить за Ту-144 (отчего тот и разбился)
На деле же все было ровно наоборот — из-за плохой аэродинамической проработанности Ту-144 он клевал носом на малых скоростях. Для компенсации и были сделаны крылья в носовой части. Конкорд был проработан лучше и такой проблемы не имел. Что касается носовых крыльев (canards), то их использовала еще North American XB-70 Valkyrie
IV.Ту-144 был выведен из эксплуатация из-за того, что был неэкономичным.
Разумеется, это не так. Все самолеты Аэрофлота были прожорливыми и тратили в 1.5-2 раза больше топлива, чем западные аналоги, а сам Аэрофлот был глубоко убыточной конторой. Это нисколько не мешало самолетам летать. Кроме того, Ту-144 был пиар-проектом Совка. Если бы он мог летать на Кубу или в Индию, он бы летал. Но он не мог. Ту-144 был в несколько тысяч раз опаснее Конкорда, а каждый полет с ним случались серьезные неисправности. Пассажиры были смертниками. Совершив 55 рейсов для галочки, Ту-144 был навсегда выведен из эксплуатации.
Теперь затронем тему копирования. Среди адекватных людей (не патриотов) широко бытует мнение, что Ту-144 — это копия Конкорда. Но это не так. Во-первых, технологический уровень стране не позволял сделать копию. Во-вторых, Совок крал документацию по ряду других проектов (таких как XB-70 Valkyrie). Правильнее будет сказать так — проект Ту-144 опирался на документацию, полученную при помощи шпионажа, однако не был точной копией.
Очень интересны мемуары Иосифа Наумовича Фридляндера:
В 60-х годах стало известно, что Англия и Франция решили создать сверхзвуковой пассажирский самолет, которому дали название «Конкорд» («Согласие»). Две страны договорились согласно работать над этой машиной. Самолет рассчитывался на скорость полета 2200-2300 км/ч. При такой скорости трение обшивки о воздух приводит к повышению температуры конструкции до 120-125°С, а кромок крыльев — до 150°С. Ресурс самолета — 30 тыс. часов. Перелет «Конкорда» из Европы в Америку должен был занимать три часа вместо семи-восьми на обычных самолетах.
Реакция Никиты Сергеевича Хрущева на это сообщение было молниеносной: «Мы должны сделать свой советский ультразвуковик, при этом летать он должен быстрее «Конкорда»». Вся работа была поручена Андрею Николаевичу Туполеву. Самолету присвоили марку Ту-144, строиться он должен был на Воронежском авиазаводе, а его появление на свет раньше «Конкорда» стало важнейшей политической задачей СССР. Денег на Ту-144 не жалели.
Сбор специалистов назначен в КБ Туполева. У Андрея Николаевича маленький, скромный кабинет, он в какой-то толстовке или спецовке. Женщин на совещании нет, они мешают Туполеву четко выражать свои мысли, перемежая литературную речь ненормативной. Первый вопрос: из какого сплава делать конструкцию. Если увеличить скорость полета Ту-144 до 2600-2800 км/ч, как это требует партийное начальство, то температура конструкции повысится до 170-180°С. Алюминиевые сплавы такой температуры при ресурсе 30 тыс. часов не выдержат, надо переходить на сталь или титан, что сильно усложнит технологию.
Умудренный опытом Андрей Николаевич в узком кругу сподвижников рассуждал так: сделаем самолет, как и «Конкорд», на 2200-2300 км/ч, а официально объявим скорость 2600-2800 км/ч. Пока мы сделаем машину, все успеют забыть, что скорость немного занижена. Англичане и французы используют для «Конкорда» жаропрочный алюминиевый сплав AU2GN, легированный медью, магнием, железом и никелем. Два последних элемента дополнительно повышают жаропрочность. У нас из аналогичного сплава АК4-1 давно изготовляют жаропрочные детали авиадвигателей. Есть у нас и новый алюминиево-литиевый сплав ВАД23. Литий — самый легкий металл, соответственно новый сплав намного легче АК4-1 и существенно превосходит его по прочности и другим характеристикам. Однако опыта применения ВАД23 нет.
