Сверхзвуковая скорость – это скорость, при которой объект движется быстрее звука. Скорость при полете сверхзвукового самолета измеряется в Махах – скорость самолета в определенной точке пространства относительно скорости звука в этой же точке. Сейчас подобными скоростями передвижения удивить довольно сложно, а еще каких-то 80 лет назад об этом только мечтали.
С чего все началось
В сороковых годах ХХ века во время Второй Мировой Войны над решением этого вопроса активно работали немецкие конструкторы, надеясь с помощью подобных летательных аппаратов переломить ход войны. Как мы знаем, у них этого не получилось, война закончилась. Однако в 1945 г., ближе к ее завершению, немецкий пилот Л. Гофман, испытывая первый в мире реактивный истребитель Me-262, на высоте 7200 м смог развить скорость около 980 км/ч.
Первым, кто воплотил мечту всех летчиков о преодолении сверхзвукового барьера, стал американский пилот-испытатель Чак Йегер. В 1947 году этот пилот первым в истории сумел преодолеть скорость звука на пилотируемом аппарате. Он управлял прототипным летательным аппаратом Bell X-1 с ракетным двигателем. Кстати, захваченные во время войны немецкие ученые и их разработки, довольно сильно способствовали появлению этого аппарата, как и, собственно, всему дальнейшему развитию летных технологий.
В Советском Союзе достигли скорости звука 26 декабря 1948 г. Это был экспериментальный самолет ЛА-176, на высоте полета 9060 м, который пилотировали И.Е. Федоров и О.В. Соколовский. Примерно через месяц на данном самолете, но уже с более совершенным двигателем, была не только достигнута, но и превышена скорость звука на 7000 м. Проект ЛА-176 был весьма перспективным, но из-за трагической гибели О.В. Соколовского, управлявшего этим аппаратом, разработки были закрыты.
В дальнейшем развитие данной отрасли несколько замедлилось, так как возникло значительное количество физических сложностей, связанных с управлением летательным аппаратом на сверхзвуковых скоростях. На высоких скоростях начинает проявляться такое свойство воздуха, как сжимаемость, аэродинамическая обтекаемость становится совершенно иной. Появляется волновое сопротивление, и такое неприятное для любого летчика явление, как флаттер – самолет начинает сильно нагреваться.
Столкнувшись с этими проблемами, конструкторы начали искать кардинальное решение, способное преодолеть сложности. Таким решением оказался полный пересмотр конструкции летательных аппаратов, предназначенных для сверхзвуковых полетов. Те обтекаемые формы авиалайнеров, которые мы сейчас наблюдаем, – результат многолетних научных изысканий.
Дальнейшее развитие
На тот момент, когда только окончилась Вторая Мировая, и началась корейская и вьетнамская войны, развитие отрасли могло происходить только через военные технологии. Именно поэтому первыми серийными самолетами, способными летать быстрее скорости звука, стали Советский Миг-19 (NATO Farmer) и американский F-100 Super Sabre. Рекорд скорости был за американским самолетом – 1215 км/ч (установлен 29 октября 1953 г.), но уже в конце 1954 г. Миг-19 смогли разогнать до 1450 км/ч.
Интересный факт. Хоть СССР и Соединенные Штаты Америки не вели официальных боевых действий, но реальные многократные боестолкновения во время Корейской и Вьетнамской войн, показали неоспоримое преимущество Советской техники. К примеру, наши Миг-19 были значительно легче, обладали двигателями с лучшими динамическими характеристиками и, как следствие, с более быстрой скороподъемностью. Радиус возможного боевого применения самолета был на 200 км больше у Миг-19. Именно поэтому американцы очень хотели заполучить неповрежденный образец и даже объявили награду за выполнение такой задачи. И она была реализована.
Уже после окончания Корейской войны 1 самолет Миг-19 был угнан с авиабазы офицером ВВС Кореи Но Гым Соком. За что американцы выплатили ему положенные 100000 долларов в качестве награды, за доставку неповрежденного самолета.
Интересный факт. Первой женщиной-пилотом, достигшим скорости звука, является американка Жаклин Кохран. Она достигла скорости 1270 км/ч, пилотируя самолет F-86 Sabre.
Развитие гражданской авиации
В 60х годах прошлого века после появления опробованных во время войн технических наработок, авиация начала бурно развиваться. Нашлись решения для существующих проблем сверхзвуковых скоростей, и тогда началось создание первых сверхзвуковых пассажирских самолетов.
