История создания Ту-144

Размещено на http://www.allbest.ru/

История создания Ту-144

Введение

Хорошо известно, что воздушный транспорт стал одним из основных средств массовых перевозок пассажиров в мире. Воздушные перевозки осуществляют гражданская авиация, имеющая более широкое, чем только транспортное, применение. Как отрасль народного хозяйства, она участвует в решении не только чисто транспортных, но и некоторых специальных задач. Ее используют в сельском хозяйстве, для борьбы с лесными и иными пожарами, в геологической и ледовой разведке, в спортивных и иных целях. Но несомненно, главное назначение гражданской авиации - осуществление перевозок пассажиров, грузов и почты по воздуху преимущественно на большие, часто межконтинентальные расстояния. Надо признать, что грузовые воздушные перевозки пока занимают в общем мировом грузообороте всеми видами транспорта весьма скромное место, но зато по стоимости транспортируемых грузов вряд ли есть им равные. Ведь самолетами перевозят, как правило, наиболее дорогостоящие грузы.

Главные отличия авиации - самого молодого и бурно развивающегося вида мирового транспорта - от других видов транспорта и преимущества ее перед ними заключаются в наивысшей путевой скорости перевозок и сравнительно меньшей зависимости от состояния и функционирования наземных технических средств.

Конечно, есть у воздушного транспорта и недостатки. Основные из них - сравнительно высокая стоимость перевозок, пока еще недостаточный уровень безопасности и значительная зависимость от состояния погоды, особенно в местах приземления самолетов.

Еще со второй половины прошлого века человечество стало мечтать о сверхзвуковых пассажирских перелетах. Европа, Америка и Россия мечтали стать первыми обладателями сверхзвукового авиалайнера.

История создания.

5 ноября 1956 года в Великобритании Министерством снабжения создан Комитет по сверхзвуковым транспортным самолетам (Supersonic Transport Aircraft Committee - STAC), объединивший 9 крупнейших авиационных организаций страны для продолжения успешно начатого в стране внедрения реактивной коммерческой авиации и выбора проекта сверхзвукового самолёта. В 1960 году работа комитета основывалась на успешно испытанном с 1954 года проекте рекордного опытного истребителя фирмы Fairey Delta 2. Который впервые представил общие черты сверхзвуковых пассажирских самолётов: бесхвоста с крылом малого удлинения, со сложной передней кромкой, однокилевое оперение, высокое шасси и опускаемую переднюю часть фюзеляжа для обзора на посадке с большим углом атаки. Этот этап завершился выбором проектного предложения фирмы Bristol type 223 и поиском партнёров разработки столь крупного коммерческого предприятия. Чуть позже похожие работы начаты во Франции - проект фирмы Sud Aviation Super-Caravelle. В 1962 году правительства Великобритании и Франции объединили усилия для создания и производства самолёта. Так был создан проект сверхзвукового пассажирского самолёта "Concorde" (Согласие). Вообще, в те годы США, Великобритания и Франция уже очень тесно сотрудничали в разработке поколения реактивных и сверхзвуковых военных самолётов. В США развернули собственные работы, но их проекты существенно отличались существенно большим размером и заданными показателями. Американским проектом по созданию сверхзвукового пассажирского самолёта занималась авиакомпания Boeing. Согласно проекту, самолёт Boeing 2707 должен был иметь вместимость до 300 пассажиров и скорость до 3000 км/ч.

Советские специалисты знали о национальных британском и французском проектах сверхзвуковых пассажирских самолётов. Их макеты неоднократно выставлялись на международных авиационных салонах. В СССР велись собственные исследования облика такого самолёта в нескольких конструкторских бюро и исследовательских институтах. Эти исследования завершились 16 июля 1963 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР "О создании ОКБ А.Н. Туполева СПС Ту-144 с четырьмя реактивными двигателями и о постройке партии таких самолётов".

К 1965 году выбрано предложение ОКБ, которое в целом напоминало проект Concorde. На Парижском авиасалоне 1965 года сделано предложение европейским разработчикам о совместной разработке пассажирского самолёта, которое принято французской стороной англо-французской разработки. С 1965 года проводились консультации с французскими разработчиками Concorde. Более десятка встреч и по 65 докладов с каждой стороны. Хотя одновременно во Франции шли громкие шпионские скандалы, связанные и с этим сотрудничеством. Например, выслан из страны представитель Аэрофлота Сергей Павлов, обвинённый в вывозе документации Concorde.

Туполевское ОКБ выбрано как одно из самых опытных в создании пассажирских самолётов, особенно реактивных. Уже летали Ту-104, Ту-114, Ту-124, готовились к производству Ту-124А (будущий Ту-134) и Ту-154. К тому же в ОКБ имелся немалый задел в освоении сверхзвуковых бомбардировщиков Ту-22. 16 июля 1963 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 798--271. Правительственное задание предусматривало создание сверхзвукового лайнера с крейсерской скоростью полета 2300--2700 км/ч, практической дальностью 4000-4500 километров со 80-100 пассажирами на борту, либо 6000-6500 километров с дополнительными топливными баками и 50 пассажирами на борту.

Ведущим конструктором по самолёту назначен сын Андрея Николаевича - Алексей Андреевич Туполев (с 1973 года Борис Ганцевский, с 1979 года - Валентин Близнюк). Общее руководство осуществлял Андрей Туполев. Разработка двигателя поручалась ОКБ Николая Кузнецова.

