Ту-144. Описание конструкции. ТТХ.Схема.
История создания
Описание самолета. Ту-144 представляет собой выполненный по схеме
«бесхвостка» низкоплан. Оживальное крыло с отклоненным вниз носком имеет угол стреловидности передней кромки
78° в околофюзеляжных частях и 55° на всей остальной части.
Крыло самолета (удлинения 1,74 и сужения 7, многолонжеронной конструкции) состоит из основной и отъемных частей и имеет
кессонную конструкцию с силовой нагруженной обшивкой в виде фрезерованных крупногабаритных панелей вафельной конструкции из высокопрочных алюминиевых сплавов.
Управление самолетом осуществляется с помощью четырехсекционных элевонов (на каждой консоли) и двухсекционного руля направления, расположенного на классическом вертикальном оперении. Киль самолета, так же как и крыло, многолонжеронной конструкции, выполнен заодно с хвостовой частью фюзеляжа. Внутренний объем киля использован в качестве топливного кессон-бака.
Фюзеляж, состоящий из стрингеров, балок и шпангоутов, скрепленных с обшивкой, конструктивно разделяется на 3 части: носовую, центральную и хвостовую. В носовой части размещаются кабина экипажа (с фонарем, вписанным в обводы фюзеляжа) и отклоняемый носовой обтекатель, выполненный в виде многослойной конструкции из стеклопластика с сотовым заполнителем. Центральная часть, в которой располагаются пассажирские салоны, вместе с носовой частью составляет единый герметичный отсек. Окантовки иллюминаторов, входных, служебных и аварийных дверей изготовлены из фрезерованных панелей. Хвостовая часть фюзеляжа, являясь топливным кессон-баком, выполнена герметичной. Ее законцовка представляет собой контейнер тормозного парашюта.
Шасси — трехстоечное. Передняя стойка имеет спаренные колеса. В опытных образцах главные стойки были оснащены убираемыми в консоли крыла 12-колесными тележками (3 оси). Такая схема уборки шасси была вызвана тем, что, в отличие от «Конкорда», место под фюзеляжем было занято пакетом двигателей. Для размещения колес в крыле пришлось уменьшить их диаметр и увеличить количество.
Планер самолета рассчитан на ресурс 30000 ч и выполнен из сплавов алюминия и титана (преимущественно в виде монолитных укрупненных конструкций). Титановые сплавы широко использованы в конструкции воздухозаборников, мотогондол и крыла.
Оборудование. Самолет оборудован современной электронной аппаратурой, обеспечивающей автоматическое управление на взлете, в полете и при посадке в сложных метеорологических условиях. Впервые на отечественном пассажирском самолете пилотажно-навигационное оборудование было выполнен с использованием цифровой вычислительной техники. Благодаря этому экипаж самолета состоит всего из трех человек: двух пилотов и бортинженера (выполнение полетного маршрута также контролируется бортовой автоматикой). Управление самолетом осуществляется при помощи электрогидравлической системы с необратимыми гидроусилителями. В каналах тангажа, курса и крена использованы автоматы загрузки командных рычагов управления, функционирующие в зависимости от угла их отклонения, а также скорости и высоты полета. В канале тангажа, кроме того, применена система автоматической балансировки.
Двигательная установка. На опытном самолете использовалась силовая установка, состоящая из четырех турбовентиляторных двигателей НК-144 конструкции Н.Д.Кузнецова. Двигатели установили в пакет под фюзеляжем, что сократило возможный разворачивающий момент при выходе части из них из строя. Выход сопел расположен в плоскости, лежащей приблизительно на половине хорды элевонов. Многорежимные двухконтурные двигатели с форсажем должны были обеспечить возможность эксплуатациии Ту-144 как на средних (дозвуковой полет), так и дальних (сверхзвуковой) маршрутах
У первого опытного самолета два внешних двигателя должны были оборудоваться устройствами реверса тяги. Благодаря большой энерговооруженности, механизации крыла, тормозным устройствам и реверсу тяги эксплуатация Ту-144 возможна на всех аэродромах 1 класса, имеющих бетонные взлетно-посадочные полосы длиной 3000 м, рассчитанные на прием современных дозвуковых тяжелых реактивных самолетов. Однако на продемонстрированном в 1971 г. самолете реверс тяги был заменен тормозным парашютом. Двигатели снабжены индивидуальными регулируемыми воздухозаборниками прямоугольного сечения. Положение воздухозаборников относительно фюзеляжа соответствует положению косых скачков уплотнения под крылом при полете с крейсерской скоростью.
Взрывобезопасность топливных баков обеспечена путем двойного азотирования топлива.
| Описание | |||
|---|---|---|---|
| Разработчик | ОКБ А.Н.Туполева | ||
| Обозначение | Ту-144 | ||
| Обозначение NATO | Charger | ||
| Тип | Cверхзвуковой пассажирский самолет | ||
| Экипаж, чел. | 4 | ||
| Первый полет | 31 декабря 1968 | ||
| Количество пассажиров | 98 | 121 | |
| Геометрические и массовые характеристики | |||
| Длина самолета, м | 59,4 | ||
| Высота самолета, м | 10,5 | ||
| Размах крыла, м | 27,65 | ||
| Площадь крыла, м2 | |||
| Нагрузка на крыло, кг/м2 | 411 | ||
| Взлетный вес, кг | 130000 | 150000 | |
| Взлетный вес (максимальный), кг | 180000 | ||
| Вес пустого,кг | 85000 | ||
| Вес топлива, кг | ок 70000 (92 000) | ||
| Силовая установка | |||
| Число двигателей | 4 | ||
| Двигатель | ДТРДФ НК-144 | ||
| Тяга двигателя, кгс | максимал | 13000 | |
| форсаж | 17500 | ||
| Тяговооруженность | 0.44 | ||
| Удельный расход топлива крейсерский сверхзвуковой режим, кг/кгс-ч |
2,23 | ||
| Летные данные | |||
| Максимальная скорость полета на высоте 17 км, км/ч (М=) | 2430 (2,35) | ||
| Крейсерская скорость, км/ч | 2300 | ||
| Скорость захода на посадку, км/ч | 290 | ||
| Посадочная скорость, км/ч | 270 | ||
| Дальность полета (сверхзвуковая), км | 2920 | ||
| Практический потолок, м | 20000 | ||
| Пробег, м | 1500 | ||
img src=»images/tu144_3.gif» alt=»Схема Ту-144 (опытный)» border=»0″>
Источники информации:
- Под знаками «АНТ» и «Ту» / В.Ригмант, «Авиация и Космонавтика» 1/2000 /
- Близнюк В., Васильев Л., Вуль В. и др. «Правда о сверхзвуковых пассажирских самолетах»
- «Ту-человек и самолет» / Л.Л.Кербер /
- «Сверхзвуковые самолеты» / Э.Цихош /
- Жизнь и смерть самолета «Ту-144». Расследование / «Огонек» 3’2000 /
- «Энциклопедия вооружений» / «Кирилл и Мефодий», 1998- CD-ROM /
- «Развитие самолетов мира» / Р.И.Виноградов, А.Н.Пономарев, 1991 /
- «Самолеты страны советов» / Б.Л.Симаков, В.Б.Шавров, 1974 /
- Ту-144 ОКБ им. А.Н.ТУПОЛЕВА / Самолеты России и стран СНГ/
testpilot.ru
Сверхзвуковой пассажирский самолёт Ту 144
Многие западные специалисты видели в Ту 144 только копию англо-французского Concorde, но советский лайнер тяжелее, гораздо мощнее и быстрее. Самолёт, изготовленный в Советском Союзе, по ряду технических аспектов превосходил подобные разработки, которые ещё только были в стадии проекта на Западе.
История создания самолёта Ту 144
Ту 144 на взлётной полосе
Не коммерческие соображения или опыт международных авиалиний, а необъятные просторы Советского Союза стали обоснованием для появления Ту 144. Было подсчитано, что каждый перелёт создаёт экономию времени в среднем 24,9 часа, а это важно для таких пассажиров, как врачи, учёные и офицеры. Увеличить эту экономию до 36 часов могли только сверхзвуковые лайнеры. Это давало основание на производство 75 самолётов.
Заказ поручили отделу ОКБ, которым руководил А.А. Туполев в июле 1963 года. В ОКБ Н.Д. Кузнецова разработали новый двигатель НК-144, изготовленный из высокопрочных материалов, выдерживающих высокую температуру и оснащённый камерой форсажа с регулируемым соплом.
В ОКБ Микояна на базе МиГ-21 построили А-144 – летающий аналог Ту-144, крыло которого это уменьшенная копия крыла сверхзвукового лайнера. Испытательные полёты на аналоге подтвердили, что новая машина может обойтись без горизонтального оперения.
В последний день уходившего 1968 года, сопровождаемый самолётом аналогом А-144 впервые взлетел первый прототип Ту-144 – намного раньше, чем Concorde. Экипаж – лётчики-испытатели Э. Елян и правый лётчик М.Козлов, инженер Ю.Селивёрстов и глава лётных испытаний В.Бендеров.
5 июня 1969 года превышена скорость М=1. В конце мая 1970 года достигли скорости М=2 на высоте 16300 м.