Я договариваюсь с Туполевым широко опробовать этот сплав. Во Всесоюзном институте авиационных материалов (ВИАМ) работы со сплавом ВАД23 проводили З.К. Арчакова, О.А. Романова, B.C. Сандлер. И вот новая встреча с Туполевым по сплаву ВАД23. Главный металлург КБ И.Л. Головин говорит, что нужны очень большие плиты с высокими механическими свойствами. Таких плит мы раньше не делали.
….
Вместе с Кишкиной составляем заключение по Ту-144. Мы считаем, что разрушение началось от небольшой усталостной трещины, но специалист по статике из ЦАГИ В.Ф. Кутьинов не согласен с нашей формулировкой. Он думает, что перемычка могла разрушиться и без начальной небольшой трещины усталости, ведь все были уверены, что после повторных нагрузок самолет должен был спокойно выдержать 100%-ное статическое нагружение, а он разрушился при 70%-ной нагрузке. Мы соглашаемся с Кутьиновым и формулируем: разрушение началось от тонкой перемычки при статической нагрузке 70% от расчетной. Наше заключение ставит под вопрос надежность конструкции. Кишкина подготавливает письмо на имя начальника ЦАГИ академика Г.П. Свищева, в котором отмечено, что напряжение в лонжеронах Ту-144 на 40% больше, чем в «Конкорде». Начальник ВИАМа А.Т. Туманов его подписывает.
Через некоторое время в Новосибирске при натурных испытаниях фюзеляжа Ту-144 на сопротивление тепловым и технологическим нагрузкам, имитирующим реальные условия полета, фюзеляж разрушился досрочно. В громадную тепловую камеру, нагретую до 130-150°С, помещается фюзеляж, и он то расширяется, то сжимается, как это происходит в полете. На высоте 10 км внешнее давление воздуха значительно снижается, а давление внутри фюзеляжа изменяется мало, в результате фюзеляж расширяется. При посадке на землю фюзеляж сжимается и возвращается к прежним размерам. Поскольку самолет летит со сверхзвуковой скоростью, его обшивка нагревается до 125°С. Вот эти условия полета и имитируют испытания: расширение и сжатие фюзеляжа при одновременном температурном воздействии.
В Сибирь мы прилетели вдвоем с Сулеменковым. За несколько дней до нас Новосибирск посетил министр авиационной промышленности Дементьев. Он посмотрел, как идут испытания. Обычно при таких испытаниях конструкция оглушительно скрипит, поэтому Дементьев посочувствовал фюзеляжу и сказал: «Ну, конечно, вы его разрушите». Он и разрушился. Картина разрушения примерно та же, что и в Москве: в тонкой перемычке, являющейся частью большого фрагмента фюзеляжа, выфрезерованного из толстой плиты, возникла трещина и побежала в обе стороны на многие метры.
Мы с Сулеменковым сели в автобусик того типа, что именуется «коробочкой», и благо погода была теплой, выехали из города. Расположились на опушке леса и выпили за упокой души безвременно скончавшегося фюзеляжа. Казалось, обстановка располагала к откровенности. Я спросил Вячеслава Васильевича: «Почему все-таки КБ пошло на такие огромные сечения профилей и плит, в 10 раз больше, чем на «Конкорде»? Ведь какие трудности это создало для металлургии и насколько ухудшило качество металла». Сулеменков промолчал.
Причины катастрофы Ту-144 в Париже и преждевременных разрушений крыла и фюзеляжа оставались невыясненными, когда в 1977 г. начались полеты с пассажирами в Алма-Ату. Поскольку «Конкорды» летали, дабы не уронить престижа Ту-144, который взлетел раньше «Конкорда», не должен был сидеть на земле(!!!!!!). Но в 1978 г. произошла катастрофа Ту-144 под Егорьевском, и полеты были прекращены, как оказалось, навсегда.
Почему же так бесславно закончилась история этого грандиозного проекта, который должен был продемонстрировать всему миру торжество советской науки и техники, мощь советской индустрии?