Для испытания крыла Ту-144 на основе лёгкого истребителя с 1964 разрабатывался и построен опытный самолёт МиГ-21И, полетевший в 1968 году. В Великобритании на основе Fairey Delta 2 построен и летал опытный самолёт BAC 221 того же назначения.

Строительство первого опытного самолёта Ту-144 началось в 1965 году, вместе со вторым планером для статических испытаний.

11 декабря 1967 года "Конкорд" был впервые представлен публике, после чего ЦК КПСС было подписано предписание поднять Ту-144 в воздух до конца 1968 года.

Первый полёт опытного Ту-144 состоялся 31 декабря 1968 года, на два месяца раньше Конкорда. Выполнил его летчик-испытатель ОКБ А.Н. Туполева Эдуард Елян.

До Ту-144 звуковой барьер преодолел в рекордном полёте американский лайнер Douglas DC-8, достигший 21 августа 1961 года скорости 1,012 Маха, со снижением с высоты 12500 м. 5 июня 1969 года на высоте 11000 метров Ту-144 развил скорость выше звуковой. 25 мая 1970 года самолёт преодолел 2 Маха на высоте 16300 м со скоростью 2150 км/ч.

Однако рекорды опытного образца стали лишь началом доработки конструкции серийного самолёта Ту-144С, строительство которого начато в 1968, а завершено в начале 1971 года. Переработка явно позволила учесть и недавний англо-французский опыт. Первый его полёт состоялся 1 июня 1971 года, спустя два с половиной года после полёта опытного самолёта. Наиболее существенные изменения второго лётного образца, самолёта первой серии:

· Увеличена длина фюзеляжа для 150 пассажиров, улучшена аэродинамическая форма носовой части.

· Внедрено переднее многосекционное оперение-дестабилизатор, выдвигающееся из фюзеляжа на взлётно-посадочных режимах (их называли "усы") для балансировки самолёта при отклонённых элевонах. Это улучшило манёвренность и уменьшило скорость при посадке. Лётные эксперименты с таким оперением велись в 1969 году во Франции (Dassault Milan). В итоге, посадочная скорость Concorde на 15 % выше Ту-144С, что усложнило его сертификацию для аэропортов. Ту-144С мог использовать 18 аэропортов СССР.

· Форма крыла в плане стала ближе к "готической" для улучшения аэродинамики на крейсерском режиме (M=2,2): стреловидность передней кромки наплывной части уменьшили до 76°, а консольной увеличили до 57°. Увеличили площадь крыла и коническую крутку консолей, с учётом их изгиба на крейсерском режиме полёта, уменьшив аэродинамические потери на балансировку.

· Парные гондолы двигателей немного раздвинули (меньше, чем на Concorde), освободив от них фюзеляж, разгрузив его от нагрева и вибрации. Изменили нижнюю поверхность крыла в месте расчётной области поджатия потока, увеличили щель между ней и верхней губой воздухозаборника, что увеличило поджатие потока на входе в воздухозаборники на крейсерском режиме.

· Полностью изменили шасси: основные стойки шасси разместили под мотогондолами, с уборкой их внутрь между воздушными каналами двигателей, перешли к восьмиколесной тележке. Изменилась и схема уборки носовой стойки.

· Доработки конструкции, увеличение коммерческой нагрузки и запаса топлива привели к росту взлётной массы самолета со 150 до 190 т (на 27 %).

Постройка.

Производство самолёта развернули на Воронежском заводе № 64. Всего построено с 1968 по 1984 год:

Серия 0: 2 планера, 1 лётный. Регистрационный номер СССР-68001 и второй планер для статических испытаний.

Серия 1: 4 планера, 2 лётных. СССР-77101 - эталон для серийного производства, после программы испытаний Ту-144 использовался для лётных экспериментов программы создания Ту-160. СССР-77102 разбит на Парижском авиасалоне 3 июня 1973 года. Третий планер для испытаний герметичности под давлением. Четвёртый - нагрузочный стенд, разрушен при испытаниях. пассажирский самолёт европейский

Серия 2: 2 планера, оба лётные. СССР-77103 использовался для лётных испытаний. В частности, для сертификационных облётов аэропортов СССР. СССР-77104 (изменён на СССР-77144) передан исполнителю для опытной эксплуатации, числился за КБ Туполева. Списан по выработке ресурса, налёт 497 часов (99 % от назначенного).

Серия 3: 1 лётный планер. СССР-77105 построен и переделан в Ту-144Д для испытаний.

Серия 4: 2 лётных планера. СССР-77106 впервые повёз пассажиров. Ныне памятник в Монино.[1] СССР-77108 использовался для доводки АБСУ-144, потом возил почту. Передан на хранение в Куйбышев (ныне Самара).

Серия 5: 3 планера, 2 лётных. СССР-77107 самолёт для лётных испытаний. Теперь памятник в Казани. СССР-77109 летал в гражданской авиации, затем передан в СибНИА в Новосибирск для ресурсных испытаний, разрушен. Третий тоже разрушен после статических испытаний в Новосибирске.

Серия 6: 2 лётных планера. СССР-77110 летал в гражданской авиации, а после передан в ЛИИ, где переоборудован в опытный постановщик помех для ВМФ. После окончания программы испытаний передан в Ульяновск, где установлен как памятник. Ту-144Д СССР-77111 - первый серийный Ту-144Д. Катастрофа во время испытательного полёта 23 мая 1978 года под Егорьевском.

