Легендарные самолёты: Ту-144, «Стрела стратосферы».

Пожалуй, самый удивительный и уникальный пассажирский самолёт, когда-либо произведенный в Советском Союзе, ознаменовавший собой выход отечественного авиастроения на принципиально новый уровень, Ту-144 родился под несчастливой звездой. Неудачи преследовали лайнер с самого начала, а его лётная карьера оказалась недолгой. Несмотря ни на что, более 50 лет этот самолёт будоражит умы людей, мечтающих о сверхзвуковых полётах с невиданным комфортом.

68001 1971-06-17 UUEE 00-0.jpg

Уже к 1961 году амбиции СССР как сверхдержавы были воплощены как в сфере покорения космоса (полёт нашего соотечественника Юрия Гагарина в космос вызвал всемирное ликование и неподдельную гордость за нашу страну), так и в авиастроении. Один за другим на линии выходили всё новые и более совершенные самолёты: Ту-104, Ту-124, Ил-18, Ан-10, Ан-12, Ан-24 и др., но справиться со спросом на ставшие доступными воздушные путешествия они не могли. К тому же масштабы страны требовали строительства более скоростных средств перемещения. Вышедший на линии Аэрофлота турбовинтовой пассажирский гигант Ту-114, хоть и был рекордсменом по скорости среди самолётов своего класса, перевозил пассажиров из Москвы на Дальний Восток за 8-9 часов, да и реактивный первенец страны Советов — Ту-104 — летал туда с двумя промежуточными посадками. Неудивительно, что у высших руководителей СССР возникла идея создания сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС): это не только упростило бы перелёты на дальние расстояния внутри страны, но и вывело бы Советский Союз на новый уровень самолётостроения на зависть всем западным державам.

68001_2.jpg

СССР включился в гонку с небольшой задержкой. Первыми, кто заявил о строительстве СПС были представители Франции и Великобритании, соответственно компании Aérospatiale и British Aircraft Corporation договорились о совместной постройке лайнера, способного преодолевать расстояния 6-7 тыс. км со скоростью около 2100 км/ч. Дороговизна исследований, постройки и испытаний не позволили строить такой самолёт в одиночку. В ноябре 1962 г. партнёры подписали соответствующее соглашение о создании самолёта «Concorde», что означает «согласие», «гармония», «союз». В США немедленно отреагировали на эту новость: поначалу 7 крупных авиакомпаний, включая «PanAm», «American Airlines», «United», «Continental» и др. разместили заказы всего на 38 экземпляров «Concorde», а уже в июле 1963 года президент США Джон Кеннеди заявил о создании собственных СПС — Boeing-2707 и Lockheed L-2000, значительно превосходящих европейский аналог и по скорости (планировалось летать с немыслимой скоростью 3000 км/ч) и по вместительности (300 пассажиров вместо 100 в «Concorde») . И, вот, в июле 1963 года вышло постановление СовМина СССР о создании советского СПС. Задача, возложенная на ОКБ А.Н. Туполева была больше, чем просто амбициозная: отечественный лайнер должен был быть больше, быстрее, комфортнее западных аналогов, а взлететь — раньше них! Сложность заключалась прежде всего в том, что ещё никогда в мире никто не создавал самолётов подобного класса. Сверхзвуковые истребители, конечно, существовали, но задачи нормального жизнеобеспечения 150 пассажиров при полётах на невиданных высотах и невиданных скоростях в течение нескольких часов, плюс масса технических задач, ещё никем не были решены на практике.

77102 06-1973 LS DFG.jpg

Руководителем проекта «144» был назначен сын Андрея Николаевича Туполева, Алексей Андреевич. Под его руководством опытные и талантливые конструкторы сразу же начали создавать чертежи и определять принципиальные аспекты облика нового лайнера.