Наконец, машина достигла скорости М=2,4 при расчётной крейсерской скорости М=2,35 (2500 км/час). Конечно, этот прототип далёкий от пассажирской машины, так как внутренности салона были заполнены испытательным оборудованием, а члены экипажа сидели в катапультных креслах под отстреливаемыми люками.
После демонстрации Ту-144 в Шереметьево 21 мая 1970 года об этом проекте ничего не было слышно до появления в 1973 году первого серийного самолёта. К удивлению многих, самолёт практически полностью переделали.
Полёт Ту 144
Описание конструкции самолёта Ту 144
Аэродинамическая схема Ту-144 – это низкоплан без горизонтального оперения, киль с рулём поворота располагался вдоль оси самолёта, снизу под крылом установлены двигатели, шасси – две основные стойки по четыре колеса и одна двухколёсная передняя.
Новое крыло имело передние кромки, образованные двумя прямыми линиями, с трапециевидными законцовками, кроме того, оно получило ярко выраженную крутку и кривизну с загибающимися передней и задней кромками, особенно на законцовках. Площадь крыла расширилась до 438 м2. Элевоны с переделанной системой управления удлинили к законцовкам и модифицировали.
В конструкции крыла в большом объёме применили титановые сплавы, увеличили площади сотовой обшивки и элементов жесткости, стало больше сварных швов, вместо заклёпочных. Фюзеляж удлинили на 6,3 м.
Силовую установку полностью реконструировали, левую и правую мотогондолы (по два двигателя в каждой) развели в стороны. Переделали воздухозаборники, изменив их профиль. Двигатели сместили в хвост машины, так что сопла выступали за крыльевую кромку.
Переднюю опору шасси удлинили и передвинули на 9,6 м к носу, с уборкой вперёд в негерметичную нишу. Главные стойки шасси переделали в восьмиколёсные тележки, прикреплённые к фермам в гондолах двигателей и убирающиеся вперёд с поворотом на 900 между трактами воздухозаборников.
Совершенно новым и самым заметным элементом стало добавление выдвижного ПГО (переднего горизонтального оперения) большой подъёмной силы. Это складное крылышко крепилось к верхней части фюзеляжа за кабиной пилотов.
В крыльевых кесонах размещён основной объём топлива, а в хвостовой части корпуса находится балансировочный бак, используемый для перекачки в него горючего из остальных ёмкостей для устранения сильного смещения центровки в процессе перехода от дозвуковой скорости на сверхзвук и наоборот.
У Ту-144 характерное отличие – остеклённая опускаемая носовая часть корпуса, обеспечивающая видимость пилотам на больших углах атаки взлётно-посадочного режима, что присуще для крыла с малым удлинением. Эта опускающаяся часть никак не нарушает герметичность отсека экипажа, но сопряжение с обшивкой фюзеляжа выполнено так, что гладкость в сочленении сохранилась.
Кабина самолёта Ту 144
В кабине пилотов размещались три члена экипажа, впереди два пилота, несколько позади них бортовой инженер. Бортовая ЭВМ и автопилот выдерживали заданные параметры полёта, на дисплее отображалось место самолёта и остаток пути до пункта прилёта. Автоматика заводила самолёт на посадочную глиссаду в сложных метеоусловиях днём и ночью.
Три салона лайнера свободно вмещали 150 пассажиров. В хвосту самолёта размещалось багажное отделение, проход между креслами свободный, высотой 1,93 метра.
Фото салона Ту 144
Лётные характеристики самолёта Ту 144
- Размах крыла – 28,8 м.
- Длина самолёта – 64,45 м.
- Высота самолёта – 12,5 м.
- Площадь крыла – 506,35 м2.
- Вес пустого самолёта( вариант 150 пас.) – 99,2 т.
- Максимальный взлётный вес – 207 т.
- Крейсерская скорость на сверхзвуке – 2120 км/час.
- Дальность с коммерческой нагрузкой: 7 т.( 70 пасс) – 6200 км.
11 – 13 т.(110 – 130 пасс.) – 5500 – 5700 км.
15 т.(150 пасс.) – 5330 км.
Интересные факты о самолёте Ту 144
Интересное решение для Ту-144 – это применение на взлётно-посадочных режимах переднего горизонтального оперения. Выпуск ПГО и отклоняемая спереди часть корпуса разрешали снизить скорость на посадке до нормальной.
На сверхзвуке было рекомендовано изменять траекторию полёта, увеличивая или уменьшая тягу силовой установки, не трогая элевонов.
У двигателей Ту144 не было реверса – это компенсировалось мощными вентиляторами охлаждения шасси и тормозным парашютом.
Два печальных факта, во Франции 3 июня 1973 года на авиашоу произошло опасное сближение лайнера с истребителем «Мираж». Слишком резко выполнив маневр ухода от столкновения , Ту-144 упал на жилые районы. Члены экипажа погибли и с ними 8 человек в городе, 25 жителей получили ранения.
Во время очередных испытаний 23 мая 1978 года произошёл пожар в системе питания топливом. Пилотам пришлось произвести посадку на первое подвернувшееся поле, двух членов экипажа зажало фрагментами конструкции самолёта и их не удалось спасти, остальные шесть человек остались живы, самолёт полностью сгорел.
Ту-144 стал первым пассажирским лайнером, достигшим сверхзвуковой скорости.
Неустранимым недостатком Ту-144 являлся непрестанный шум в пассажирском салоне во время охлаждения системы кондиционирования на сверхзвуке.
Большая максимальная скорость Ту-144 в отличие от «Конкорда», явилась неоспоримым фактором для его использования в качестве летающей лаборатории НАСА.
Видео: взлёт Ту 144
aviarf.ru
Описание
31 декабря 1968 г. опытный самолет Ту-144 (бортовой номер СССР-68001) совершил первый полет. Ту-144 успел взлететь на 3 месяца раньше «Конкорда». Но этот первый в мире СПС ждала нелегкая судьба… Работы по развитию базовой конструкции самолета «044» шли в в двух направлениях: создание нового экономичного бесфорсажного ТРД типа РД-36-51 и значительное улучшение аэродинамики и конструкции Ту-144. Результатом этого должно было стать выполнение требований по дальности сверхзвукового полета. Решение комиссии Совета Министров СССР по варианту Ту-144 с РД-36-51 было принято в 1969 году. Одновременно по предложению МАП — МГА принимается решение, до момента создания РД-36-51 и установки их на Ту-144, о строительстве шести Ту-144 с НК-144А с уменьшенными удельными расходами топлива. Конструкцию серийных Ту-144 с НК-144А предполагалось значительно модернизировать, провести значительные изменения в аэродинамике самолета, получив на крейсерском сверхзвуковом режиме Кмакс более 8. Эта модернизация должна была обеспечить выполнение требований первого этапа по дальности (4000-4500 км), в дальнейшем предполагался переход в серии на РД-36-51.
Строительство предсерийного модернизированного самолета Ту-144 («004) началось на ММЗ «Опыт» в 1968 году. По расчетным данным с двигателями НК-144 (Ср=2,01) предполагаемая сверхзвуковая дальность должна была составлять 3275 км, а с НК-144А (Ср=1,91) превысить 3500 км. С целью улучшения аэродинамических характеристик самолета на крейсерском режиме М=2,2 изменили форму крыла в плане (стреловидность наплывной части по передней кромке уменьшили до 76°, а базовой увеличили до 57°) , форма крыла стала ближе к «готической». По сравнению с «044», увеличилась площадь крыла, ввели более интенсивную коническую крутку концевых частей крыла. Однако самым важным нововведением по аэродинамике крыла стало изменение срединной части крыла, обеспечившее самобалансировку на крейсерском режиме с минимальными потерями качества, с учетом оптимизации по полетным деформациям крыла на этом режиме. Была увеличена длина фюзеляжа с учетом размещения 150 пассажиров, улучшена форма носовой части, что также положительно повлияло на аэродинамику самолета. В отличие от «044» каждую пару двигателей в парных мотогондолах с воздухозаборниками раздвинули, освободив от них нижнюю часть фюзеляжа, разгрузив его от повышенных температурных и вибрационных нагрузок, при этом изменили нижнюю поверхность крыла в месте расчетной области поджатия потока, увеличили щель между нижней поверхностью крыла и верхней поверхностью воздухозаборника — все это позволило интенсивней использовать эффект поджатия потока на входе в воздухозаборники на Кмакс, чем это удалось получить на «044». Новая компоновка мотогондол потребовала изменений по шасси: основные стойки шасси разместили под мотогондолами, с уборкой их внутрь между воздушными каналами двигателей, перешли к восьмиколесной тележке, изменилась также схема уборки носовой стойки шасси. Важным отличием «004» от «044» стало внедрение переднего многосекционного убирающегося в полете крылышка-дестабилизатора, выдвигавшегося из фюзеляжа на взлетно-посадочных режимах, и позволявшего обеспечивать требуемую балансировку самолета при отклоненных элевонах-закрылках. Доработки конструкции, увеличение коммерческой нагрузки и запаса топлива привели к возрастанию влетной массы самолета, которая превысила 190 тонн (для «044» — 150 тонн). Строительство предсерийного Ту-144 № 01-1 (бортовой № 77101) завершилось в начале 1971 года, 1 июня 1971 года самолет совершил первый полет. По программе заводских испытаний машина выполнила 231 полет, продолжительностью 338 часов, из них 55 часов самолет летал на сверхзвуке. На этой машине отрабатывались комплексные вопросы вопросы взаимодействия силовой установки и самолета на различных режимах полета. 20 сентября 1972 года машина совершила перелет по трассе Москва-Ташкент, при этом маршрут был пройден за 1 час 50 минут, крейсерская скорость во время полета достигала 2500 км/ч. Предсерийная машина стала основой для развертывания серийного производства на Воронежском авиационном заводе (ВАЗ), которому решением правительства было поручено освоение в серии Ту-144. Первый полет серийного Ту-144 № 01-2 (бортовой № 77102) с двигателями НК-144А состоялся 20 марта 1972 года. В серии, по результатам испытаний предсерийной машины, была откорректирована аэродинамика крыла и еще раз несколько увеличена его площадь. Взлетная масса в серии достигла 195 тонн. Удельный расход топлива НК-144А к моменту эксплуатационных испытаний серийных машин намеревались довести до за счет оптимизации сопла двигателя до 1,65-1,67 кг/кгс час, а в дальнейшем до 1,57 кг/кгс час, при этом дальность полета должна была увеличиться до 3855-4250 км и 4550 км соответственно. Реально смогли достичь к 1977 году в ходе испытаний и доводок серии Ту-144 и НК-144А Ср=1,81 кг/ кгс час на крейсерском сверхзвуковом режиме тяги 5000 кгс, Ср=1,65 кг/кгс час на взлетном форсажном режиме тяги 20000 кгс, Ср=0,92 кг/кгс час на крейсерском дозвуковом режиме тяги 3000 кгс и на максимальном форсажном режиме на трансзвуковом режиме получили 11800 кгс.