Серия 7: 1 лётный планер. Ту-144Д СССР-77112 выполнил 50 испытательных полётов на авиалинии Москва-Хабаровск, затем использовался как донор запчастей. В 2000 году продан в частный Музей техники в Зинсхайме за $500 тыс.

Серия 8: 2 лётных планера. Ту-144Д СССР-77113 вовремя испытательного полёта выполнил вынужденную посадку на авиабазе Энгельс после разрушения двигателя в полёте, пожара и отказа двух двигателей. Порезан на площадке КБ Туполева. Ту-144Д СССР-77114 (изменен на RA-77114) в 1996 году переоборудован в Ту-144ЛЛ с двигателями НК-32-1. Самолёт использовался для программы NASA High Speed Civil Transport (выполнил 32 полёта). Установлен в качестве памятника в Жуковском.

Серия 9: 2 планера, 1 лётный. Ту-144Д СССР-77115 почти не летал (налёт 39 часов). Использовался в программе подготовки экипажа "Бурана". Выставляется и открыт для посещения зрителями во время проведения авиасалонов "МАКС". Ту-144Д СССР-77116 до лётного состояния не доведён. В 1990-х разобран на металл.

Разобраны ещё три новых планера разной степени готовности.

Все самолёты выполнили 2556 вылетов и налетали 4300 часов.

Общие особенности конструкции.

Многие конструктивные решения по Ту-144 принимались на основе опыта проектирования и постройки самолётов типа Ту-22, М-50 (КБ Мясищева), нереализованном проекте "135", а также беспилотных самолётов разработки "отдела К". В то же время в новом самолёте во многом были использованы самые передовые на то время научно-технические решения. Проектирование самолёта велось "отделом К" ОКБ-156.

Самолёт представляет собой низкоплан, выполненный по схеме бесхвостка, с четырьмя маршевыми двухконтурными турбореактивными двигателями в нижней части фюзеляжа и вспомогательной силовой установкой. Носовая часть фюзеляжа выполнена отклоняемой на взлёте и посадке. Шасси трёхопорное, с выпускаемой предохранительной хвостовой пятой.

С целью повышения надёжности на самолёте применялось четырёхкратное резервирование всех основных систем самолёта: электрической, гидравлической и системы управления полётом.

Нормальный взлётный вес самолёта - 180 тонн, нормальный посадочный - 120 тонн.

Самолёт не имел таких элементов конструкции крыла, как закрылки и предкрылки, но имел убираемое в полёте переднее горизонтальное оперение, на жаргоне именуемое "усы" или "ушки". При переходе на сверхзвуковой режим осуществлялась сложная процедура перекачки топлива в задний центровочный бак для компенсации смещения центра давления воздуха и возникающего при этом момента на пикирование. В полёте на сверхзвуковой скорости рекомендовалось лишний раз не менять установившийся режим двигателей, а для стабилизации числа "М" пользоваться элевонами, при этом менялась высота полёта. Самолёт не имел реверса тяги двигателей, но имел мощные дисковые тормоза с принудительным воздушным охлаждением. Гашение скорости при приземлении, по усмотрению командира экипажа, осуществлялось выпуском тормозного парашюта.

Высокие температурные нагрузки при сверхзвуковом полёте породили необходимость использования не использующихся в обычной авиации материалов. Самолет требовалось заправлять особым видом топлива ТС-6, применяемом для сверхзвуковой авиации, в двигателях использовалось синтетическое масло, хвостовая часть фюзеляжа обшивалась тонкими листами нержавеющей стали, элементы мотогондол делались из титана, для иллюминаторов применялось специальное термостойкое фторсодержащее оргстекло.

Первые самолёты достаточно сильно различались по конструкции и по составу оборудования с последующими построенными.

Всего было построено 9 серий, включая одну опытную машину нулевой серии, одну опытную первой серии, четыре планера для статических и нагрузочных испытаний. Всего 21 планер, из которых 17 самолётов, последний был не достроен и никогда не летал (то есть по факту - 16 летающих машин).

Планер Ту-144 выполнен из теплостойкого алюминиевого сплава АК 4-1 и, частично, из сплавов ВАД-23 и ОТЧ-1. Остекление иллюминаторов - из теплостойкого фторакрилатного оргстекла типа Э-2.

Фюзеляж круглого в плане сечения конструктивно делится на три части: носовую, центральную и хвостовую. Силовой набор - из шпангоутов, балок и стрингеров. Носовая часть фюзеляжа посредством электропривода (сдвоенного электромотора) отклоняется на 11° при взлёте и на 17° при посадке, освобождая при этом переднее остекление кабины пилотов, что обеспечивало нормальный обзор вперёд. Также имеется резервный привод носа от аварийного баллона с азотом под давлением 150 кг/см 2.

В центральной части расположена пассажирская кабина, которая вместе с носовой частью образует единый гермоотсек. Пассажирская кабина разделена на три пассажирских салона. Правый ряд имел блоки по три кресла, левый - по два, в хвостовой части третьего салона несколько рядов имели блоки по два кресла слева и справа. В первом салоне устанавливались сдвоенные кресла повышенной комфортности. На левом борту фюзеляжа были установлены две эксплуатационные двери для прохода в салоны. Также имелись служебные двери: две в хвостовой части фюзеляжа слева и справа, и по одной справа в середине и впереди. Для аварийного выхода на крыло имелось по люку справа и слева, также на некоторых машинах имелся слева внизу люк аварийного покидания для экипажа, сделанный как глухой тоннель сквозь передний грузовой отсек. В Монинском экземпляре такого тоннеля не было, и люк, открываемый снизу, дает свободный доступ в передний грузовой отсек (впрочем, во многом заполненным нестандартным центровочным баком для авиакеросина).