Первый в истории полет гражданского авиалайнера со скоростью, превышающей скорость звука, произошел 21 августа 1961 г. на самолете Douglas DC-8. На момент полета на самолете не было пассажиров, кроме пилотов, был размещен балласт для соответствия полной загрузки лайнера в данных экспериментальных условиях. Была достигнута скорость 1262 км/ч при спуске с высоты 15877 м до 12300 м.
Интересный факт. Boeing 747 SP-09 Китайских авиалиний (China Airlines) 19 февраля 1985 г., совершая перелет из тайваньского Тайпея в Лос-Анжелес, вошел в неуправляемое пике. Причиной тому послужили неисправности двигателя и последующие неквалифицированные действия персонала. Во время пикирования с высоты 12500 м до 2900 м, где экипаж и смог стабилизировать самолет, была превышена скорость звука. При этом не рассчитанный на подобные перегрузки лайнер получил серьезные повреждения хвостовой части. Однако при всем этом, серьезно пострадали всего 2 человека на борту. Самолет сел в Сан-Франциско, был отремонтирован и в дальнейшем снова осуществлял пассажирские перелеты.
Однако действительно настоящих сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС), способных осуществлять регулярные перелеты со скоростями выше скорости звука, было сконструировано и построено все два типа:
- Советский авиалайнер Ту-144;
- Англо-французский самолет Aérospatiale-BAC Concorde.
Только эти два летательных аппарата были в состоянии поддерживать крейсерскую сверхзвуковую скорость (англ. supercruise). На тот момент они превосходили даже большинство боевых самолетов, конструкция этих лайнеров была уникальна для своего времени. Существовало всего несколько типов самолетов, способных летать в режиме суперкруиза, на сегодняшний день большинство современных военных машин оснащены такими возможностями.
Авиация СССР
Советский Ту-144 был построен несколько раньше европейского аналога, поэтому можно считать его первым в мире пассажирским сверхзвуковым лайнером. Внешний вид этих самолетов, как Ту-144, так и Конкорда, и сейчас не оставит равнодушным ни одного человека. Вряд ли в истории авиастроения были более красивые машины.
У Ту-144 привлекательные характеристики, за исключением дальности практического применения: выше крейсерская и меньше посадочная скорости, более высокий потолок полета, но и история нашего лайнера значительно трагичнее.
Важно! Ту-144 не только первый летающий, но и первый разбившийся пассажирский сверхзвуковой лайнер. Катастрофа на авиасалоне в Ле-Бурже 3 июня 1973 г., в которой погибло 14 человек, стала первым шагом к завершению полетов Ту-144. Однозначные причины так и не были установлены, а итоговая версия катастрофы вызывает множество вопросов.
Вторая катастрофа под Егорьевском в Московской области 23 мая 1978 г., где в полете произошло возгорание, и при посадке погибли 2 члена экипажа, стала окончательной точкой в решении о прекращении эксплуатации этих самолетов. Несмотря на то, что после анализа было установлено, что возгорание произошло в результате наличия недоработки в топливной системе нового, тестируемого двигателя, а сам самолет показал прекрасную управляемость и надежность конструкции, когда горящий смог произвести посадку, машины сняли с рейсов и вывели из коммерческой эксплуатации.
Как вышло за рубежом
Европейский Конкорд, в свою очередь, отлетал гораздо дольше с 1976 г. по 2003 г. Однако из-за нерентабельности (самолет так и не смогли вывести на минимальную окупаемость), эксплуатацию также в итоге свернули. Во многом это произошло из-за авиакатастрофы в Париже 25 июля 2000 г.: при взлете из аэропорта Шарль Де Голль загорелся двигатель, и самолет рухнул на землю (погибло 113 человек, в том числе 4 на земле), а также террористическим атакам 11 сентября 2001 г. Несмотря на то, что это была единственная катастрофа самолета за 37 лет эксплуатации, а теракты не имели непосредственного отношения к Конкорду, общее снижение потока пассажиров уменьшило и без того отсутствующую рентабельность полетов и привело к тому, что последний рейс данный самолет совершил по маршруту Хитроу – Филтон 26 ноября 2003 г.
Интересный факт. Билет на рейс Конкорда в 70е годы стоил не меньше 1500 долларов в один конец, ближе к концу девяностых цена выросла до 4000 долларов. Билет за место на последнем рейсе этого лайнера стоил уже 10000 долларов.
Сверхзвуковая авиация на данный момент
На сегодняшний день решений, подобным Ту-144 и Конкорд, не предвидится. Но, если вы тот человек, которому неважна стоимость билетов, – есть ряд наработок в сфере бизнес перелетов и маломестных воздушных средств.