3 июня 1973 года первая серийная машина во время демонстрационного полета в Ле-Бурже потерпела катастрофу. Она выполняла показательный полет вслед за «Конкордом». Стремясь «переплюнуть» конкурента, пилот Михаил Козлов выполнил пролет на малой скорости над ВПП, который неожиданно закончился резким пикированием. В результате значительного превышения допустимой перегрузки произошел отрыв ПГО, которое врезалось в топливный бак в крыле. Погиб экипаж во главе с летчиком-испытателем М.В.Козловым (помимо М.В Козлова в этом полете погибли второй пилот В.М.Молчанов, Заместитель главного конструктор В.Н.Бендеров, бортинженер А.И.Дралин, штурман Г.Н. Баженов, инженер Б.А.Первухин). Для расследования катастрофы была создана комиссия, в которой принимали участия специалисты СССР и Франции. Причин называлось много: это и провокационный маневр французского истребителя «Мираж» (французы снимали полет, пытаясь доказать, что Ту-144 скопирован с «Конкорда», а его ПГО — с опытного истребителя Milan S). По результатам расследования французы отмечали, что отказа в технической части самолета не было, а причиной катастрофы явилось: наличие в кабине непристегнутых членов экипажа, внезапное появление самолета «Мираж» в поле зрения экипажа самолета Ту-144, наличие кинокамеры в руках бортинженера Бендерова, которая при падении могла заклинить штурвал управления. Судя по всему в тот момент подобное заключение устраивало всех. Пожалуй наиболее емко и точно о катастрофе Ту-144 в Ле-Бурже в 90-е годы высказался Э.В.Елян: «Эта катастрофа — горький пример того, как стечение мелких на первый взгляд, незначительных небрежностей, в данном случае и со стороны французских служб управления полетами, привело к трагическим последствиям.»
Более вероятно, что причина катастрофы была в неотлаженности аналогового блока системы управления для такого режима полета. Производство Ту-144 с НК-144А продолжалось в Воронеже до начала 1977 года. На этих машинах был проведен большой объем летных испытаний и начаты полеты с пассажирами. На Ту-144 № 02-1 (бортовой № 77103), первый полет выполнен 13 декабря 1973 года, отрабатывался пилотажно-навигационный комплекс НПК-144, система электроснабжения, проводились испытания на режимах прерванного взлета, совершались технические рейсы по городам СССР. На Ту-144 № 02-2 (бортовой № 77144), первый полет 14 июня 1974 года, проводились исследования по аэродинамике, прочности, поведению на больших углах атаки, проверялась работа самолетных систем и оборудования в нештатных полетных ситуациях, в 1975 году машина летала в Ле-Бурже. Ту-144 № 03-1 (бортовой № 77105) построили в 1973 году и сразу переделали в Ту-144Д с двигателями РД-36-51А. Эксплуатация
Ту-144 № 04-1 (бортовой № 77106), первый полет 4 марта 1975 года, использовался для оценки эффективности работы СКВ, на нем решались некоторые проблемы по топливной системе. 26 декабря 1975 года на этой машине был выполнен первый эксплуатационный рейс по маршруту Москва — Алма-Ата. К этому моменту помимо летчиков МАП, на Ту-144 уже начали летать летчики МГА. Самолет перевозил по маршруту грузы, почту, полеты проходили на высотах 18000 м и со скоростями 2200 км/ч. В настоящее время Ту-144 № 04-1 можно видеть в экспозиции Музея в Монино. Ту-144 № 04-2 (бортовой № 77108), первый полет 12 декабря 1975 года, проводились доводочные работы по системам навигационного оборудования, по АБСУ-144, по системе директорного захода на посадку, по автомату тяги.
Ту-144 № 05-1 (бортовой № 77107), первый полет 20 августа 1975 года, после заводских испытаний и испытаний по различным программам, был представлен в 1977 году в качестве комплексного объекта на совместные государственные испытания. По результатам этих испытаний отмечалось, что летно-технические характеристики самолета, за исключением практической дальности полета с заданным числом пассажиров, взлетной массе, соответствуют заданным на Ту-144 требованиям (при испытаниях получили практическую дальность полета на сверхзвуке при взлетной массе 195 тонн при коммерческой нагрузке 15 тонн 3080 км, при 7 тоннах — 3600 км. Подчеркивалось, что дальность полета 4000-4500 км, при коммерческой нагрузке 14-15 тонн на Ту-144 с НК-144А не может быть реализована и отмечалось, что получение требуемой дальности возможно с двигателями РД-36-51А.
После окончания совместных испытаний принимается решение МАП — МГА о начале пассажирских перевозок на самолетах Ту-144 с НК-144А. Ту-144 № 05-2 (бортовой № 77109), первый полет 29 апреля 1976 года, и Ту-144 № 06-1 (бортовой № 77110), первый полет 14 февраля 1977 года, использовались для регулярных пассажирских перевозок по трассе Москва — Алма-Ата. В первый пассажирский рейс Ту-144 отправился 1 ноября 1977 года. Полеты на расстояние 3260 км на высоте 16000-17000 м со скоростью 2000 км/ч проводились один раз в неделю, количество пассажиров на борту не превышало 80 человек. Цена билетов была всего на 30-40 % дороже, чем на Ил-62. До момента прекращения регулярной эксплуатации с пассажирами в мае 1978 года, экипажи Аэрофлота на Ту-144 выполнили 55 рейсов (102 с учетом грузовых), перевезя 3284 пассажира. Ту-144 с НК-144А стал первым в СССР пассажирским самолетом, который получил национальный сертификат летной годности на безопасность перевозки пассажиров, остальные самолеты Аэрофлота в то время подобного сертификата не имели (исключение составлял Ту-134, который был сертифицирован в Польше по английским нормам летной годности). Конструкция
Ту-144С представляет собой выполненный по схеме «бесхвостка» низкоплан. Готическое крыло с отклоненным вниз носком имеет угол стреловидности передней кромки 76° в околофюзеляжных частях и 57° на всей остальной части. У серийных самолетов крыло значительно изменено (кроме увеличения размаха и кривизны профиля, использована аэродинамическая крутка, а концевые части крыла отклонены вниз). Оптимальная полетная форма самолета (форма крыла в плане, распределение толщин, деформация срединной поверхности, крутка) позволила достичь самого высокого аэродинамического качества (8,1 при М=2) на крейсерском режиме. Крыло самолета (удлинения 1,63 и сужения 7, многолонжеронной конструкции) состоит из основной и отъемных частей и имеет силовую нагруженную обшивку в виде монолитных фрезерованных панелей. У серийных самолетов предусмотрена убирающаяся взлетно-посадочная механизация типа «переднее крыло». Это многоразрезное (типа ЦАГИ) прямое крыло с размахом около 3 м и отрицательным поперечным V располагается в носовой части фюзеляжа за кабиной экипажа. Каждая его консоль имеет выпукло-вогнутый профиль и оснащена четырьмя постоянными щелями. Убирающееся переднее крыло используется только во время взлета и посадки.
Фюзеляж круглого сечения имеет носовой обтекатель кабины экипажа, отклоняющийся вниз под углом 12° в условиях взлета и на 17° при посадке. Остекление кабины экипажа прототипа состоит из двух передних, а также боковых окон. Носовой обтекатель снабжен четырьмя продольными удлиненными боковыми окнами, обеспечивающими видимость вперед во время его подъема и в крейсерском полете. Существенной модификации подвергнут фюзеляж, который у серийных самолетов предназначался для размещения 150 пассажиров в трех салонах вентиляционного типа. В самолетах первого класса кресла располагаются по схеме 1 + 2 на расстоянии 102 см, а в туристском 2 + 3 на расстоянии 87 см. В связи с увеличением длины фюзеляжа предусмотрены дополнительные третьи входные двери и 32 (вместо 25) иллюминатора с каждой стороны. Оборудование пассажирских салонов поставлялось из ГДР.