Хвостовую часть фюзеляжа занимает топливный кессон-бак и отсек тормозного парашюта.

Кабина на опытных машинах выполнена на четырёх членов лётного экипажа: командира, второго пилота, бортинженера и инженера-экспериментатора. На серийных машинах планировался экипаж из трёх человек, но из-за технических проблем с навигационно-пилотажным комплексом дополнительно ввели штурмана. Все члены экипажа могут штатно экипироваться противоперегрузочными костюмами ВКК-6М. При полётах на высотах до 12 км ВКК могут не применяться, но для каждого члена экипажа предусмотрена кислородная маска КМ-32.

Крыло многолонжеронной конструкции образовывалось из симметричных профилей и имело сложную крутку в двух направлениях: в продольном и поперечном. Первоначально это было треугольное крыло оживальной формы с углом стреловидности по передней кромке 78° - для передней наплывной части и 55° - для задней базовой части. По всей задней кромке имелись четырёхсекционные элевоны. Центральная часть крыла и элевоны изготовлялись из титановых сплавов, остальная обшивка крыла - из сплошных цельнофрезерованных плит, изготовленных из алюминиевых сплавов. В дальнейшем, по результатам испытаний машины "044", крыло было полностью переделано, изменился его профиль и площадь, стреловидность наплывной части по передней кромке уменьшили до 76 градусов, а базовой увеличили до 57 градусов, увеличили коническую крутку законцовок. Теперь крыло обеспечивало самобалансировку на крейсерском полётном режиме с минимальными потерями качества, с учетом оптимизации по полетным деформациям крыла.

Площадь крыла составляет 503 м 2, размах - 28 м. Углы отклонения элевонов по тангажу ±22°, по крену - ±19°.

По результатам испытаний первой машины диаметр фюзеляжа был увеличен на 50 мм (до 3300 мм), добавлены две вставки в фюзеляж - спереди 2610 мм, в хвостовой части - 870 мм. В передней части фюзеляжа было установлено многощелевое выдвижное крыло, предназначенное для повышения общей подъемной силы на взлете и посадке.

Хвостовое оперение с двухсекционным рулём направления. Кессон киля использовался в качестве балансировочного топливного бака. Площадь киля без учёта форкиля составляет 49,24 м 2.

Специально для самолёта был разработан двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой НК-144 КБ Н.Д. Кузнецова. Двигатель создавался на базе газогенератора НК-8 и наработок по НК-6. Дальнейшим развитием НК-144 стали двигатели НК-22, НК-25 и НК-32, и поныне поднимающие в воздух самолёты Ту-22М 3 и Ту-160. НК-144 оказался пока единственным в истории авиации двухконтурным двигателем с форсажной камерой, штатно применяемым на серийном пассажирском самолёте. Форсаж выполнен регулируемым и позволял менять максимальную мощность двигателя перемещением РУД.

Четыре двигателя НК-144 на первом самолёте установили "пакетом" в нижней задней части фюзеляжа. Сопла двигателей выступали за заднюю кромку крыла, так как первоначально планировалось установить на внешние двигатели устройство реверса. В дальнейшем от разработки реверса пришлось отказаться, и для сокращения пробега установили парашютную тормозную систему.

Позже двигатели были доработаны до модификации НК-144А (самолёты Ту-144С). Однако они не удовлетворяли, в первую очередь по расходу топлива, что ограничивало дальность полёта. Решено было возобновить работы по мощному бесфорсажному двигателю. В ОКБ-36 под руководством П.А. Колесова началось проектирование одноконтурного ТРД РД-36-51 для Ту-144 с максимальной взлетной тягой 20000 кгс и ожидаемым удельным расходом топлива на крейсерском сверхзвуковом режиме полета 1,23 кг/кгс час (работы по РД-36-51 шли одновременно с проектированием другого мощного одноконтурного ТРД РД-З 6-41 для дальнего сверхзвукового ударного самолета Т-4 ОКБ П.О. Сухого)

На строящихся в серии самолётах мотогондолы разнесли в стороны, их воздухозаборники, силовые шпангоуты и системы доработали для возможности установки в ходе производства двигателей одного из двух типов - НК-144 или РД-36-51А. В дальнейшем самолёт с двигателями РД-36-51А получил шифр Ту-144Д.

Каждый двигатель имеет собственный регулируемый воздухозаборник прямоугольного сечения с верхней горизонтальной подвижной панелью клина, тремя створками подпитки сбоку и нижней створкой перепуска. При скорости М=2,2 степень сжатия воздуха в воздухозаборнике равна 10:1, при этом температура воздуха в канале в/заборника составляет +135°С, при наружной температуре на эшелоне - 57°С.

На земле максимальный форсажный режим двигателей ограничен по времени работы - 5 мин. На взлёте: внешние двигатели (№ 1 и № 4) - 30 мин, внутренние двигатели (№ 2 и № 3) - 10 мин (из-за ограничений по температуре хвостовой части фюзеляжа + 120°С). В горизонтальном полёте: крейсерский форсажный режим - не более 3 часов, максимальный форсажный режим: внешние двигатели - не более 20 мин, внутренние двигатели - не более 10 мин.

В блоке мотогондол 3 и 4 СУ между двигателями установлена вспомогательная силовая установка ТА-6А, обеспечивающая энергией самолёт на земле и в аварийных случаях - в полёте, до высоты 3000 м.