Наиболее перспективная разработка – самолет XB-1 Baby Boom американской компании Boom technology из Колорадо. Это маленький самолет, длиной около 20 м и размахом крыльев в 5,2 м. Он оборудован 3мя двигателями, разработанными в пятидесятых годах для крылатых ракет.
Вместительность планируется сделать около 45 человек, при дальности перелета 1800 км на скорости до 2х махов. На данный момент это пока разработка, но первый полет прототипа планируется произвести уже в 2018 г., а сам самолет должен пройти сертификацию к 2023му году. Создатели планируют использовать разработку как в качестве бизнес-джета для частных перевозок, так и на регулярных рейсах малой вместительности. Планируемая стоимость для перелета на данной машине будет составлять около 5000 долларов, что достаточно много, но при этом сопоставимо со стоимостью перелета в бизнес классе.
Однако если смотреть на всю отрасль гражданских авиаперевозок в целом, то с сегодняшним уровнем развития технологий, выглядит все не очень перспективно. Крупные компании больше озабочены получением выгоды и рентабельностью проектов, чем новыми разработками в области сверхзвуковых полетов. Причина в том, что за всю историю авиации не было в достаточной степени успешных реализаций задач подобного рода, сколько ни пробовали достичь целей, все они в той или иной степени провалились.
В целом те конструкторы, которые занимаются текущими проектами, – это скорее энтузиасты, с оптимизмом смотрящие в будущее, которые, конечно, рассчитывают получать прибыли, но достаточно реалистично смотрят на итоги, да и большая часть проектов пока существует только на бумаге, и аналитики достаточно скептично смотрят на возможность их реализации.
Один из немногих действительно крупных проектов – это запатентованный в прошлом году компанией Airbus сверхзвуковой самолет Concorde-2. Конструктивно он будет представлять собой летательный аппарат с тремя типами двигателей:
- Турбовентиляторные реактивные двигатели. Будут устанавливаться в передней части самолета;
- Гиперзвуковые воздушно-реактивные двигатели. Будут монтироваться под крыльями лайнера;
- Ракетные двигатели. Установлены в хвостовой части фюзеляжа.
Эта конструктивная особенность предполагает работу различных двигателей на определенных этапах полета (взлет, посадка, движение на крейсерской скорости).
Учитывая одну из основных проблем гражданских авиаперевозок – шум (стандарты организации воздушного движения в большинстве стран выставляют ограничение на уровень шума, если аэропорт расположен близко к жилым зонам, это накладывает ограничения на возможность ночных полетов), компания Airbus для проекта Concorde-2 разработала специальную технологию, позволяющую производить вертикальный взлет. Это позволит практически избежать попадания ударных волн на поверхность земли, что в свою очередь, обеспечит отсутствие дискомфорта для людей внизу. Также благодаря подобной конструкции и технологии полет авиалайнера будет проходить на высоте около 30-35000 м (на данный момент гражданская авиация летает максимум на 12000 м), что будет способствовать снижению шума не только при взлете, но и на протяжении всего полета, так как с такой высоты ударные звуковые волны не смогут достичь поверхности.
Будущее сверхзвуковых полетов
Не все так печально, как может показаться на первый взгляд. Кроме гражданской авиации существует и всегда будет существовать военная отрасль. Боевые потребности государства как раньше двигали развитие авиации, так и продолжат это делать. Армии всех государств нуждаются во все более совершенных летательных аппаратах. Из года в год эта потребность только возрастает, что влечет за собой создание новых конструкторских и технологических решений.
Рано или поздно развитие выйдет на такой уровень, когда использование военных технологий, возможно, станет рентабельным и в мирных целях.
Видео
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 – 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.
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
31 декабря 1968 года опытный сверхзвуковой самолет Ту-144 (бортовой номер СССР-68001) совершил первый полет . Ту-144 успел взлететь на два месяца раньше своего англо-французского конкурента — лайнера "Конкорд", который совершил свой первый полет 2 марта 1969 года.
Ту-144 — сверхзвуковой пассажирский самолёт, разработанный в 1960-е годы конструкторским бюро Андрея Туполева (ныне ОАО "Туполев", входит в состав Объединенной авиастроительной корпорации).