Шасси — трехстоечное. Передняя стойка имеет спаренные колеса. В серийных самолетах использовались 8-колесные тележки, которые убираются в ниши, находящиеся в гондолах двигателей. Каждая ниша закрывается двумя передними и двумя задними створками. При выпущенном шасси створки открыты и выступают вниз за обводы гондолы. При уборке главных стоек тележки поворачиваются в поперечной плоскости на 90°, а сами стойки убираются в направлении полета. Главные тележки снабжены колесами диаметром 950 мм с давлением в пневматиках 13,5 кГ/см2. Серийные самолеты оснащены 4 усовершенствованными двигателями НК-144А конструкции Н. Д. Кузнецова. Они установлены попарно в двух гондолах длиной около 23 м, размещенных под центропланом. У серийных самолетов гондолы удалены от продольной оси самолета на значительное расстояние и представляют собой отдельные конструктивные узлы. СостояниеТу-144 строились на Воронежском авиазаводе практически штучно, по две машины в серии. Всего было построено 17, из которых 6 последних — Ту-144Д. Воронежский авиазавод выпустил 14 летных самолетов (15-й остался невостребованным). Оборудование пассажирских салонов поставлялось из ГДР. Два Ту-144 переданы в авиамузеи — в Монино и в музей гражданской авиации в Ульяновске. Причем в Монино Ту-144С (СССР-77106) прибыл «своим ходом», совершив посадку на грунтовом аэродроме!
Смотри также
СсылкиИсточники
| ||||
www.airbase.ru
144 | Журнал Популярная Механика
Зачем в СССР создавали сверхзвуковой пассажирский самолет, и чем закончился грандиозный проект.
К концу 1950-х годов в развитых странах назревала проблема перегрузки пассажирских авиалиний. Особенно актуальной она была для трансатлантических рейсов, связывавших Европу с Америкой. Требовалось в несколько раз увеличить вместимость самолетов или повысить их оборачиваемость, сократив время на перелет. Сегодня, когда громадные лайнеры перевозят сотни пассажиров, мы знаем, в каком направлении пошло самолетостроение. Но тогда выбор не выглядел таким очевидным — особенно на блестящем фоне военной авиации, которая к тому времени уже уверенно обходила звук. Прототип дальнего сверхзвукового бомбардировщика Ту-22 поднялся в небо в 1958 году, прототип ракетоносца М-50 — годом позже.
Конструкторы тех лет привыкли к тому, что гражданские самолеты проектируются на основе боевых, которые помогают «обкатывать» почти все базовые решения и системы. Поэтому создание сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) казалось задачей доступной, а концепты и проекты множились, как грибы после дождя. Начиная с 1962 года инженеры французской Sud Aviation (проект Super Caravelle) объединили усилия с британцами из компании Bristol (проект Type 223) и, заручившись поддержкой на государственном уровне, начали работу над совместным СПС — «Конкорд».
К тому времени превратить свои сверхзвуковые военные машины в пассажирские пытались и в СССР. В ОКБ-23 Мясищева делали ставку на перспективные ракетоносцы М-50 и М-52, аналогичный проект ОКБ-155 Сухого базировался на ударном самолете Т-4. Но в 1962 году, когда англо-французское соглашение заставило всех резко набрать темп работы, самым перспективным оказался проект ОКБ-156 Туполева. Здесь сверхзвуковые Ту-22 пытались развивать сразу в двух направлениях: в сторону новых тяжелых сверхзвуковых бомбардировщиков Ту-135 — и к их пассажирской версии Ту-135П. Летом 1963 года вышло правительственное постановление, в котором Туполеву поручались работы над новым СПС, способным развивать до 2300−2700 км/ч и переносить 80−100 человек на 4000−4500 км либо 39−50 человек — на 6000−6500 км. Но уже осенью стало ясно: наскоком задачу не решить и военный сверхзвуковой самолет в гражданский не превратить.
Задачи
«Американцы тоже глубоко прорабатывали концепции СПС, — рассказал нам директор Музея ПАО «Туполев» Владимир Ригмант. — Существовали даже довольно экзотические проекты на базе бомбардировщиков Convair B-58 и экспериментальных «валькирий» XB-70. Однако их расчеты также показали, что привычный подход здесь не работает». В самом деле, сверхзвуковой полет с пассажирами — совсем не то, что с бомбами и ракетами. Боевой самолет проводит почти все время в обычном, дозвуковом полете и лишь на отдельных участках (при взлете с увеличенной нагрузкой, при маневрах или прорыве ПВО противника) включает форсаж. При этом резко увеличивается тяга силовой установки, и летательный аппарат переходит на сверхзвуковой режим полета — но для самого двигателя это работа «на грани инфаркта». СПС, цель которого — быстрая и безопасная доставка пассажиров на большие расстояния, должен оставаться на сверхзвуке и в крейсерском полете, часами. Это предъявляет совершенно иные требования к компоновке, двигателям, к устойчивости и управляемости планера на малых и больших скоростях.
Внешние поверхности разогреваются до 100−120 °C, создавая потребность в особо теплостойких материалах, а заодно и мощной системе кондиционирования, которая должна поддерживать температуру внутри салона на комфортном уровне. Наконец, возникает проблема звукового удара, который неминуемо сопровождает такие скоростные полеты: бомбардировщик, пройдя в паре сотен метров над землей на сверхзвуке, может вызвать и контузию. Военных эти вопросы не слишком волнуют, но для гражданского самолета, который совершает рейсы над населенными районами, грохот, способный выбить стекла и травмировать людей, — серьезный недостаток.
Британско-французский консорциум избежал многих этих проблем сразу. «Конкорд» проектировался для полетов над океаном, где его звук никому особенно не угрожал, что позволило оставаться на приличной, но довольно умеренной высоте 16−18 км. Ту-144, для которого планировались самые разные маршруты, требовалось взять планку повыше — уже до 20 км, что создавало новые трудности для работы двигателей, воздухозаборников да и всей конструкции. С каждым новым нюансом задача создания СПС усложнялась и тянула за собой поиск сразу во многих областях, от двигателестроения и систем обслуживания до материаловедения и аэродинамики.
| Ту-144Д | Aérospatiale-BAC Concorde | Ту-144Д | Aérospatiale-BAC Concorde | ||
| Полет | Самолет | ||||
| Количество пассажиров | 150 | 108 | Площадь крыла, м2 | 507 | 425 |
| Коммерческая нагрузка, т | 15 | 12.7 | Размах крыльев, м | 28.8 | 25.6 |
| Дальность полета, км, при сниженном числе пассажиров | 6300 [70]: Москва-Хабаровск | 6300 [70]: Париж-Вашингтон | Длина самолета, м | 64.5 | 62.1 |
| Крейсерская скорость, км/ч | 2300 | 2200 | Диаметр фюзеляжа, м | 3.3 | 2.9 |
| Шум на местности, дБ | 112.6 | 119.5 | Двигатели | НК-144, РД-36−51А | Olympus 593 |
| Аэродинамическое качество | 7.6 | 7.2 | Салон и багажники | ||
| Взлет и посадка | Длина салона, м | 36.6 | 35.2 | ||
| Скорость отрыва, км/ч | 360 | 300 | Макс. ширина салона, м | 3.0 | 2.6 |
| Длина пробега, м | 1160 | 1620 | Число мест | 150 | 108−128 |
| Максимальная взлетная масса, т | 195 | 176.6−180 | Объем багажников, м3 | 18.0 | 20.0 |
| Масса топлива, т | 97 | 94 | Объем пространства кухонь | 8.8 | 4.6 |
| Число туалетов | 4 | 3 | |||
Решения
Шумиху, поднятую вокруг схожести Ту-144 и «Конкорда», всерьез не воспринимает никто из специалистов. На взгляд обычного пассажира, дозвуковые самолеты Туполева, Ильюшина, Антонова, Boeing и Airbus тоже подозрительно схожи. Лишь мелкие, недоступные взгляду неспециалиста «нюансы» — удлинение, стреловидность, профилировка «скрученности» крыла — обеспечивают разное техническое совершенство летательных аппаратов.
Разумеется, отец и сын Туполевы, которые руководили работами по СПС, использовали доступную информацию от стартовавших раньше европейских коллег. Однако над своим планером в СССР работали вполне самостоятельно, проведя огромный объем расчетов и «обдув» в аэродинамических трубах ЦАГИ десятки моделей, прежде чем нащупали оптимальную схему-«бесхвостку». Крыло с переменным углом стреловидности, состоящее из двух трапеций (как на «Конкорде»), позволяло придать самолету устойчивость и на дозвуковой скорости, и на сверхзвуке, а в переходном режиме балансировка обеспечивалась временной перекачкой топлива в бак, расположенный в задней части самолета.
Доктор технических наук Анатолий Кощеев, принимавший непосредственное участие в создании «обводов» Ту-144, поясняет: «По направлению «Аэродинамика» были разработаны и реализованы несколько решений, обеспечивавших превосходство аэродинамического совершенства Ту-144 над «Конкордом». Например, впервые использовалось крыло с несимметричным профилем, которое прежде считалось неэффективным для сверхзвукового полета. В результате по аэродинамической эффективности крыла Ту-144 на 5% превосходил «Конкорд»».