На первой машине в крыле имелось 18 баков с заправочной ёмкостью около 70 000 кг.

На серийном Ту-144 (в соотв. с Руководством по эксплуатации кн. 4) восемь групп баков: 1-й лев. и прав., 2-й лев. и прав., 3-й лев., средн. и прав., 4-й лев. и прав, 5-й лев и прав., 6-й, 7-й, 8-й; расходные баки - РБ № 1, РБ № 2, РБ № 3 и РБ № 4. Балансировочные баки № 1 и 2 (передние) и № 8 в корме. Балансировочные баки использовались при смене полётного режима (переходе на сверхзвук и обратно). Топливной системой управляет электронная система управления и измерения топлива СУИТ 1-2Б. Также установлены четыре расходомера РТ-31. В качестве перекачивающих установлены центробежные топливные насосы ЭЦН-321М и струйные насосы СН-3Ф.

В качестве топлива применялся авиационный керосин Т-6 или Т-8 с азотированием.

Четыре параллельно работающие гидросистемы с нормальным давлением нагнетания 210 кг/смІ. Баки гидросистем 1-2 и 3-4 объединены. В первом баке 75 литров гидравлического масла, во втором 71 л. В качестве резерва используются две турбонасосные установки ТНУ для 2 и 4 г/систем, работающие на отбираемом от ВСУ воздухе. При необходимости 2 и 4 г/с могут быть закольцованы с 1 и 3.

Передняя опора с двумя спаренными колёсами КН-17 950Ч300 мм. Стойка убиралась в нишу против потока. Поворот колёс от педалей путевого управления. Углы поворота передних колёс: на рулении - ±60°, на разбеге и пробеге - ±8°, при буксировке самолёта - режим свободного ориентирования.

Основные стойки строились в двух вариантах: первоначально на каждой основной опоре было по три четырёхколёсных тележки (двенадцать колёс), при этом стойки убирались в крыло. Затем тележки переделали в двухосные восьмиколёсные, с уборкой в ниши шасси между каналами в/заборника, причём тележки поворачиваются в поперечной плоскости на 90°. Колёса - КТ-160 950Ч400 мм. Колея шасси - 6,05 метра.

Включает обогрев коков ВНА двигателей, электроподогрев кромок воздухозаборников, приёмников давления ППД-5, ППД-1, ПВД-19-1, датчика угла атаки ДУА из к-та системы АУАСП-21кр, электрообогрев лобовых стёкол лётчиков. Датчик обледенения самолёта - радиоизотопный РИО-4, датчики обледенения двигателей - типа ДО-206-2 (установлены только на 3 и 4 двигателе).

Состоит из системы электроснабжения, приборного оборудования, самописцев, радиоэлектронного оборудования, системы автоматического управления АБСУ-144, навигационно-пилотажного комплекса НПК-144, электронной системы управления двигателями и топливной автоматики.

Первичная сеть переменного тока стабильной частоты, четыре генератора 200 вольт 400 гц на двигателях и генератор ВСУ, в резерве электромашинный преобразователь ПО-500. Генераторы переменного тока подключены на гидравлические приводы постоянных оборотов (кроме генератора ВСУ). Сеть постоянного тока питается через четыре выпрямительных устройства, в качестве резерва применяются четыре бортовые аккумуляторные батареи. Вторичная сеть 36 вольт питается от трёхфазных трансформаторов - основных № 1 и № 2, ещё два трансформатора - в резерве; также применяется электромашинный преобразователь ПТ-1000ЦС (ПТ-500ТУ). Все питающие сети делятся на левые и правые.

Автоматическая бортовая система управления, первоначально АБСУ-004, затем - АБСУ-144, для того времени была достаточно революционной. Она обеспечивала автоматический полёт со стабилизацией угловых положений, высоты и скорости, а также управление от навигационного комплекса. В проводку управления были установлены механизмы триммирования и полётные загружатели. Имелась система автоматической балансировки. Новинкой была встроенная система автоматического контроля исправности и предполётной проверки АБСУ. Для повышения надёжности система выполнена с четырёхкратным резервированием. На АБСУ-004 было введено полётное ограничение на использование всех автоматических режимов (отключены), кроме режима стабилизации приборной скорости.

Комплекс НК(НПК)-144 построен на базе БЦВМ Орбита-10. Также в комплекте имеется вычислитель ВНПК-Д, гироинерциальная система "Радуга" (ГИС-1 и ГИС-2), резервная курсовая система, пульты и блоки. Комплекс устанавливался для отработки, начиная с самолётов второй серии (испытания на с-те № 10021), затем на все последующие машины. НПК предназначен для постоянного вычисления пилотажно-навигационной информации и выдачи её потребителям, а также индикации лётчикам текущего местоположения самолёта на проекционном индикаторе навигационной обстановки (блок ПИНО), в дальнейшем заменён на автоматический навигационный планшет ПА-3 (как на Ту-22М).

Приборное оборудование: система воздушных сигналов СВС-30-3; автомат углов атаки и перегрузок АУАСП-21кр; аппаратура ИА-16 (термометр температуры торможения), тахосигнальная аппаратура ВСУ ТСА-6М и др.