Одновременно с созданием Ту-144 КБ Туполева вело разработку массового пассажирского самолета Ту-154 и сверхзвукового бомбардировщика 22М, известного на Западе как «Бигфаейр» -«Большой огонь». (У самолета два мощных двигателя, которые при взлете, при работе на форсированном режиме окружает ореол пламени. Американский спутник засек 22М в первом же полете, так и появилось обозначение «Бигфайер'».) Все три машины должны были как можно быстрее появиться на свет, ибо это отвечало политической установке тех лет: быстрее всех, дальше всех, выше всех. Естественно, на КБ Туполева легла колоссальная нагрузка, с которой оно не справилось: был взят курс на использование высоких эксплуатационных напряжений, а при расчетах и конструировании допущены серьезные ошибки. Они проявились самым роковым образом при полетах и испытаниях Ту-144, а позднее и при создании Ту-154.
Обычно самолеты строятся из листов и профилей и клепаются. Число заклепок достигает двух-трех миллионов. Когда в такой конструкции появляется трещина усталости, она доходит до заклепочного отверстия, где заканчивает свое существование. Если повышенные напряжения продолжают действовать, может возникнуть новая трещина. Но для ее появления требуется длительное время и много циклов повторных нагрузок, и она прекращается на следующем заклепочном отверстии. Это — один из элементов концепции безопасной повреждаемости.
Ту-144 делался по-другому: из огромных плит шириной 120-140 см, длиной до 15 м, толщиной 30-80 мм путем механической обработки получалась готовая фигура крупного фрагмента крыла или фюзеляжа — наружная обшивка, внутренние продольные и поперечные ребра. Поскольку крыло имеет двоякую кривизну, а фюзеляж сложную форму, размеры плит и профилей должны вписываться в толщину исходной заготовки, отсюда их гигантские толщины — в 10 раз превосходящие по плоскости сечения плиты и профили для «Конкорда».
Конструкция Ту-144 была полностью подчинена светлой технологической идее: поставил заготовку на автоматический станок с программным управлением — и больше не о чем беспокоиться: приходи через два дня или через неделю (в зависимости от объема механической обработки) — и огромный фрагмент крыла или фюзеляжа полностью готов. Сработала автоматика. При этом забывалось, что для огромных полуфабрикатов нужны очень большие слитки. Их сложно получать, и в них металл недостаточно проработан: с’охр»няются местные неоднородности и дефекты, ослабляющие металл. После механической обработки в реальной конструкции Ту-144, сделанной из плиты большой толщины, в отдельных местах остаются перемычки толщиной 2 мм, они и рвутся.
Концепция безопасной повреждаемости предусматривает помимо требований к материалу, также конструктивные меры, останавливающие рост трещин. Например, крыло гигантского самолета Антонова «Руслан» состоит из восьми прессованных панелей шириной 900 мм. Поперечная трещина доходит до конца панелей и останавливается. Даже при двух разрушенных панелях, крыло работает и самолет не гибнет. В случае Ту-144 у выточенного из большой заготовки цельного фрагмента крыла или фюзеляжа ничто не останавливало трещину. К тому же Ту-144 изготовлен из жаропрочного сплава АК4-1, который хорошо сопротивляется длительному воздействию высоких температур, но, как и аналогичный французский сплав AU2GN, имеет пониженную вязкость разрушения и склонен к появлению усталостных трещин и их быстрому распространению. Поэтому при создании конструкции требовалась особая предосторожность, что, кстати, было учтено при строительстве «Конкорда».
Как только для Ту-144 была принята технологическая концепция изготовления больших монолитных фрагментов конструкции из огромных плит, самолет был обречен. Гигантские усилия, направленные на обгон «Конкордов», ожидал крах. Вместо безопасно повреждаемой конструкции был создан ее антипод — опасно повреждаемая конструкция.