Для определения оптимальной компоновки будущего суперсоника в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) были проведены испытания сотен моделей. Вскоре стало понятно, что наилучшим сочетанием будет схема «безхвостка»: длинный узкий фюзеляж, дельтовидное крыло, отсутствие горизонтального хвостового оперения, двигатели под крылом/фюзеляжем. Такая компоновочная схема позволяет обеспечить приемлемое аэродинамическое качество как при полётах на дозвуковой, так и на сверхзвуковой скорости. В качестве силовой установки был выбран форсажный двигатель НК-144. Он, хотя, и не обеспечивал требуемый расход топлива, был единственным более-менее подходящим вариантом на тот момент. Отсутствие реверса на этом двигателе требовало применение тормозного парашюта для гашения скорости на пробеге. Ещё одной проблемой, которую давал двигатель НК-144, был высокий уровень шума в салоне. Если в носовой части самолёта шум в полёте ещё был терпимым, то в хвосте его уровень был почти невыносимым.

 

На этом этапе и англо-французские и советские конструкторы, независимо друг от друга, спроектировали внешне довольно похожие самолёты: принципиально разной внешности у них быть не могло, но такое сходство сразу же породило на Западе волну негодований и попыток обвинить СССР в промышленном шпионаже, а молва окрестила Ту-144 обидным прозвищем «Конкордски». В западной прессе даже заявлялось об аресте двух советских агентов, якобы укравших чертежи некоторых систем англо-французского детища, но именно эти системы на Concorde и Ту-144 были выполнены совершенно по-разному. Широкой общественности не сообщалось, что «потепление» официальных отношений Советского Союза и Франции привело к сотрудничеству конструкторов наших стран по некоторым направлениям. Западные специалисты приезжали в ОКБ Туполева, равно как и советские конструкторы посещали Aérospatiale, но фактов «копирования» чего-либо не было и не могло быть.

77110 04-2011 UWLL.jpg

На следующем этапе нужно было определиться с материалами для самолёта. С самого начала было ясно, что потребуется совершенно новый подход к выбору, обработке и применению новых сплавов, которые бы выдерживали многочасовой кинетический нагрев. Во время полёта на скоростях около 2000-2500 км/ч обшивка фюзеляжа и крыла разогревается до 120 градусов Цельсия при температуре наружного воздуха минус 60…80 градусов. Заявленная скорость американского суперсоника (более 3000 км/ч) выражалась бы значительно большим нагревом, что требовало применения в обшивке лайнера титановых сплавов, и делало постройку самолёта чрезмерно дорогостоящей даже для США. В конечном итоге программу Boeing-2707 закрыли на этапе постройки прототипа. Ни советские, ни французские конструкторы так и не смогли понять, зачем американцы хотели заниматься заведомо нереальным проектом. Титан применялся и при производстве Ту-144 в самом напряженным в температурном плане участке – хвостовой части фюзеляжа, за соплами двигателей), но, в отличие от Concorde, на Ту-144 были применены большие цельные и толстые листы обшивки из прочного сплава, что значительно увеличило массу самолёта, но не дало лучших прочностных характеристик. Более того, концепция строительства самолёта таких размеров из больших монолитных фрагментов (более 19 м в длину и больше метра в ширину) делала самолёт уязвимым для усталостных явлений в металле, а самолёт требовал повышенной осторожности при эксплуатации и обслуживании.

77110 2011-04-22 UWLL ERE.jpg

Следующими задачами стали: обеспечение устойчивости и управляемости на малых скоростях и обеспечение охлаждения пассажирского салона (на Concorde эта задача выполнена более эффективно за счет прокладки топливопроводов вдоль фюзеляжа. Топливо нагревалось, а фюзеляж охлаждался); обеспечение обзора из кабины экипажа при взлёте и посадке (на обоих самолётах установлен отклоняемый вниз обтекатель, открывающий вид на землю). Андрею Николаевичу Туполеву даже предлагали сделать нос самолёта прозрачным, чтобы экипаж мог лучше видеть землю, но тот отверг столь революционный макет со словами «Я психологию лётчика менять не буду».

Поджимали жёсткие сроки: необходимо было поднять Ту-144 в воздух раньше Concorde, а британцы и французы показали публике первый прототип уже осенью 1967 г. Андрей Николаевич и Алексей Андреевич Туполевы постоянно контролировали процесс постройки прототипа (сборка шла на московском заводе «Опыт»), но советский самолёт был готов к полёту только к концу 1968 года. Его доставили на аэродром Жуковский/Раменское, но из-за морозного тумана, окутавшего аэродром, около 10 дней облетать прототип не могли. Наконец, 31 декабря 1968 года, когда погода несколько улучшилась, экипаж Ту-144 во главе с Эдуардом Еляном поднял долгожданный самолёт в воздух! Первый полёт, длившийся 37 минут, подтвердил верность принятых конструкторами решений, доказал жизнеспособность проекта. Конечно, было понятно, что доводить машину до серийного производства будут долго, но главное — взлететь раньше конкурентов — получилось с большим отрывом: Concorde подняли в небо только 2 марта 1969 г.