Приборы в кабине экипажа: плановый навигационный прибор ПНП-1, прибор командный пилотажный ПКП-1 (из к-та АБСУ-004) или ПКП-72, ПНП-72 из к-та АБСУ-144; указатель скорости УС-И; вариометр ВАР-30; электрический указатель поворота ЭУП-53МК; указатель углов атаки и перегрузок УАП из к-та АУАСП-21кр; указатель скорости и числа М УСО-5; указатель скорости УС-1600К; индикатор вертикальных режимов ИВР; указатель угла тангажа УУТ-144; указатель положения элевонов ИП-32-12 из к-та УП-32-12; указатель высоты УВО-5-1 из к-та СВС; авиагоризонт АГР-144; авиагоризонт резервный АГР-72; индикатор РМИ-2 из к-та РСБН; указатель положения РВ ИП-21-05 из к-та УП-21-05; указатель положения РН ИП-21-03 из к-та УП-21-03, высотомер-футомер ВТФ-80К; манометры гидросистем УИ 1-340К 2 сер. (из к-та ДИМ 2-240ТС); указатели манометров в г/с тормозов УИ 1-150К 2 сер. (из к-та системы 75Т-185); указатель манометра аварийного торможения УИ 1-240к 2 сер. (к-т ДИМ-240К); индикатор положения стреловидности переднего крыла ИП-33-14; указатели расхода воздуха УРВК-44; указатели положения регулятора тяги УПРТ-82, измеритель ИТА-6М из к-та ТСА-6М, указатель температуры ТУЭ-48; индикатор кислорода ИК-52; указатель высоты и перепада УВПД-5-0,8 и др.

Радиосистема ближней навигации РСБН-8С. Радиокомпас АРК-15. Два радиовысотомера малых высот РВ-5.

Магнитофон МС-61Б. Аппаратура речевой информации РИ-65. Самолётный ответчик СОМ-64-144. Система госопознавания - "изделие 020", обязанность подрыва ответчика при аварийной посадке была возложена на бортинженера.

Радиолокационная станция типа "Гроза-144". Связные станции - КВ станция "Микрон" и УКВ станция - "Ландыш".

Аварийный регистратор полётных параметров типа МСРП-12-96.

Эксплуатация.

Практически все находящиеся в эксплуатации самолёты, в том числе возившие пассажиров, числились за КБ Туполева. Даже пассажирские перевозки выполнялись летчиками-испытателями этого КБ.

В соответствии с требованиями РЛЭ, были запрещены полёты: ночью, в условиях обледенения, взлёт с мокрой ВПП. Самолёт имел мизерный назначенный ресурс по планеру - 500 часов налёта.

Летом 1977 года Леонид Ильич Брежнев совершает государственный визит во Францию, где ему демонстрируют "Конкорд", который уже год как выполняет пассажирские рейсы в Бахрейн и Рио-де-Жанейро. Брежнев приказывает министру гражданской авиации СССР Бугаеву начать подготовительные работы по выходу Ту-144, выполняющего пока только грузовые рейсы, на пассажирские трассы.

Одновременно с этим ведутся работы по созданию модификации Ту-144Д (доработанный) со значительно увеличенной дальностью полёта, чтобы самолёт был способен соединить с Москвой дальние города без промежуточных посадок. Для этого Ту-144 должны оснастить новыми двигателями РД-36-51А, разработанными в ОКБ П.А. Колесова.

Первый рабочий рейс - 26 декабря 1975 года по маршруту Москва - Алма-Ата, самолёт перевёз почтовые отправления, а с 1 ноября 1977 года на том же направлении начались и пассажирские перевозки.

Начало пассажирской эксплуатации Ту-144 было приурочено к 60-й годовщине Октябрьской революции. Регулярные рейсы выполняли только два самолёта - рег. № СССР-77109 и № СССР-77110. Пилотировали их специально подготовленные экипажи "Аэрофлота", в состав которых входили лётчики-испытатели ОКБ Туполева. Билет на этот рейс стоил 80 рублей, тогда как на обычный дозвуковой самолёт билет в Алма-Ату стоил 62 рубля. Этот рейс получил № 499 (в направлении из Домодедова) и № 500 (в направлении из Алма-Аты), выполнялся раз в неделю по четвергам и являлся единственным из более чем десяти рейсов в Алма-Ату из Москвы, эксплуатацию которого осуществлял не Алма-Атинский авиаотряд Казахского управления гражданской авиации СССР, а Домодедовский отряд Московского авиаузла. 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. До момента прекращения регулярной эксплуатации с пассажирами в мае 1978 года экипажи Аэрофлота на Ту-144 выполнили 55 рейсов, перевезя 3284 пассажира.

При разработке будущего сверхзвукового пассажирского лайнера на него возлагали большие надежды. Самолёт должен был преодолевать расстояния протяжённостью в 5-6 тысяч километров за несколько часов без промежуточных посадок. Самым продолжительным беспосадочным регулярным рейсом Ту-144 должен был стать маршрут Москва - Хабаровск протяжённостью 6250 км. Однако из-за ряда техническим проблем это оказалось невозможным. Самый продолжительный рейс с посадкой - по маршруту Париж - Новосибирск - Токио общей протяжённостью 11 200 км. Чуть короче маршрут Москва - Азорские острова - Гавана (10 400 км). Однако, кроме демонстраций на авиакосмическом салоне в Ле-Бурже, Ту-144 не покидали пределы СССР и на международные воздушные трассы так и не вышли. Недолгая пассажирская эксплуатация данного самолёта ограничилась рейсами из Москвы в Алма-Ату, прежде всего, из-за использования двумя эксплуатируемыми самолётами двигателей НК-144А, значительно уменьшавшими дальность полёта с полной нагрузкой.