Как можно видеть, только один пример с плитами показывает то, что Ту-144 был технологическим ублюдком. Таких примеров отличий от Конкорда была масса — и уже упомянутые проблемы с устойчивостью на низких скоростях (из-за чего поставили canards), и значительно большая посадочная скорость, и крайне малый ресурс двигателей (первые вообще имели ресурс всего 50 часов), и вдвое больший расход топлива (Ту-144 летел на форсаже всегда, а Конкорд — только при наборе скорости), и более низкая надежность (в несколько тысяч раз), и проблемы с охлаждением (из-за чего в салоне Ту-144 был шум). В общем, Ту-144 стал полнейшим технологическим провалом, а тот факт, что его так и не смогли довести до ума, показывает приближение Системы к своему потолку. Но, как я уже сказал в начале, свою роль он выполнил блестяще…
anatoligreen.livejournal.com
ТУ-144 плагиат Конкорда? | Росцензура
Ту-144 — одна из фундаментальных свай, на которых держится патриотическая картина мира. Конечно, это не сравнить с такими монументами, как Спутник™, Гагарин™, Красная тряпка над Рейхстагом с украденными часами™, но все-таки миф о Ту-144 занимает достойное место в ряду советских объектов поклонения. Сразу хочется сказать, что свою роль (исключительно пропагандонскую) Ту-144 выполнил полностью — уже прошло почти полвека, а патриоты все еще блажат о «первом в мире сверхзвуковом», который «опередил Запад» (попытки «опередить» Запад в СССР обычно сводились к тупому копированию западных технологий).Давайте для начала разберем ряд популярных мифов, которые связаны с Ту-144 и Конкордом. Итак:
1968 года SPIONAGE / TU-144 Operation Brünnhilde (Переводится гуглом в качестве, доступном для полноценного понимания).
II.Конкорд и Ту-144 похожи из-за одинаковых требований
Типичные высказывания: В июне 1965 года модель показали на ежегодном авиасалоне в Париже. «Конкорд» и Ту-144 оказались поразительно похожими друг на друга. Советские конструкторы говорили — ничего удивительного: общая форма самолета определяется законами аэродинамики и требованиями, предъявляемыми к определенному типу машин.
Ту-144 и «Конкорд» — а какую еще компоновку для сверхзвуковика можно было бы предложить в то время?
Полминуты поиска — и видим, какое множество компоновок может быть для суперсоника.
III.Крылья в носовой части — оригинальное решение разработчиков КБ Туполева. Является основой для двух других мифов:
1)Эти крылья — свидетельство превосходства Ту-144 над Конкордом;
2)Эти крылья вызвали большой интерес французов и они послали истребитель шпионить за Ту-144 (отчего тот и разбился)
На деле же все было ровно наоборот — из-за плохой аэродинамической проработанности Ту-144 он клевал носом на малых скоростях. Для компенсации и были сделаны крылья в носовой части. Конкорд был проработан лучше и такой проблемы не имел. Что касается носовых крыльев (canards), то их использовала еще North American XB-70 Valkyrie
IV.Ту-144 был выведен из эксплуатация из-за того, что был неэкономичным.
Разумеется, это не так. Все самолеты Аэрофлота были прожорливыми и тратили в 1.5-2 раза больше топлива, чем западные аналоги, а сам Аэрофлот был глубоко убыточной конторой. Это нисколько не мешало самолетам летать. Кроме того, Ту-144 был пиар-проектом Совка. Если бы он мог летать на Кубу или в Индию, он бы летал. Но он не мог. Ту-144 был в несколько тысяч раз опаснее Конкорда, а каждый полет с ним случались серьезные неисправности. Пассажиры были смертниками. Совершив 55 рейсов для галочки, Ту-144 был навсегда выведен из эксплуатации.
Теперь затронем тему копирования. Среди адекватных людей (не патриотов) широко бытует мнение, что Ту-144 — это копия Конкорда. Но это не так. Во-первых, технологический уровень стране не позволял сделать копию. Во-вторых, Совок крал документацию по ряду других проектов (таких как XB-70 Valkyrie). Правильнее будет сказать так — проект Ту-144 опирался на документацию, полученную при помощи шпионажа, однако не был точной копией.
Очень интересны мемуары Иосифа Наумовича Фридляндера:
В 60-х годах стало известно, что Англия и Франция решили создать сверхзвуковой пассажирский самолет, которому дали название «Конкорд» («Согласие»). Две страны договорились согласно работать над этой машиной. Самолет рассчитывался на скорость полета 2200-2300 км/ч. При такой скорости трение обшивки о воздух приводит к повышению температуры конструкции до 120-125°С, а кромок крыльев — до 150°С. Ресурс самолета — 30 тыс. часов. Перелет «Конкорда» из Европы в Америку должен был занимать три часа вместо семи-восьми на обычных самолетах.