Исследования в области создания сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС) начались в конце 1950-х годов в США, Англии и Франции. В начале 1960-х годов уже появились первые эскизные проекты СПС . Это послужило поводом для разработки подобного самолёта и в СССР. 16 июля 1963 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР "О создании ОКБ А.Н. Туполева СПС Ту-144 с четырьмя реактивными двигателями и о постройке партии таких самолётов". Ведущим конструктором по самолёту был назначен Алексей Туполев (с 1973 года Борис Ганцевский, с 1979 года — Валентин Близнюк). Общее руководство осуществлял Андрей Туполев. Разработка двигателя поручалась ОКБ Николая Кузнецова.
При работе над проектом разработчикам пришлось столкнуться с целым рядом сложных технических проблем: аэродинамика, кинетический нагрев, упругие и термические деформации конструкции, новые смазочные и уплотнительные материалы, новые системы жизнеобеспечения пассажиров и экипажа. Особо много усилий потребовала разработка конструкции и аэродинамики крыла (в аэродинамической трубе было исследовано 200 вариантов). Применение в конструкции титановых сплавов потребовало создания новых станков и сварочных аппаратов. Эти проблемы вместе с ОКБ Андрея Туполева решали специалисты Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ), Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ), Сибирского научно-исследовательского института авиации (СибНИА) и других организаций. С 1965 года проводились регулярные консультации с конструкторами французской фирмы "Аэроспасьяль", разрабатывавшей СПС "Конкорд". В период подготовки рабочих чертежей из ОКБ Олега Антонова и Сергея Ильюшина было прикомандировано более 1000 специалистов. При проектировании самолёта в качестве действующей модели использовали два самолёта-аналога МиГ-21И (ныне один из них хранится в музее ВВС в Монино).
В июле 1965 года был готов эскизный проект Ту-144. В том же году модель самолёта с размахом крыла около двух метров экспонировалась на авиасалоне в Ле Бурже (Франция). 22 июня 1966 года был утверждён полноразмерный макет самолёта. Параллельно с проектированием в опытном производстве ОКБ в Жуковском шло изготовление двух прототипов (лётного и для статических испытаний). В их изготовлении участвовали также Воронежский и Куйбышевский авиазаводы.
31 декабря 1968 года экипаж во главе с лётчиком-испытателем Эдуардом Еляном впервые поднял его в воздух . 5 июня 1969 года на прототипе была достигнута скорость звука, а 26 июня 1970 года он вдвое ее превысил. За проведение испытаний Ту-144 Эдуард Елян был удостоен звания Героя Советского Союза.
Одновременно с лётными испытаниями шли исследования на 80 наземных стендах, на которых отрабатывались все важнейшие конструктивно-компоновочные решения. При помощи этих стендов впервые в СССР была разработана комплексная система оценки отказов с учётом их последствий. Государственные испытания продолжались до 15 мая 1977 года. 29 октября 1977 года самолёт получил сертификат лётной годности (впервые в СССР).
Ту-144 впервые был показан на авиационном празднике в аэропорту Шереметьево 21 мая 1970 года. Летом 1971 года началась опытная эксплуатация прототипа в "Аэрофлоте". Были совершены полёты из Москвы в Прагу (Чехословакия, ныне — Чехия), Берлин (ГДР, ныне ФРГ), Варшаву (Польша), Софию (Болгария). В 1972 году Ту-144 демонстрировался на авиасалонах в Ганновере (ФРГ) и Будапеште (Венгрия).
Первый серийный Ту-144 был собран весной 1971 года в Жуковском. В 1972 году началось производство на Воронежском авиазаводе. Всего было построено 16 самолётов. Ещё один остался недостроенным. Серийные самолёты отличались от прототипа увеличенной на 5,7 метров длиной фюзеляжа, несколько изменённой формой крыла и наличием убирающихся передних крылышек. Число мест для пассажиров увеличилось со 120 до 140. Первый рейс серийного самолёта состоялся 20 сентября 1972 года по маршруту Москва — Ташкент — Москва. В марте 1975 года открылась скоростная авиалиния Москва — Алма-Ата (перевозилась почта и грузы). 20 октября 1977 года был выполнен первый рейс с пассажирами.
Ту-144 представляет собой цельнометаллический низкоплан, выполненный по схеме "бесхвостка". Крыло самолета треугольное, малого удлинения, имеет переменный угол стреловидности (76° у корня и 57° по концам крыла). Обшивка крыла выполнена из сплошных плит из алюминиевого сплава. По всей задней кромке располагаются элевоны, выполненные из титановых сплавов. Элевоны и рули направления отклоняются при помощи необратимых бустеров (вспомогательное устройство для увеличения силы и скорости действия основного механизма).