77115 21-08-2011 UUBW RD.jpg

Обогнав Запад на финишной прямой, Ту-144 стал первым в мире сверхзвуковым пассажирским самолётом. Это вызвало в западных странах шок и уныние, а в нашей стране — неподдельную гордость за успехи авиастроителей. Силуэт и изображение нового самолёта помещалось теперь везде: на открытках, почтовых марках, плакатах, и даже в кино: Ту-144 стал символом прогресса, надеждой эпохи. Всего через полгода, 5 июня 1969 года Ту-144 первым из пассажирских самолётов превысил скорость звука.

Начался новый этап в жизни проекта: внесение изменений в конструкцию для подготовки серийного самолёта. Прежде всего конструкторы удлинили фюзеляж, разгрузили хвост от повышенных температурных и вибрационных нагрузок, убрав гондолы двигателей под крыло. Изменение гондол потребовало и изменений шасси: стойки теперь были выполнены совсем по-другому, и убирались внутрь гондол. Для обеспечения балансировки самолёта за кабиной пилотов были установлены передние многосекционные крылышки-дестабилизаторы, убираемые в полёте. Это позволило значительно улучшить аэродинамику полёта на малых скоростях. Ещё раз была увеличена форма и площадь крыла, конструкция носовой части. Также непрерывно совершенствовались оборудование кабины экипажа, а навигационная система была лучшей в СССР. Объём доработок на серийном Ту-144 (первый предсерийный образец совершил первый полёт 1 июня 1970 года) по сравнению с прототипом был настолько велик, что речь шла о создании скорее совсем нового самолёта, чем о модификации уже существующего. Устранить же главный недостаток — запредельный расход топлива двигателями НК-144 и НК-144А — не удавалось никак: дальность полёта всё равно оставалась в 2 раза меньше требуемой.

77115 2011-08-19 9999.jpg

В целом Ту-144 получился на 4 метра длиннее Concorde, тяжелее на 18 тонн, быстрее на 150 км/ч, а количество пассажиров больше на 40 человек!

Впервые прототипы-конкуренты встретились на Международном аэрокосмическом салоне в ЛеБурже в 1971 году, а уже через два года там же оказались предсерийные самолёты. Но тут случилось непоправимое: во время показательных полётов Ту-144 совершил резкий маневр и на глазах 350 тысяч зрителей развалился в воздухе. 3 июня 1973 года стал роковым днём для суперсамолёта: его репутация оказалась подорвана (особенно в глазах потенциальных иностранных заказчиков), а истинные причины крушения 30 лет оставались засекреченными. Сегодня известно, что события развивались следующим образом: после прохода над ВПП на малой высоте Ту-144 резко стал набирать высоту, чтобы произвести впечатление на зрителей. Достигнув высоты 1200 м, прямо перед собой пилоты совершенно неожиданно увидели французский истребитель «Mirage», экипаж которого должен был сфотографировать Ту-144, особенно работу его крылышек, в полёте. Как показали исследования, реальной угрозы столкновения не было, но у экипажа Ту-144 не было достаточного количества времени и обзора для оценки ситуации: интуитивно они перевели самолёт в крутое снижение. Затем, чтобы выровнять самолёт и выйти из пикирования, пилоты взяли штурвал на себя, но оказалось, что кроме штатной системы управления, на борту была установлена и экспериментальная система, которая должна была быть отключена во время демонстрационных полётов, но этого сделано не было, и вторая система не позволила вовремя вывести самолёт из снижения, посчитав управляющие воздействия на рулевую колонку слишком опасными. Когда пилотам всё же удалось перебороть электронику, на нижней точке петли, перегрузки, действовавшие на самолёт, достигли 8 g, что значительно превосходило ожидаемые условия эксплуатации и конструкция не выдержала. Катастрофа надолго выбила программу испытаний самолёта из графика, а официальные лица и высшие руководители страны и Министерства гражданской авиации стали охладевать к самолёту.