Машины, построенные по классической схеме, для уменьшения взлетно-посадочной дистанции (ВПД) аэродрома используют механизацию крыла, закрылки и предкрылки. Создаваемый ими негативный пикирующий момент (стремление самолета «клюнуть» носом) парируется отклонением хвостового горизонтального оперения. Но у «бесхвостки» Ту-144 такого оперения нет. Поэтому туполевские конструкторы нашли уникальный механизм выдвижных «крылышек» в носовой части самолета, которые помогли сократить ВПД. За счет меньшей массы и удлиненного пробега «Конкорд» обошелся без сложных механизмов переднего оперения, но в итоге Ту-144 поднялся в воздух раньше. Первый полет состоялся уже накануне нового 1969 года. После более чем недели совершенно нелетной погоды самолет летел в густом тумане, и очевидцы вспоминали, с каким волнением все (включая самого Туполева) прислушивались к его грохоту — пока, уже после посадки, он не замер на ВПП аэродрома в Жуковском.
Компромиссы
Последующие экземпляры Ту-144 дорабатывались, получали новые системы и даже двигатели. В отличие от британских Olympus 593, установленных на «Конкорде», разработанные для Ту-144 двухконтурные НК-144 практически все время перелета работали в режиме форсажа. Это позволило снизить температуру горения в камере, сделав двигатель легче и надежнее: часть топлива вырабатывалось уже за ее пределами. Но это же заставило разнести двигатели вдоль крыльев подальше от фюзеляжа, который перегревался от слишком мощного выброса раскаленных газов. А главное, форсаж привел к несуразному для гражданской машины расходу топлива: за каждый час работы четыре двигателя забирали по 10 т из баков в крыльях лайнера.
Экономичностью не отличался и «Конкорд», так что его рейсы, несмотря на значительный спрос, приходилось постоянно «спонсировать» на государственном уровне. Но для Ту-144 такой расход топлива означал и серьезное ограничение в дальности. Поэтому при всех грандиозных планах по организации сверхзвуковых беспосадочных рейсов из Москвы в Хабаровск, на Дальний Восток и далее, за недолгое время эксплуатации Ту-144 перевозил пассажиров лишь до Алма-Аты и обратно. Даже появление не требовавших форсажа турбореактивных РД-36−51А (устанавливались на поздние модификации Ту-144Д) ситуацию не переломило. Масса нерешенных проблем, шокирующая гибель самолета во время демонстрационных полетов на авиасалоне в Ле-Бурже, а также экономический кризис в СССР — все это привело к окончательному закрытию программы в 1983 году. Некоторые произведенные экземпляры еще продолжали доставлять срочные грузы, а в 1995—1999 годах один Ту-144 был модифицирован по заказу NASA и использовался в качестве летающей лаборатории, несколько машин оказались в музеях. Ну а в гражданской авиации окончательно утвердились более простые и надежные дозвуковые гигантские пассажирские самолеты, рассчитанные на «неторопливую», но безопасную и экономичную перевозку сотен пассажиров на расстояние до 10 000 км и более.
Наследие
Надо сказать, что проблемы перегруженности авиалиний в СССР появились позже, чем на Западе, и связаны были не столько с дефицитом вместительности авиапарка, сколько с неразвитостью сети аэропортов. Это было ясно и в 1960-х, но соображения политического престижа тогда перевесили практику. «В свое время американцы просто лучше просчитали экономику полетов и отказались от аналогичных программ, как только стало ясно, что оправданным будет создание СПС, который может быть отнесен уже к следующему поколению, — продолжает Владимир Ригмант. — Это скорости в два и более Маха, но уже на дальности более 7500 км, а на борту порядка 300 и более пассажиров… Это задача совершенно другого уровня, на будущее».
Вместе с тем программа Ту-144 дала мощный толчок авиации. Ту-144 оказался машиной на порядок более сложной, чем все, что летало в небе в те годы. «Не будь 144-го, нам было бы тяжелее с созданием боевых самолетов, начиная с Ту-22М и вплоть до Ту-160», — говорит Владимир Ригмант. При работе над проектом СПС советским специалистам пришлось впервые изучить экологические аспекты эксплуатации самолета, заняться внедрением новых технологий автоматизации управления, новых стандартов наземного обслуживания, контроля и ухода за ВПП. «По сути, те подходы и принципы, которые мы продолжаем внедрять сегодня, начали появляться именно тогда», — резюмирует Владимир Ригмант.
Самолет, налетавший всего около 4000 часов, оставил исключительно яркий след в истории и стал настоящей «иконой» для любителей авиации. А когда придет время создавать сверхзвуковые пассажирские машины нового поколения, российские конструкторы знают, с чего начать работу, — с идей, появившихся на Ту-144.
Память
В Музее ВВС в Монино огромный, но изящный Ту-144 привлекает самое большое внимание посетителей. Вокруг много интересного — и легендарные штурмовики Ил, и стратегические бомбардировщики, и даже секретный космоплан МиГ-105. Но на их грозном фоне белоснежный 144-й выделяется особенно ярким пятном. С бортом уже больше десяти лет работает группа волонтеров из Фонда содействия музею. Их усилиями к самолету, который в 1990-е изрядно пострадал от рук мародеров, возвращается его прежний прекрасный облик.
«Вы бы видели, какая очередь выстраивается, чтобы заглянуть внутрь в День открытых дверей, — рассказал «ПМ» координатор группы волонтеров Дмитрий Стерлигов. — Мы с утра до ночи на ногах, проводим экскурсии». Ту-144 04−1 стал седьмым из 14 построенных в СССР сверхзвуковых пассажирских лайнеров. Свой первый рейс он совершил весной 1975 года и использовался для испытательных полетов, в которых отрабатывались не только системы самого самолета, но и наземная инфраструктура, необходимая для организации постоянных рейсов Москва — Алма-Ата.
Семен Клейман, волонтер, техник: «К счастью, самолет высокий, забраться в него непросто. Но один раз вандалам это удалось. С него было содрано практически все, что только можно, от проводки и приборов в кабине пилотов до обшивки кресел и лакированных столиков в салоне повышенной комфортности». Сергей Чечёткин, волонтер, авиационный инженер-электронщик: «Ту-144 в Музее техники Зинсхайма снаружи выглядит великолепно, но внутри они всё выпотрошили. Проделали вход для посетителей в заднем грузовом отсеке, освободили проходы от кресел, закрыли кабину стеклом. Честно говоря, нам такой подход не близок».
Раз в неделю он совершал перелет, доставляя почту и грузы — в 8:30 вылетал из Домодедово, а в 14:00 уже отправлялся обратно. Именно этот борт, номер СССР-77106, показан в фильме «Мимино», где он, следуя первоначальным замыслам конструкторов Туполева, совершает рейсы из Дели в Сан-Франциско, сверхзвуковые и беспосадочные. В действительности его последний полет состоялся 29 февраля 1980 года, когда 04−1 прибыл на свою окончательную стоянку в Монино.
СССР-77106 — один из восьми Ту-144, более-менее сохранившихся на сегодняшний день. Один борт даже был продан частному Музею техники в немецком Зинсхайме, где стоит по соседству со своим собратом и конкурентом — «Конкордом».
Работу волонтеров можно назвать полноценной авиационной реставрацией: они намерены восстановить самолет в том виде, в котором он летал и появился на киноэкране. Понемногу Ту-144 приходит в норму: сегодня он сверкает свежей краской, восстановлена работа электроприводов, поднимающих носовой обтекатель и раскрывающих знаменитые передние крылышки. Стерлигов и его единомышленники наладили контакты с авиапредприятиями и КБ, где то и дело находятся чудом сохранившиеся детали. Удалось найти новые колеса для основных стоек шасси взамен старых, в руки волонтеров попали некоторые приборы, фрагменты технической документации, позволяющие восстановить работу электросистемы…
Для замены колес на 100-тонной машине пришлось пригнать сверхмощные домкраты, и «шиномонтаж» превратился в опасное предприятие. Но в остальном работа волонтеров — занятие медленное и кропотливое: деталь за деталью они складывают огромный пазл — целый самолет, один из самых сложных и удивительных в истории авиации.
Статья «Ту-144. Прерванный полет» опубликована в журнале «Популярная механика» (№1, Январь 2017).www.popmech.ru
Туполев Ту-144. Фото. История. Характеристики.
Ту-144, который по кодификации НАТО получил название Charger, – сверхзвуковой советский пассажирский самолет разработки КБ Туполева.
Созданный в 60-е годы, он стал первым сверхзвуковым авиалайнером, который эксплуатировали авиакомпании для коммерческих авиаперевозок.
История Ту-144
Первый полет опытного самолета Ту-144 был выполнен 31.12.1968. В ходе создания проводились работы одновременно в двух направлениях. Первое подразумевало создание бесфорсажного экономичного ТРД типа РД-36-51, второе было направлено на усовершенствование аэродинамических характеристик Ту-144.
В результате планировали получить выполнение задания по достижению сверхзвукового полета. В 1969 году решением комиссии СМ СССР был принят вариант комплектации самолета с силовой установкой РД-36-51.