Реакция Никиты Сергеевича Хрущева на это сообщение было молниеносной: «Мы должны сделать свой советский ультразвуковик, при этом летать он должен быстрее «Конкорда»». Вся работа была поручена Андрею Николаевичу Туполеву. Самолету присвоили марку Ту-144, строиться он должен был на Воронежском авиазаводе, а его появление на свет раньше «Конкорда» стало важнейшей политической задачей СССР. Денег на Ту-144 не жалели.
Сбор специалистов назначен в КБ Туполева. У Андрея Николаевича маленький, скромный кабинет, он в какой-то толстовке или спецовке. Женщин на совещании нет, они мешают Туполеву четко выражать свои мысли, перемежая литературную речь ненормативной. Первый вопрос: из какого сплава делать конструкцию. Если увеличить скорость полета Ту-144 до 2600-2800 км/ч, как это требует партийное начальство, то температура конструкции повысится до 170-180°С. Алюминиевые сплавы такой температуры при ресурсе 30 тыс. часов не выдержат, надо переходить на сталь или титан, что сильно усложнит технологию.
Умудренный опытом Андрей Николаевич в узком кругу сподвижников рассуждал так: сделаем самолет, как и «Конкорд», на 2200-2300 км/ч, а официально объявим скорость 2600-2800 км/ч. Пока мы сделаем машину, все успеют забыть, что скорость немного занижена. Англичане и французы используют для «Конкорда» жаропрочный алюминиевый сплав AU2GN, легированный медью, магнием, железом и никелем. Два последних элемента дополнительно повышают жаропрочность. У нас из аналогичного сплава АК4-1 давно изготовляют жаропрочные детали авиадвигателей. Есть у нас и новый алюминиево-литиевый сплав ВАД23. Литий — самый легкий металл, соответственно новый сплав намного легче АК4-1 и существенно превосходит его по прочности и другим характеристикам. Однако опыта применения ВАД23 нет.
Я договариваюсь с Туполевым широко опробовать этот сплав. Во Всесоюзном институте авиационных материалов (ВИАМ) работы со сплавом ВАД23 проводили З.К. Арчакова, О.А. Романова, B.C. Сандлер. И вот новая встреча с Туполевым по сплаву ВАД23. Главный металлург КБ И.Л. Головин говорит, что нужны очень большие плиты с высокими механическими свойствами. Таких плит мы раньше не делали.
….
Вместе с Кишкиной составляем заключение по Ту-144. Мы считаем, что разрушение началось от небольшой усталостной трещины, но специалист по статике из ЦАГИ В.Ф. Кутьинов не согласен с нашей формулировкой. Он думает, что перемычка могла разрушиться и без начальной небольшой трещины усталости,
Через некоторое время в Новосибирске при натурных испытаниях фюзеляжа Ту-144 на сопротивление тепловым и технологическим нагрузкам, имитирующим реальные условия полета, фюзеляж разрушился досрочно. В громадную тепловую камеру, нагретую до 130-150°С, помещается фюзеляж, и он то расширяется, то сжимается, как это происходит в полете. На высоте 10 км внешнее давление воздуха значительно снижается, а давление внутри фюзеляжа изменяется мало, в результате фюзеляж расширяется. При посадке на землю фюзеляж сжимается и возвращается к прежним размерам. Поскольку самолет летит со сверхзвуковой скоростью, его обшивка нагревается до 125°С. Вот эти условия полета и имитируют испытания: расширение и сжатие фюзеляжа при одновременном температурном воздействии.
В Сибирь мы прилетели вдвоем с Сулеменковым. За несколько дней до нас Новосибирск посетил министр авиационной промышленности Дементьев. Он посмотрел, как идут испытания. Обычно при таких испытаниях конструкция оглушительно скрипит, поэтому Дементьев посочувствовал фюзеляжу и сказал: «Ну, конечно, вы его разрушите». Он и разрушился. Картина разрушения примерно та же, что и в Москве: в тонкой перемычке, являющейся частью большого фрагмента фюзеляжа, выфрезерованного из толстой плиты, возникла трещина и побежала в обе стороны на многие метры.