Следует отметить, что трудности не обошли стороной и Concorde. В 1973 году арабо-израильский конфликт привёл к резкому скачку цен на нефть, а прожорливые двигатели требовали 95 тонн керосина. США ввели запрет на полёты сверхзвуковых пассажирских самолётов на своей территории (который был снят примерно через 2 года), якобы, из-за повышенного шума, а, вероятнее всего, по политическим мотивам. От былого интереса авиакомпаний (разработчики рассчитывали продать 70-80 лайнеров) не осталось и следа, а заказчиками стали только национальные авиакомпании стран-производителей — Air France и British Airways, купившие по 7 самолётов за символическую цену в 1 французский франк, и требовавшие дотаций у правительств своих стран. Начавшиеся в 1976 году пассажирские перевозки из Парижа и Лондона в Бахрейн, Рио-де-Жанейро, Нью-Йорк, Вашингтон и другие города пользовались спросом, даже не смотря на огромные цены – 3-4 тыс. долларов США, в первую очередь, у бизнесменов, политиков и звезд шоу-бизнеса, и продолжались до октября 2003 года.

1 ноября 1977 года начались и пассажирские перевозки на Ту-144 из Москвы в Алма-Ату, проходившие раз в неделю и всегда при полной загрузке. Этому событию предшествовал длительный период подготовки экипажей, аэродромов, и, конечно, самолётов. Были выполнены десятки технических рейсов с почтой и грузами в Алма-Ату, Тбилиси, Ереван для отработки навыков и определения наиболее эффективного количества коммерческой загрузки. Для полётов с пассажирами были выделены два экземпляра лайнера с номерами 77109 и 77110. Первый полёт под управлением опытнейшего командира Бориса Кузнецова из Домодедово в Алма-Ату прошёл всего за 2 часа, а проводить самолёт в долгожданный рейс приехал лично министр гражданской авиации Борис Бугаев. Каждый последующий полёт провожали зам.министра ГА и зам.министра авиационной промышленности, а при нахождении Ту-144 в воздухе оба министерства непрерывно контролировали ход выполнения каждого рейса. Такое пристальное внимание было понятно: сверхзвуковые пассажирские полёты — дело чести всего СССР и социалистической системы, обогнавшей капиталистическую в этом вопросе. Мелкие (реже — серьёзные) неисправности и нештатные ситуации случались, но профессионализм экипажей и дублирующие системы сверхлайнера спасали ситуацию. Пассажиры же чувствовали себя почти космонавтами: к самолёту всегда вела красная ковровая дорожка, в иллюминаторах земля проносились непривычно быстро, интерьеры салонов были изготовлены в ГДР, а бортпроводники каждому пассажиру предлагали красную и чёрную икру, коньяк, и другие немыслимые ни на каком другом рейсе деликатесы. На вопросы о технической стороне Ту-144 генеральный конструктор А.А. Туполев неизменно отвечал, что самолёт надёжен, и представляет собой высшее достижение технической мысли самолётостроения своего времени. Так оно и было на самом деле.

77107 pf0ymeEZhGI.jpgВ это же время на испытания поступила новая модификация Ту-144Д, с новыми двигателями РД-36-51 КБ Колесова, которые обладали значительно сниженным удельным расходом топлива, и должны были обеспечить полёты из Москвы в Хабаровск. Однако, неудачи преследовали самолёт по пятам: первый экземпляр лайнера новой модификации потерпел катастрофу 23 мая 1978 года во время последнего полёта по программе испытаний, в холе которой погибли два бортинженера, остальные члены экипажа (в т.ч. и сам Э.В. Елян) получили ранения, а самолёт сгорел. И, хотя причина происшествия оказалась чисто технической (разрушился топливопровод и воспламенилось топливо), а самолёт не имел прямого отношения к эксплуатировавшейся с пассажирами модели, 30 мая 1978 года полёты Ту-144 с пассажирами были приостановлены, а фактически, навсегда прекратились после выполнения всего 55 рейсов.
Ещё 5 лет ОКБ Туполева продолжало попытки вернуть Ту-144 в регулярную пассажирскую эксплуатацию. Построенные 4 Ту-144Д с номерами 77112-77115 испытывались и дорабатывались. Технические рейсы в Хабаровск доказали возможность беспосадочных полётов на Дальний Восток, но Аэрофлот не рискнул вернуться к сверхзвуковым пассажирским перевозкам, предпочтя гораздо более экономичный и надёжный аэробус Ил-86 в качестве нового фаворита. В разработке были и другие модификации Ту-144, переделанные под военные задачи (к примеру, постановщики помех или самолёты противолодочной разведки), однако, военные не решились связываться с дорогим, прожорливым и капризным в эксплуатации Ту-144.