Параллельно организацией МГА принимается решение о постройке шести Ту-144 с более экономичными двигателями НК-144А. Модернизация с новыми моторами удовлетворяла требованиям по дальности сверхзвукового полета первого этапа (4-4,5 тыс. км), серийные модели планировалось оснастить моторами РД-36-51.
Первый предсерийный модернизированный самолет Ту-144 начали складывать в 1968 г. на ММЗ «Опыт». По расчетным данным двигатели НК-144 могли обеспечить сверхзвуковую дальность полета на уровне 3275 км, а НК-144А – 3500 км.
Чтобы улучшить аэродинамические характеристики машины, изменили форму крыла. Был изменен градус стреловидности: по передней кромке он составлял 76°, а по базовой − 57°. В отличие от «044», площадь крыла была увеличенной, введена интенсивная коническая крутка конечных частей крыла. Но главное, что улучшило аэродинамику, − изменение центральной части крыла, которое обеспечивало самобалансировку в крейсерских режимах скорости. Изменения коснулись длины фюзеляжа, который мог поместить до 150 пассажиров. Улучшению аэродинамических данных способствовала переработка формы носовой части фюзеляжа. Парные двигатели вместе с мотогондолами раздвинули, тем самым освободив место в нижней части фюзеляжа. Такая компоновка повлекла за собой изменения в системе шасси: основные опоры шасси стали размещать под мотогондолами, убирание проходило внутрь между воздушными каналами моторов.
В результате доработок конструкции, увеличения запаса топлива и коммерческой нагрузки взлетная масса самолета увеличилась до 190 тонн (в проекте «044» этот показатель составлял 150 т).
Первый предсерийный экземпляр Ту-144 был выпущен в начале 1971 г., а первый полет на нем состоялся 1.06.1971. По программе заводских испытаний проведен 231 вылет, 55 летных часов выполнены в сверхзвуковом режиме.
20.09.1972 самолет выполнил перелет по маршруту Москва − Ташкент, который удалось преодолеть за 1 час 50 мин. Во время полета крейсерская скорость машины достигала отметки 2500 км/ч.
Серийное производство авиалайнера Ту-144 было налажено на Воронежском авиационном заводе.
Серийную модель, которая была оснащена двигателями НК-144А, впервые подняли в воздух 20.03.1972. В отличие от предсерийной машины, несколько добавили площадь крыла, что повлекло за собой увеличение взлетной массы до 195 т.
3.06.1973 первый серийный самолет потерпел катастрофу на глазах 350 тыс. зрителей. Экипаж хотел повторить подвиг «Конкорда», который выполнил накануне «истребительский» маневр – пролететь над ВПП и снова взлететь. Однако это сделать не удалось. Начиная с высоты 1200 м, самолет внезапно начал пикировать и, только достигнув 120 м над землей, начал медленно подниматься. Перегрузка намного превысила допустимый уровень, вследствие чего сперва отвалилось левое крыло, а далее – хвостовой отсек. Конструкция самолета полностью разрушилась. Крушение произошло вблизи небольшого французского города Гуссенвиль. В результате катастрофы погиб весь экипаж лайнера и 7 местных жителей, 28 человек получили ранения.
Первый пассажирский рейс с участием Ту-144 состоялся 1.10.1977. До мая 1978 г. на самолете выполнено 55 пассажирских и 47 грузовых рейсов.
Всего было произведено 17 экземпляров сверхзвуковых авиалайнеров Ту-144, 14 из которых – в Воронеже. Оборудование пассажирских салонов заказывали в ГДР. В нынешнее время два самолета Ту-144 хранятся в авиамузеях Монино и г. Ульяновск.
Конструкция Ту-144
Ту-144 – это цельнометаллический низкоплан, который был выполнен по схеме «бесхвостка». Фюзеляж самолета сделан по типу полумонокока и имеет гладкую работающую обшивку со стрингерами и набором шпангоутов. Шасси Ту-144 трехопорное, присутствует носовая стойка.
В состав силовой установки входят четыре ТРД НК-144А, в модификации Ту-144Д – бесфорсажныеРД-36-51А. Каждый из моторов имеет свой воздухозаборник. Расположение воздухозаборников – попарное. Носовая опора шасси убирается в пространство передней части фюзеляжа между воздухозаборниками.
Крыло самолета изменяемой стреловидности. Обшивка крыла сделана из листов алюминиевого сплава. На задней кромке размещены титановые элевоны. Они вместе с рулями направления выполняют отклонение за счет необратимых бустеров. Кабина сделана подвижной по типу «утки» для обеспечения лучшего обзора во время взлета и посадки самолета.
Большая часть топлива находится в 18 крыльевых баках. В заднюю часть фюзеляжа поместили балансировочный бак. В него поступает топливо на этапе перехода от дозвукового режима скорости к сверхзвуковому. Выполнение посадки можно было проводить в любое время суток и в любых погодных условиях. Новым техническим решением стало дебютное применение в истории советского самолетостроения на этом самолете автоматизированной системы контроля работоспособности бортовых систем. Это в свою очередь снизило время и трудоемкость техобслуживания машины.
Интересные факты о Ту-144
Самолеты Ту-144 применялись не только как лайнеры. Их задействовали во время проведения исследований солнечных затмений, озонового слоя, фокусированного звукового удара. Эти самолеты стали центрами подготовки космонавтов, которые тренировались по программе «Буран». В 1983 г. летчик-испытатель С.Т. Агапов установил на Ту-144Д тринадцать рекордов мировой авиации, которые не побиты до нынешнего времени.
Ту-144 характеристки:
длина самолета без ПВД — 64,45 м;
размах крыла — 28,8 м;
высота самолета — 12,5 м;
площадь крыла с наплывом — 506,35 м2;
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.
Ту-144 видео
Самолеты
avia.pro
Ту-144 — Авиационный Портал
Сверхзвуковой самолет Ту-144Категория: Гражданский, Пассажирский
По кодификации НАТО: Charger
Наряду с Конкордом Ту-144 является первым из двух сверхзвуковых авиалайнеров, которые когда-либо использовались авиакомпаниями для коммерческих перевозок.
Технические характеристики
Размеры:
Размах крыла (м): 27.65
Длина самолета (м): 59.4
Высота самолета (м): 10.5
Площадь крыла (м2): 438
Нагрузка на крыло (кг/м2): 411
Число мест:
Экипаж: 3
Пассажиров: от 98 до 150 в зависимости от модификации.
Массы и нагрузки:
Взлетная (т): 150.00
Пустого снаряженного (т): 91.8
Вес топлива (т): 92.00
Летные данные:
Крейсерская скорость (км/ч): 2300Дальность полета (сверхзвуковая, км): 2920
Практическая дальность (км): 6500
Эксплуатационный потолок (м): 20000
Потребная длина ВПП (условия МСА, на уровне моря) (м): 1500 Модификации:
• Ту-144 («044») — первый опытный образец № 68001 c двигателями НК-144. Сильно отличался многими элементами конструкции (формой и профилем крыла, размещением двигателей и стоек шасси, конструкцией стоек шасси, длиной и формой отдельных элементов фюзеляжа, катапультируемыми креслами экипажа, отстреливаемыми люками для выхода катапультируемых кресел и другими особенностями) от предсерийного и серийных и представлял собой скорее всего отдельную модель самолета.
• Ту-144 («004») — предсерийный опытный образец № 77101 c двигателями НК-144.
• Ту-144С — серийные (опытные и эксплуатировавшиеся) самолеты c двигателями НК-144A.
• Ту-144Д — опытные серийные самолеты c двигателями РД-36-51.
• Ту-144ЛЛ — опытный самолет Ту-144Д c двигателями НК-32.
Разработчик: ОКБ А.Н.Туполева
Серийное производство самолёта было развернуто в 1972 г. на Воронежском заводе №64. Всего было построено 16 самолётов Ту-144, которые совершили в общей сложности 2 556 вылетов и налетали 4 110 часов. Постройка ещё четырёх самолётов так и не была закончена.
Двигатели: Четыре ДТРДФ Кузнецова НК-144 ( форсированная тяга: 4 х 20000 кгс., нормальная тяга: 4 х 15000 кгс.)
Особенности конструкции:
Ту-144 представляет собой выполненный по схеме «бесхвостка» низкоплан. Оживальное крыло с отклоненным вниз носком имеет угол стреловидности передней кромки 78° в околофюзеляжных частях и 55° на всей остальной части. Крыло самолета (удлинения 1,74 и сужения 7, многолонжеронной конструкции) состоит из основной и отъемных частей и имеет кессонную конструкцию с силовой нагруженной обшивкой в виде фрезерованных крупногабаритных панелей вафельной конструкции из высокопрочных алюминиевых сплавов.
Управление самолетом осуществляется с помощью четырехсекционных элевонов (на каждой консоли) и двухсекционного руля направления, расположенного на классическом вертикальном оперении. Киль самолета, так же как и крыло, многолонжеронной конструкции, выполнен заодно с хвостовой частью фюзеляжа. Внутренний объем киля использован в качестве топливного кессон-бака.
Фюзеляж круглого сечения имеет носовой обтекатель кабины экипажа, отклоняющийся вниз под углом 12° в условиях взлета и на 17° при посадке. Остекление кабины экипажа прототипа состоит из двух передних, а также боковых окон. Носовой обтекатель снабжен четырьмя продольными удлиненными боковыми окнами, обеспечивающими видимость вперед во время его подъема и в крейсерском полете. Фюзеляж прототипа предназначался для размещения 100-121 пассажиров.