Все рейсы на Ту-144 выполнялись только летчиками-испытателями КБ Туполева в качестве КВС, пилоты Аэрофлота были только вторыми пилотами. Резерва топлива не было: если бы основной аэропорт в Алма-Ате не принимал, а единственный запасной в Ташкенте закрылся по метеоусловиям, то сажать лайнер было бы негде. Диспетчеры каждые 10--15 минут отслеживали, какие условия для приёма самолёта в обеих столицах советских республик.

Коммерческая карьера Ту-144 была недолгой. 1 июня 1978 года, всего через семь месяцев после начала коммерческой эксплуатации, "Аэрофлот" прекратил сверхзвуковые пассажирские рейсы. Непосредственным поводом для прекращения пассажирских полётов послужила катастрофа опытного экземпляра Ту-144Д, произошедшая неделей ранее. Более основательной причиной отказа от пассажирской эксплуатации называется нерентабельность. Хотя билеты на сверхзвуковой рейс, цена которых была до полутора раз выше обычных, распродавались полностью, причём задолго до вылета, они не покрывали даже незначительной части эксплуатационных расходов, вызванных высоким удельным расходом топлива в крейсерском режиме и очень сложным техническим обслуживанием этих самолётов. Значительное повышение стоимости билетов в СССР, где не было класса богатых людей (в отличие от западных потребителей "Конкорда"), не имело перспективы. Кроме того, малая дальность полёта первых модификаций (3-4 тыс. км), которую могли позволить двигатели НК-144А, и меньшая, чем у "Конкорда", дальность с новыми двигателями РД-36-51А (5 тыс. км) также ограничивали или усложняли и удорожали (при промежуточных посадках) возможности пассажирской эксплуатации как в стране, так и за её пределами на длинных межконтинентальных и трансконтинентальных маршрутах, где целевое сокращение времени полёта особенно ощутимо при сверхзвуковой скорости. Тем не менее, возможное возобновление эксплуатации "Аэрофлотом" Ту-144 планировалось. Вплоть до середины 80-х годов в Воронеже продолжалось строительство новых экземпляров самолётов.

Впоследствии Ту-144Д использовался только для некоторых срочных и специальных грузовых перевозок между Москвой и Хабаровском и др.

В общей сложности Ту-144 совершил 102 рейса под флагом "Аэрофлота", из них 55 - пассажирских (было перевезено 3284 пассажира, для сравнения - "Конкорд" за время эксплуатации перевёз 2,5 млн пассажиров).

После смерти Брежнева отношение к самолёту у нового руководства страны изменилось. Предпочтение было отдано более простым и надёжным дозвуковым аэробусам Ил-86. В начале июля 1983 года вышло постановление правительства о прекращении работ по Ту-144. Постройка последних двух экземпляров с бортовыми номерами 77115 и 77116 была прекращена в Воронеже в 1984 году, причём последний никогда не летал и был разобран в середине 90-х годов.

В последующие годы некоторые из оставшихся самолётов Ту-144 использовались для срочных грузовых и почтовых рейсов между Москвой и Хабаровском, тренировочных полётов летчиков-испытателей ЛИИ по программе подготовки к полётам на многоразовом космическом корабле "Буран", а также для испытаний силовых агрегатов для перспективного стратегического бомбардировщика Ту-160.

В 1980-е годы самолет с бортовым номером 77114 имел обозначение Ту-144Д и использовался для полётов в научных целях. На борту самолёта-лаборатории проводились радиологические исследования, в том числе по распространению радиации в целях оценки и устранения последствий Чернобыльской катастрофы. Прекратил полёты 27 февраля 1990 года, планер имел налёт 82 часа 40 минут, из них 28 часов на сверхзвуковых скоростях.

В 1993 году Ту-144 б/н 77114 выставлялся на статической экспозиции авиасалона "МАКС", но после этого снова вернулся к полётам.

В 1993 году был подписан договор о использовании научно-исследовательского потенциала этого самолёта в интересах NASA и Boeing, для чего была проведена значительная техническая модернизация самолёта.

С 1996 по 1999 годы значительно модифицированный Ту-144Д (№ 77114) под названием Ту-144ЛЛ ("Летающая лаборатория") использовался американским космическим агентством NASA и авиакомпанией Boeing 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-32-1 (аналогичные используемым на Ту-160) в связи с отсутствием пригодных к эксплуатации НК-144 или РД-36-51, разнообразные датчики и испытательная контрольно-записывающая аппаратура. В полу 1-го салона была организована шахта аварийного покидания самолёта вниз, напрямую через грузовой люк. Пассажирские кресла на этот борт никогда не устанавливались, он был произведен уже после прекращения пассажирских полётов. Из-за более мощных двигателей хвост фюзеляжа был дополнительно к имеющимся обшит пластинами нержавеющей стали. После завершения полётов двигатели и записывающая аппаратура были демонтированы.

Во время полетов в качестве модификации ЛЛ самолет получил собственное имя "Москва".

По окончании научной программы США хотели выкупить этот самолёт и вывезти его к себе, но договор не был подписан, в том числе потому, что на летающий образец Ту-144 были установлены такие же двигатели, которые использовались на военном Ту-160, являвшимся на тот момент сугубо секретным.