Мы с Сулеменковым сели в автобусик того типа, что именуется «коробочкой», и благо погода была теплой, выехали из города. Расположились на опушке леса и выпили за упокой души безвременно скончавшегося фюзеляжа. Казалось, обстановка располагала к откровенности. Я спросил Вячеслава Васильевича:
Причины катастрофы Ту-144 в Париже и преждевременных разрушений крыла и фюзеляжа оставались невыясненными, когда в 1977 г. начались полеты с пассажирами в Алма-Ату. Поскольку «Конкорды» летали, дабы не уронить престижа Ту-144, который взлетел раньше «Конкорда», не должен был сидеть на земле(!!!!!!). Но в 1978 г. произошла катастрофа Ту-144 под Егорьевском, и полеты были прекращены, как оказалось, навсегда.
Почему же так бесславно закончилась история этого грандиозного проекта, который должен был продемонстрировать всему миру торжество советской науки и техники, мощь советской индустрии?
Одновременно с созданием Ту-144 КБ Туполева вело разработку массового пассажирского самолета Ту-154 и сверхзвукового бомбардировщика 22М, известного на Западе как «Бигфаейр» -«Большой огонь». (У самолета два мощных двигателя, которые при взлете, при работе на форсированном режиме окружает ореол пламени. Американский спутник засек 22М в первом же полете, так и появилось обозначение «Бигфайер'».) Все три машины должны были как можно быстрее появиться на свет, ибо это отвечало политической установке тех лет: быстрее всех, дальше всех, выше всех. Естественно, на КБ Туполева легла колоссальная нагрузка, с которой оно не справилось: был взят курс на использование высоких эксплуатационных напряжений, а при расчетах и конструировании допущены серьезные ошибки. Они проявились самым роковым образом при полетах и испытаниях Ту-144, а позднее и при создании Ту-154.
Обычно самолеты строятся из листов и профилей и клепаются. Число заклепок достигает двух-трех миллионов. Когда в такой конструкции появляется трещина усталости, она доходит до заклепочного отверстия, где заканчивает свое существование. Если повышенные напряжения продолжают действовать, может возникнуть новая трещина. Но для ее появления требуется длительное время и много циклов повторных нагрузок, и она прекращается на следующем заклепочном отверстии. Это — один из элементов концепции безопасной повреждаемости.
Ту-144 делался по-другому: из огромных плит шириной 120-140 см, длиной до 15 м, толщиной 30-80 мм путем механической обработки получалась готовая фигура крупного фрагмента крыла или фюзеляжа — наружная обшивка, внутренние продольные и поперечные ребра. Поскольку крыло имеет двоякую кривизну, а фюзеляж сложную форму, размеры плит и профилей должны вписываться в толщину исходной заготовки, отсюда их гигантские толщины — в 10 раз превосходящие по плоскости сечения плиты и профили для «Конкорда».
Конструкция Ту-144 была полностью подчинена светлой технологической идее: поставил заготовку на автоматический станок с программным управлением — и больше не о чем беспокоиться: приходи через два дня или через неделю (в зависимости от объема механической обработки) — и огромный фрагмент крыла или фюзеляжа полностью готов. Сработала автоматика. При этом забывалось, что для огромных полуфабрикатов нужны очень большие слитки. Их сложно получать, и в них металл недостаточно проработан: с’охр»няются местные неоднородности и дефекты, ослабляющие металл. После механической обработки в реальной конструкции Ту-144, сделанной из плиты большой толщины, в отдельных местах остаются перемычки толщиной 2 мм, они и рвутся.
Концепция безопасной повреждаемости предусматривает помимо требований к материалу, также конструктивные меры, останавливающие рост трещин. Например, крыло гигантского самолета Антонова «Руслан» состоит из восьми прессованных панелей шириной 900 мм. Поперечная трещина доходит до конца панелей и останавливается. Даже при двух разрушенных панелях, крыло работает и самолет не гибнет. В случае Ту-144 у выточенного из большой заготовки цельного фрагмента крыла или фюзеляжа ничто не останавливало трещину. К тому же Ту-144 изготовлен из жаропрочного сплава АК4-1, который хорошо сопротивляется длительному воздействию высоких температур, но, как и аналогичный французский сплав AU2GN, имеет пониженную вязкость разрушения и склонен к появлению усталостных трещин и их быстрому распространению. Поэтому при создании конструкции требовалась особая предосторожность, что, кстати, было учтено при строительстве «Конкорда».