Фюзеляж, состоящий из стрингеров, балок и шпангоутов, скрепленных с обшивкой, конструктивно разделяется на 3 части: носовую, центральную и хвостовую. В носовой части размещаются кабина экипажа (с фонарем, вписанным в обводы фюзеляжа) и отклоняемый носовой обтекатель, выполненный в виде многослойной конструкции из стеклопластика с сотовым заполнителем. Центральная часть, в которой располагаются пассажирские салоны, вместе с носовой частью составляет единый герметичный отсек. Окантовки иллюминаторов, входных, служебных и аварийных дверей изготовлены из фрезерованных панелей. Хвостовая часть фюзеляжа, являясь топливным кессон-баком, выполнена герметичной. Ее законцовка представляет собой контейнер тормозного парашюта.
Шасси — трехстоечное. Передняя стойка имеет спаренные колеса. В опытных образцах главные стойки были оснащены убираемыми в консоли крыла 12-колесными тележками (3 оси). Такая схема уборки шасси была вызвана тем, что, в отличие от «Конкорда», место под фюзеляжем было занято пакетом двигателей. Для размещения колес в крыле пришлось уменьшить их диаметр и увеличить количество.
Планер самолета рассчитан на ресурс 30000 ч и выполнен из сплавов алюминия и титана (преимущественно в виде монолитных укрупненных конструкций). Титановые сплавы широко использованы в конструкции воздухозаборников, мотогондол и крылаИстория создания:
Несмотря на то, что Ту-144 менее известен, чем его «напарник» Конкорд, первый полёт Ту-144 состоялся 31 декабря 1968 года, то есть на два месяца раньше Конкорда. Ту-144 также является первым в истории пассажирским авиалайнером, преодолевшим звуковой барьер, это произошло (5 июня 1969 года) на высоте 11000 метров. Следующий символический рубеж в 2 Маха самолёт преодолел 25 мая 1970 года, совершив полет на высоте 16 300 м со скоростью 2150 км/ч. Самолёт сочетал огромное количество передовых разработок и конструкторских решений. Например, убирающееся на время полёта переднее горизонтальное оперение (ПГО), которое позволяло существенно увеличить маневренность и уменьшить скорость при посадке. Ту-144 мог садиться и взлетать в 18 аэропортах СССР, в то время как Конкорду, чья взлётно-посадочная скорость была на 15 % выше, для каждого аэропорта требовался отдельный сертификат на посадку. По словам некоторых специалистов, если бы двигатели Конкорда размещались так же, как у Ту-144, то 25 июля 2000 года не произошло бы.
По словам специалистов, конструкция планера Ту-144 была идеальной, недоработки же касались двигателей и различных систем.
3 июня 1973 Ту-144 № 77102 разбился во время демонстрационного полёта на авиасалоне в Ле Бурже. Все 6 членов экипажа (Герой Советского Союза, заслуженный летчик-испытатель М. В. Козлов, летчик-испытатель В. М. Молчанов, штурман Г. Н. Баженов, заместитель главного конструктора, инженер генерал-майор В. Н. Бендеров, ведущий инженер Б. А. Первухин, и бортинженер А. И. Дралин) погибли. Точные причины аварии до сих пор неизвестны, но основными версиями считают слишком резкий маневр, который экипаж должен был совершить во избежание столкновения с неожиданно появившимся французским «Миражом» (задача лётчика была сфотографировать советский Ту-144 в полёте), нарушение системы управления, либо же нерассчитанность конструкций планера самолёта на маневр, который экипаж попытался совершить.
Тем не менее, Ту-144 стал совершать регулярные рейсы. Первый рабочий рейс был совершён 26 декабря 1975 года на маршруте Москва—Алма-Ата, где самолёт перевёз почту и посылки, а с ноября 1977 года на том же направлении начались и пассажирские перевозки. Рейсы выполняли только два самолёта — № 77109 и № 77110. Лётчики Аэрофлота летали только в качестве вторых пилотов, командирами же экипажа всегда были лётчики-испытатели ОКБ Туполева.
Коммерческая карьера Ту-144 была недолгой.
По словам лётчиков, нештатные ситуации происходили практически в каждом полёте. 23 мая 1978 года произошло второе крушение Ту-144. Улучшенный опытный вариант самолёта, Ту-144Д (№ 77111) после возгорания топлива в зоне мотогондолы 3-ей силовой установки из-за разрушения топливопровода, задымления в кабине и отключения экипажем двух двигателей, совершил вынужденную посадку на поле у деревни Ильинский Погост, неподалеку от города Егорьевска.
После приземления, через форточку кабины экипажа, покинули самолет командир экипажа В. Д. Попов, второй пилот Э. В. Елян и штурман В. В. Вязигин. Находившиеся в салоне инженеры В. М. Кулеш, В. А. Исаев, В. Н. Столповский, покинули самолет через переднюю входную дверь. Бортинженеры О. А. Николаев и В. Л. Венедиктов оказались зажатыми на рабочем месте деформировавшимися при посадке конструкциями и погибли. (Отклоненный носовой обтекатель коснулся грунта первым, сработал как нож бульдозера, набирая землю, и провернулся под живот, войдя в фюзеляж.) 1 июня 1978 года Аэрофлот навсегда прекратил сверхзвуковые пассажирские рейсы.
Впоследствии Ту-144Д использовался только для грузовых перевозок между Москвой и Хабаровском. В общей сложности, Ту-144 совершил 102 рейса под флагом Аэрофлота, из них 55 — пассажирских (было перевезено 3 194 пассажира).
Позже Ту-144 совершали только испытательные полеты, и несколько полетов с целью установления мировых рекордов. С 1995 по 1999 г.г.один модифицированный Ту-144Д (№ 77114) под названием Ту-144ЛЛ («Летающая лаборатория») использовался американским космическим агентством НАСА для исследований в области высокоскоростных коммерческих полётов с целью разработать план для создания нового, современного сверхзвукового пассажирского самолёта. На Ту-144ЛЛ были установлены двигатели НК-32 в связи с отсутствием пригодных к эксплуатации НК-144 илиРД-36-51, аналогичные используемым наТу-160, разнообразные датчики и испытательная контрольно-записывающая аппаратура.
avia.biz.ua
Описание
Работы по альтернативному двигателю типа РД-36-51 для Ту-144 начались еще в 1964 году. 4 июня 1969 года ВПК при Совете Министров СССР принимает решение № 131 по самолету Ту-144 с двигателями РД-Зб-51. Дальность полета при взлетной массе 150 тонн со 150 пассажирами оговаривалась в 4500 км, а со 120 пассажирами и при взлетной массе 180 тонн — 6500 км. Вариант Ту-144 с новыми двигателями получает обозначение Ту-144Д («004Д»). К середине 70-х годов РД-36-51 становится реальностью, колесовское ОКБ сумело подготовить для испытаний на Ту-144 первые двигатели РД-36-51А с взлетной тягой 20000 кгс, крейсерской тягой 5100 кгс и удельным расходом топлива на крейсерском сверхзвуковом режиме 1,26 кг/кгс час, на втором этапе предполагалось довести взлетную тягу до 21000 кгс и крейсерский удельный расход топлива до 1,23 кг/кгс*час (на перспективу речь шла о 23000-24000 кгс на взлетном режиме и 5400 кгс на крейсерском.) Первым Ту-144, летавшим с РД-36-51А стал самолет № 03-1, первый полет 30 ноября 1974 года. До середины 1976 года на этой машине шли отработки и доводки новой силовой установки. 5 июня 1976 года самолет выполняет дальний полет на 6200 км с нагрузкой 5 тонн, этот полет подтвердил перспективность и реальность продолжения работ по Ту-144Д. Однако даже с новыми двигателями технический рейс в Хабаровск удалось выполнить только с самой минимальной загрузкой. А в один из осмотров случайно выяснили, что камера сгорания РД36-51А буквально истлела за несколько десятков часов налета. Якобы это произошло из-за замены того топлива, на которое был рассчитан этот двигатель на стандартное. Требовались дальнейшие работы по доводке двигателя, рейсы же в Хабаровск должны были проходить с посадкой в Hовосибирске.