Новые технические проблемы, связанные с надёжностью нового двигателя (серьёзный инцидент 31 июля 1980 года, связанный с взрывом и пожаром двигателя во время полёта на сверхзвуковой скорости; разрушение двигателя на заводском испытательном стенде и т.п.), а также изменившаяся политическая и экономическая ситуация в стране привели к прекращению всех работ по Ту-144 в июне 1983 года после постройки 16 лётных экземпляров и установления серии мировых рекордов. Накопленный опыт проектирования сверхзвуковых самолётов больших размеров пригодился при создании стратегического бомбардировщика Ту-160. Сами же Ту-144Д в 1985-1988 гг изредка использовались для проведения научных экспериментов и подготовки космонавтов к полёту на советском многоразовом космическом корабле «Буран».

Ту-144 всё же получил новую жизнь: в 1995-1999 годах один из самолётов (борт RA-77114) модернизировали (что в том числе включало установку двигателей НК-321, как на Ту-160) и совершили на нём серию из 27 испытательных полётов по совместной российско-американской программе для исследования возможностей Ту-144. Специалисты ОАО «Туполев», NASA, Rockwell и Boeing получили бесценный опыт и необходимые данные для проектирования СПС второго поколения.

Другие экземпляры лайнера были либо распилены (борты 68001, 77101, 77103, 77144, 77105, 77109, 77113, либо хранятся на аэродроме Жуковский (77114, 77115) либо установлены в качестве памятников (77106 в Монино, 77107 в Казани, 77108 в Самаре, 77110 в Ульяновске, 77112 в Sinsheim, ФРГ).

В качестве послесловия хочется отметить, что Ту-144 стал жертвой спешки при проектировании и постройке, когда желание обогнать конкурентов превзошло над тщательностью. Если бы концептуальные просчёты с выбором метода постройки, надёжностью и экономичностью двигателя были вовремя устранены, Ту-144 вполне мог бы стать намного более привлекательным для заказчиков и более безопасным для пассажирской эксплуатации, но благоприятный момент был упущен. Кроме того, ОКБ Туполева одновременно занималось разработкой трёх самолётов: Ту-144, Ту-154, Ту-22М, что распыляло силы и затягивало доводку всех трёх машин. Спешка была характерна и при постройке другого политически важного проекта — первого советского реактивного пассажирского самолёта Ту-104, когда едва облётанный и испытанный лайнер был выпущен на трассы только чтобы «утереть нос» западным странам, и только после серии катастроф, вызванных недостатками конструкции, был испытан и доработан до безопасного состояния. В любом случае, Ту-144 остаётся уникальным лайнером, свидетельством мощи советского самолётостроения, чем-то неповторимым и уникальным.

Характеристики Ту-144Д:

Экипаж: 3 чел.;
Количество пассажиров: 140 (11 в 1-м классе, 129 в эконом.классе);
Длина: 65,5 м;
Размах крыла: 28,8 м;
Высота: 12,5 м;
Площадь крыла: 506,35 кв.м;
Вес пустого самолёта: 99,2 т;
Максимальный взлётный вес: 207 т;
Силовая установка: 4 двигателя РД-36-51, каждый тягой 200 кН;
Крейсерская скорость: 2120 км/ч, число М = 2,15;
Практический потолок: 20000 м;
Соотношение тяги к весу: 0,44

Использованы фото:
Alberto Storto,
Алекс Бельтюков
Lone Wolf

Читайте также:

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.