Как только для Ту-144 была принята технологическая концепция изготовления больших монолитных фрагментов конструкции из огромных плит, самолет был обречен. Гигантские усилия, направленные на обгон «Конкордов», ожидал крах. Вместо безопасно повреждаемой конструкции был создан ее антипод — опасно повреждаемая конструкция.
Как можно видеть, только один пример с плитами показывает то, что Ту-144 был технологическим ублюдком. Таких примеров отличий от Конкорда была масса — и уже упомянутые проблемы с устойчивостью на низких скоростях (из-за чего поставили canards), и значительно большая посадочная скорость, и крайне малый ресурс двигателей (первые вообще имели ресурс всего 50 часов), и вдвое больший расход топлива (Ту-144 летел на форсаже всегда, а Конкорд — только при наборе скорости), и более низкая надежность (в несколько тысяч раз), и проблемы с охлаждением (из-за чего в салоне Ту-144 был шум). В общем, Ту-144 стал полнейшим технологическим провалом, а тот факт, что его так и не смогли довести до ума, показывает приближение Системы к своему потолку. Но, как я уже сказал в начале, свою роль он выполнил блестяще…
roscenzura.com
Ту-144: интересные фактыObobrali.ru | Obobrali.ru
Быстрее сильнее и выше «Конкорда», с которого был скопирован.
31 декабря 1968 года первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144 совершил свой первый полет. Советский самолет поднялся в воздух за несколько месяцев до первого полета своего конкурента «Конкорда». Ту-144 сочетал в себе большое количество передовых разработок и конструкторских решений. По этому случаю мы расскажем о десяти интересных фактах, связанных с Ту-144.
ПЕРВЫЙ В МИРЕ
В начале 1960-х годов Великобритания и Франция решили совместными усилиями создать сверхзвуковой пассажирский самолет, которому дали название «Конкорд». Лайнер должен был развивать скорость полета 2200–2300 километров в час. Прожектеры рассчитывали, что перелет «Конкорда» из Европы в Америку должен был занимать три часа вместо семи-восьми на обычных самолетах. О британо-французском проекте доложили генеральному секретарю ЦК КПСС Никите Хрущеву, и тот эмоционально поставил задачу: «Мы должны сделать свой советский ультразвуковик, при этом летать он должен быстрее “Конкорда”». Вся работа была поручена Андрею Николаевичу Туполеву. Самолету присвоили марку Ту-144, строиться он должен был на Воронежском авиазаводе, а его появление на свет раньше «Конкорда» стало важнейшей политической задачей СССР. Советские авиаконструкторы справились с задачей: Ту-144 стал первым в мире сверхзвуковым самолетом, который использовался для перевозки пассажиров. Первый испытательный полет этот советский лайнер совершил 31 декабря 1968 года, на два месяца раньше «Конкорда» — своего знаменитого конкурента.
УНИКАЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ
Самолет сочетал огромное количество передовых разработок и конструкторских решений. Например, убирающееся на время полета переднее горизонтальное оперение (ПГО), которое позволяло существенно увеличить маневренность и уменьшить скорость при посадке. Снижение посадочной скорости до приемлемых значений в 350–400 километров в час осуществлялось уникальным для гражданских самолетов способом: при помощи отклоняемого носка фюзеляжа и выпускаемого переднего крыла. В полете на сверхзвуковой скорости рекомендовалось не пользоваться элевонами — управление осуществлялось изменением тяги двигателей. Самолет не имел реверса тяги двигателей, но имел мощные вентиляторы тормозов в шасси. Первоначальное гашение скорости при посадке, по усмотрению командира экипажа, осуществлялось выпуском тормозного парашюта.