После прекращения пассажирских перевозок на Ту-144 представителями ОКБ Туполева предпринимались неоднократные попытки продолжения программы Ту-144 уже на военном поприще. Было проработано несколько проектов применения самолёта, но все они не вызывали заинтересованности у командования ВВС, которое прекрасно понимало всю сложность эксплуатации этого самолёта, да ещё и с сомнительными боевыми характеристиками. До практических испытаний дошёл только один проект - постановщик электронных помех на базе Ту-144, под который был оборудован борт с зав. № 06-1 с регистрационным номером СССР-77110. В случае удачных испытаний Ту-144ПП должен был поступить на вооружение авиации ВМФ, командование которой по разным причинам не смогло отказаться (в основном, из-за жёсткого давления руководства МАП) от неперспективной машины. Несмотря на проведённый с отрицательным результатом цикл испытаний самолёта на Северном флоте, финансирование проекта продолжалось, и на одном из аэродромов ТОФ началось расширение аэродромной инфраструктуры и строительство капитального жилья. С распадом СССР строительство было заморожено, а проект окончательно похоронен.

Летные происшествия.

Катастрофа в Ле-Бурже 1973 года

3 июня 1973 года Ту-144 № 77102 разбился во время показательного полёта на авиасалоне в Ле Бурже. Погибли все шесть членов экипажа (Герой Советского Союза заслуженный лётчик-испытатель М.В. Козлов, лётчик-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) и 8 человек на земле.

По версии, появившейся после крушения, причиной катастрофы считают слишком резкий манёвр, который экипаж должен был совершить во избежание столкновения с неожиданно появившимся французским "Миражом" (задача лётчика которого была сфотографировать советский Ту-144 в полёте), нарушение системы управления, либо же недопустимость для конструкций планера самолёта манёвра, который экипаж попытался совершить.

Причины катастрофы были засекречены, что привело к потоку спекуляций на эту тему. Так в 2005 году в фильме Алексея Полякова "Битва за сверхзвук. Правда о Ту_144" Эдгар Крупянский (на момент создания Ту-144 - заместитель начальника испытательной базы ОКБ Туполева) сказал о них так: "На машине (Ту-144) были такие блоки, которые впервые поставлены на борт для испытания".

Высказывалась также версия, что кинокамера, которую имел при себе руководитель испытаний генерал-майор В.Н. Бендеров, выпав из рук, сместила и заблокировала штурвальную колонку, в результате самолёт выполнил манёвр на запредельном режиме и разрушился, но она не подтвердилась записями аварийного самописца. В официальном сообщении упоминалась возможность падения непривязанного члена экипажа с кинокамерой. Однако, как сказано в том же сообщении, "не было найдено никакого материального доказательства", чтобы подтвердить или опровергнуть эту гипотезу, поэтому "причины катастрофы должны быть объявлены не установленными, и дело было закрыто".

Несмотря на катастрофу 1973 г., позже самолёт был вновь показан на авиасалоне в Ле-Бурже в 1975 и 1977 гг.

Катастрофа в испытательном полёте 23 мая 1978 года

23 мая 1978 года произошла вторая катастрофа опытного образца Ту-144. Во время испытательного полёта модернизированного варианта самолёта, Ту-144Д (№ 77111) после возгорания топлива в зоне мотогондолы 3-й силовой установки из-за разрушения топливопровода, задымления в кабине и отключения экипажем двух двигателей совершил вынужденную посадку на поле около деревни Ильинский Погост, неподалеку от подмосковного города Егорьевска.

После посадки через форточку кабины экипажа покинули самолёт второй пилот В.Д. Попов, командир экипажа Э.В. Елян и штурман В.В. Вязигин. Находившиеся в салоне инженеры В.М. Кулеш, В.А. Исаев, В.Н. Столповский покинули самолёт через переднюю входную дверь. Бортинженеры О.А. Николаев и В.Л. Венедиктов оказались зажатыми на рабочем месте деформировавшимися при посадке конструкциями и погибли.

Авиационное происшествие в испытательном полёте 31 июля 1980 года

31 июля 1980 года во время очередного испытательного полёта у Ту-144Д (№ 77113), вылетевшего с аэродрома "Раменское", на сверхзвуковом режиме на высоте 16 тыс. метров произошло разрушение одного из двигателей. Экипаж с большим трудом смог взять ситуацию под контроль, вывести самолёт из пикирования и успешно посадил его. Двигатели Ту-144Д отправили на доработку.

Происшествие в Жуковском

В конце 1981 года самолёт уже должен был начать коммерческую эксплуатацию, летая из Москвы в Красноярск. Однако во время очередной гонки двигателей на борту произошёл пожар. Экипаж экстренно покинул самолёт через аварийные выходы на крыло. Полёты были вновь отложены.

Технические характеристики Ту-144 с двигателями НК-144

Информация приводится в соответствии с кн.1 РЛЭ самолёта Ту-144.

Крейсерский дозвуковой полёт на максимальную дальность производится на скорости М=0,85 по потолкам, с постепенным набором высоты 11500 м. Километровый расход топлива при этом от 22 в начале до 14 кг/км в конце полёта. Режим работы двигателей 72 %.

Заключение

Ту-144 сняли с пассажирских линий всего через семь месяцев после начала работы, в июне 1978-го. Поводом стала катастрофа опытного экземпляра усовершенствованного Ту-144Д, но причина заключалась в нерентабельности самолета и отсутствии практической необходимости в пассажирской машине со скоростью полета более 2 тыс. км/ч. Впоследствии Ту-144 еще использовали для разных специальных перевозок и экспериментальных задач, но на линии он так и не вернулся.

Размещено на Allbest.ru