Во второй половине 70-х годов ВАЗ переходит к серийному выпуску Ту-144Д. Первым серийным Ту-144Д стал самолет № 06-2 (бортовой № 77111), первый полет 27 апреля 1978 года. Самолет начал проходить совместные испытания, но 23 мая 1978 года машина терпит катастрофу под Егорьевском, причиной которой стало разрушение топливопровода в двигательном отсеке. Самолет пилотировал летчик-испытатель МГА В.Попов, вторым пилотом был Э.В. Елян, экипажу удалось выполнить вынужденную посадку с убранным шасси. При посадке Э.В. Елян получил травмы, а двое инженеров-испытателей погибли. Эта катастрофа стала непосредственной причиной приостановки, а затем и полного прекращения эксплуатации Ту-144 с пассажирами. Выпускаются и доводятся до летного состояния еще четыре Ту-144Д №№ 07-1, 08-1, 08-2 и 09-1 (бортовые №№ 77112, 77113, 77114 и 77115). Первые две машины проходили совместные государственные испытания, которые закончились в начале 80-х годов. По результатам этих испытаний Ту-144Д был рекомендован для эксплуатации с пассажирами, также как и Ту-144 с НК-144А. С 22 февраля 1977 г. Ту-144Д использовался в серии из 50 пробных полетов из Москвы в Хабаровск. Самолет получил сертификат летной годности, но эксплуатации с пассажирами не было, программа была постепенно свернута. Последняя, построенная машина Ту-144Д № 09-2 так и осталась невостребованной и еще долго стояла на аэродроме завода в Воронеже. Помимо перечисленных построенных и летавших Ту-144 несколько планеров самолета было построено для проведения прочностных испытаний. Взлетная масса Ту-144Д превысила 200 тонн, в ходе совместных государственных испытаний удалось получить сверхзвуковую дальность полета с коммерческой нагрузкой в 15 тонн 5330 км, с 11-13 тоннами — 5500-5700 км и с 7 тоннами — 6200 км, при аэронавигационном запасе топлива в конце полета 10 тонн. В 80-е годы часть из построенных самолетов Ту-144 продолжали использовать в качестве летающих лабораторий для проведения различных испытательных программ по созданию новых сверхзвуковых тяжелых самолетов, в том числе и по программам дальнейшего развития СПС. Они использовались также для исследования верхних слоев атмосферы, озонового слоя планеты, звукового удара, воздействия теплового поля на различные конструкционные материалы, изучения аэродинамики, проверки летных характеристик, исследования ламинаризации пограничного слоя, аномальных явлений в атмосфере. В июле 1983 года на одном из Ту-144Д экипаж во главе с летчиком-испытателем С.Агаповым (второй пилот Б.Веремей) установили 13 мировых рекордов скорости и высоты полета с грузом от 5 до 30 т. (для ФАИ машина была заявлена как самолет «101»). Так в июле 1983 С.Агапов на Ту-144 с грузом 30 т. показал среднюю скорость на замкнутом 1000-км маршруте 2031,55 км/ч и достигнул высоты 18200 м. Проекты модернизации
В 70-е годы существовали проекты дальнейшей модернизации самолета Ту-144. Опыт разработки, испытаний и начальной эксплуатации Ту-144 с НК-144А показали, что обеспечивается только выполнение задачи минимум — обслуживание авиалиний протяженностью до 4000 км. Начало работ по Ту-144Д с РД-36-51А показали, что Ту-144 способен достигнуть требуемых дальностей и имеет дальнейшие запасы для модернизации. Прежде всего решили отказаться от унификации конструкции по силовой установке. Путем ревизии конструкции планера, самолетных систем и оборудования Ту-144 предполагали поднять весовую отдачу самолета по топливу. Новый проект получил обозначение Ту-144ДА. Первые проработки по нему показали, что имеется возможность при взлетной массе 235 тонн увеличить запас топлива до 125 тонн (вместо 90-95 тонн у Ту-144Д), при этом площадь крыла увеличивалась до 544 кв.м. (вместо 507 кв.м. у Ту-144Д), силовая установка переводилась на двигатели типа «61» с реверсом тяги (развитие РД-36-51А) с удельным расходом топлива на крейсерском режиме 1,23 кг/кгс час и максимальной взлетной тягой 21000 кгс. Количество пассажиров доводилось до 130-160 человек, расчетная практическая дальность полета с нормальной коммерческой нагрузкой увеличивалась до 7000-7500 км. Работы по Ту-144ДА не получили дальнейшего практического развития из-за постепенного свертывания всей программы по Ту-144, однако наработки по проекту использовались в начавшихся исследованиях по теме СПС-2 (Ту-244). Помимо пассажирских Ту-144, в ОКБ по предложению ВВС прорабатывалось несколько военных вариантов Ту-144 различного назначения. В конце 70-х годов предлагалось создать на базе Ту-144Д постановщик-разведчик Ту-144ПР и дальний перехватчик ДП-2. В начале 80-х годов совместно с авиацией ВМФ прорабатывались предложения по переделке Ту-144Д в постановщик помех Ту-144П и авиационно-ракетные комплексы Ту-144К и Ту-144КП, оборудованные РЛС «Заслон» и средствами РЭБ и вооруженные ракетами класса воздух — воздух Р-33. . Все эти работы не вышли из первоначальной стадии рассмотрения технических предложений и изучения вопроса заказчиком. В начале 70-х на основе Ту-144 выдвигался проект стратегического бомбардировщика (160М), однако в дальнейшем вместо него было решено разработать полностью оригинальный самолет Ту-160. На одном из самолетов Ту-144 отрабатывали посадку экипажи многоразового космического корабля «Буран». Ту-144 и «Конкорд»
Интересно сравнить судьбу Ту-144 и англо-французского «Конкорда» — машин близких по назначению, конструктивному исполнению и времени создания. Прежде всего следует отметить, что «Конкорд» проектировался в основном для сверхзвуковых полетов над безлюдными океанскими просторами (основное назначение — перелеты между Европой и Америкой через океан), отсюда по условиям звукового удара выбор меньших высот крейсерского сверхзвукового полета и, как следствие, меньшая площадь крыла, меньшая взлетная масса, меньшая потребная крейсерская тяга силовой установки и удельные расходы топлива. Ту-144 предстояло в основном летать над сушей, отсюда большие высоты полета и соответственное увеличение параметров и самолета и требуемых тяг силовой установки. Сюда следует добавить менее совершенные двигатели (по своим удельным параметрам двигатели Ту-144 приблизились к «Олимпу» только в последних вариантах), плюс худшие удельные параметры отечественного оборудования и самолетных агрегатов по сравнению с западными (хроническая болезнь советской авионики). Все эти отрицательные исходные моменты в значительной мере в ходе развития проекта удалось компенсировать высоким совершенством аэродинамики Ту-144 (по значению полученного аэродинамического качества при полетах на крейсерском сверхзвуковом режиме Ту-144 превосходил «Конкорд»), что давалось естественным усложнением конструкции самолета и снижением уровня технологичности самолета в производстве. Количество построенных серийных Ту-144 и «Конкордов» было приблизительно равным, но в отличие от Ту-144 англо-французские СПС находились в эксплуатации, хотя и дотационной со стороны правительства, практически до начала 90-х годов. Стоимость билета на трассе Лондон — Нью-Йорк в 1986 году составляла $2745. Позволить такие дорогие полеты могли и могут лишь только весьма состоятельные и занятые люди, которых формула «время-деньги» есть основное кредо существования. На Западе такие люди есть и для них полеты на «Конкордах» естественная экономия время и денег, тому подтверждение общий налет «Конкордов» на трассах на 1989 год в 325.000 летных часов. В результате можно считать, что программа «Конкорд» для англо-французов была в достаточной мере коммерческой и в определенной степени престижной по отношению к американцам. В СССР богатых деловых людей, для которых время превращалось бы в деньги, не было так, что естественного рынка услуг, который должен был удовлетворять Ту-144 в СССР просто не существовало. Самолет заведомо должен был стать в значительной степени дотационным и убыточным в эксплуатации в Аэрофлоте. Поэтому программу создания Ту-144 в большой степени можно отнести к престижной программе, мало обеспеченной реальными экономическими потребностями отечественного рынка авиационных услуг. В результате с одной стороны героические усилия ОКБ А.Н.Туполева, других предприятий, организаций МАП и всего ВПК СССР, по развитию Ту-144, с другой стороны первоначальный малопрофессиональный эмоциональный подъем и поддержка со стороны власть придержащих, постепенно перешедшая в безразличие по мере затягивания программы, и в значительной степени торможение со стороны руководства Аэрофлота, которому малодоходная головная боль с освоением сложнейшего комплекса Ту-144 была по большому счету просто не нужна. Поэтому в начале 80-х годов, когда в СССР начали четко проступать черты грядущего экономического и политического кризиса, и советское руководство начало пытаться навести некоторую экономию (военных программ эти благие намерения не касались), одной из первых пострадала программа Ту-144. Состояние
Создание и доводка Ту-144 стала крупнейшей и сложнейшей программой в истории советского самолетостроения. В результате длительной работы удалось создать летательный аппарат высочайшего мирового класса, по своим основным летно-техническим характеристикам не уступающий соответствующему самолету, созданному на Западе. Работы по Ту-144 во многом обеспечили успех других сверхзвуковых тяжелых самолетов ОКБ: модернизированные двигатели НК-144 использовались для Ту-22М, многие аэродинамические и компоновочные решения, а также подходы к проектированию агрегатов и систем использовались для Ту-22М и Ту-160. Хотя активные работы по Ту-144 в начале 80-х годов были практически свернуты, направление на создание отечественного сверхзвукового пассажирского самолета получило в дальнейших работах ОКБ по созданию СПС-2 — самолета Ту-244. С 1993 г. два самолета переоборудуются под летающие лаборатории. Помимо наработок по аэродинамике, силовой установке, системе управления и т.д., для работ по теме СПС-2, в рамках совместных работ с западными авиационными фирмами, один из летных экземпляров Ту-114Д был переоборудован в летающую лабораторию Ту-144ЛЛ «Москва» (4 х НК-32-1), на которой с 1997 года было выполнено несколько десятков экспериментальных полетов по совместной российско-американской программе HSR, нацеленной на создание в будущем экономически и экологически совершенного сверхзвукового пассажирского самолета следующего поколения. Смотри также
СсылкиИсточники
| ||||
www.airbase.ru