ОБВИНЯЛСЯ В ПЛАГИАТЕ
«Конкорд» и Ту-144 были похожи почти как две капли воды. Создатели «Конкорда» обвинили КБ Туполева в краже многих технических решений. Однако доказать это так и не удалось. Надо сказать, что, несмотря на внешнее сходство, самолеты все-таки довольно сильно отличались. Так, ТУ-144 был значительно больше по размерам своего западного «двойняшки»: советский лайнер мог взять на борт до 150 пассажиров, а «Конкорд» — не более 128. Причем, несмотря на свои габариты, Ту-144 был значительно маневреннее, и ему требовалось для взлета гораздо меньшая по размеру взлетная полоса, чем «Конкорду».
ПРЕОДОЛЕЛ БАРЬЕР В 2 МАХА
Ту-144 также является первым в истории пассажирским авиалайнером, преодолевшим звуковой барьер, это произошло 5 июня 1969 года на высоте 11 тыс. метров. Следующий символический рубеж в 2 Маха самолет преодолел 25 мая 1970 года, совершив полет на высоте 16,3 тыс. метров со скоростью 2150 километров в час.
ПОТЕРПЕЛ ДВЕ АВАРИИ
3 июня 1973 года на престижном авиасалоне Ле-Бурже в присутствии 300 тыс. зрителей Ту-144 совершал показательный полет. Согласно одной из версий происшествия, в это время к нему на минимальное расстояние подлетел французский самолет-разведчик «Мираж-3», который проводил съемку «русского авиачуда». Чтобы избежать столкновения, советский экипаж совершил слишком рисковый маневр, самолет перешел в пике и через несколько мгновений развалился в воздухе на глазах у зрителей. Фрагменты самолета упали на жилые районы: было разрушено пять домов и еще 20 повреждено. В катастрофе погибли все шесть человек на борту Ту-144, а также восемь человек на земле, включая трех детей. Еще 25 человек на земле получили ранения.
23 мая 1978 года модернизированный Ту-144 совершал испытательный рейс. На борту из-за неисправности топливной системы произошло возгорание, и экипаж принял решение совершить вынужденную посадку — в открытом поле, недалеко от подмосковного Егорьевска. Шесть человек из восьми членов экипажа спаслись. После жесткой посадки авиалайнер почти полностью сгорел.
БЫЛ ЛАБОРАТОРИЕЙ В ВОЗДУХЕ
В первой половине 1990-х годов модифицированный Ту-144 использовался НАСА в качестве летающей лаборатории для изучения вопросов аэроакустики и аэроупругости, создания базы данных по тепловому состоянию силовой установки на больших скоростях, отработки вопросов устойчивости и управляемости, оценки влияния земной поверхности на взлетно-посадочных режимах. Выбор в пользу Ту-144 (а не «Конкорда») Американское космическое агентство сделало благодаря большей максимальной скорости полета российского лайнера.
СЛИШКОМ ШУМНЫЙ
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 они разговаривали криком, в задней части самолета шум был невыносимым.
БЫСТРЕЕ «КОНКОРДА»
В скорости полета два авиалайнера, оставляя далеко позади скорость звука и множество воздушных конкурентов, шли на примерно равных позициях. И все же в крейсерской скорости разработка КБ Туполева обошла «Конкорд»: в опытных образцах Ту-144 она доходила до 2,3 тыс. километров в час, в серийном — на сотню меньше. В полетах же «Конкорда» на сверхзвуке крейсерская скорость составляла 2,15 тыс. километров в час.
ВМЕСТИТЕЛЬНЕЕ «КОНКОРДА»
В вопросе количества пассажиров, которое мог перевозить самолет, преимущество вновь на стороне отечественной разработки. В некоторых модификациях Ту-144 могло летать более 150 пассажиров за рейс. В «Конкорде» же было несколько теснее: предельное количество пассажиров в туристической (самой «многолюдной») конфигурации составляло 144 человека. Но эта модификация практически не применялась, в реальности же эти самолеты были рассчитаны примерно на 100 человек.
ВЫШЕ «КОНКОРДА»
Высота, на которой у летательного аппарата остается избыток тяги для нового подъема при постоянной горизонтальной скорости, то есть практический потолок, у Ту-144 также выше, чем у «Конкорда»: 20 тыс. метров против 18,3 тыс.
Вконтакте
Google+
www.obobrali.ru