Самолет имеет четыре турбореактивных двухконтурных двигателя с форсажной камерой НК-144А конструкции ОКБ Николая Кузнецова (на Ту-144Д — бесфорсажные РД-36-51А конструкции ОКБ-36 Петра Колесова), которые размещены под крылом близко друг от друга. У каждого двигателя свой отдельный воздухозаборник. Воздухозаборники сгруппированы попарно.
Основной объем топлива расположен в 18 крыльевых баках. В задней части фюзеляжа установлен балансировочный бак. В него перекачивалось в полете топливо для смещения центра масс при переходе от дозвуковой скорости к сверхзвуковой.
Шасси самолета трехопорное с носовой стойкой. Основные опоры имеют двухосную восьмиколесную тележку. Все колеса оборудованы тормозами. Опоры убираются вперед по полету в ниши между каналами воздухозаборника.
Кабина экипажа вписана в обводы фюзеляжа и не имеет обычного выступающего фонаря. Поэтому носовая негерметизированная часть фюзеляжа с радиолокатором и антенными системами при взлете и посадке отклоняется вниз, открывая лобовые стекла кабины пилотов для визуального обзора. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик было применено убирающееся в полете переднее горизонтальное оперение.
Для повышения надежности работы в самолете было применено четырехкратное резервирование всех основных систем. Для управления самолетом использовалась бортовая электронно-вычислительная машина. Заход на посадку мог осуществляться автоматически в любое время суток и при любой погоде. На Ту-144 впервые в СССР была применена автоматическая система контроля за техническим состоянием бортовых систем, позволяющая снизить трудоемкость обслуживания. Багаж в самолете размещался в контейнерах в багажных отсеках.
Основные технические данные серийного СПС Ту-144Д:
Длина самолета без ПВД — 64,45 м;
Размах крыла — 28,8 м;
Высота самолета — 12,5 м;
Площадь крыла с наплывом — 506,35 кв. м;
Максимальная взлетная масса — 207000 кг;
Масса пустого снаряженного самолета для варианта на 150 пассажиров — 99200 кг;
Крейсерская сверхзвуковая скорость полета — 2120 км/ч;
Практическая дальность полета, с коммерческой нагрузкой:
7 тонн (70 пасс.) — 6200 км;
11-13 тонн (110-130 пасс.) — 5500-5700 км;
15 тонн (150 пасс.) — 5330 км.
Экипаж — 4 человека.
Основными недостатками самолета Ту-144 были высокая стоимость производства и эксплуатации , повышенный шум, а также он был не экономичен, потреблял большое количество топлива.
Создание и доводка Ту-144 стала крупнейшей и сложнейшей программой в истории советского самолетостроения . В результате длительной работы удалось создать летательный аппарат высочайшего мирового класса, по своим основным летно-техническим характеристикам не уступающий соответствующему самолету, созданному на Западе.
Однако, судьба оказалась несправедлива к уникальной машине. Первой крупной неудачей стала катастрофа 3 июня 1973 года во время демонстрационного полета на авиасалоне в Ле Бурже, в которой погибли 14 человек — шесть членов экипажа и восемь французов на земле, 25 были ранены.
23 мая 1978 года — улучшенный опытный вариант самолета, Ту-144Д, оснащенный усовершенствованными двигателями, совершил вынужденную посадку близ подмосковного Егорьевска по причине возгорания, вызванного разрушением одного из топливопроводов. Двое из семи находившихся на борту членов экипажа погибли.
1 июня 1978 года руководство Аэрофлота приняло решение об отмене пассажирских рейсов Ту-144. Помимо катастроф, на судьбу Ту-144 повлияла его коммерческая убыточность.
Один из усовершенствованных Ту-144Д еще некоторое время использовался на линии Москва-Хабаровск для доставки срочных грузов. В общей сложности Ту-144 совершил 102 рейса под флагом Аэрофлота, из них 55 — пассажирских.
До середины 1990-х годов самолеты Ту-144 применялись для проведения различных испытаний, а также для исследований озонового слоя атмосферы Земли, солнечных затмений, фокусированного звукового удара. На Ту-144 тренировались космонавты, проходящие подготовку по программе "Буран". В июле 1983 года на Ту-144Д было установлено 13 мировых авиационных рекордов.
С 1995 года по 1999 год один значительно модифицированный Ту-144Д (№77114) под названием Ту-144ЛЛ использовался американским космическим агентством NASA для исследований в области высокоскоростных коммерческих полётов с целью разработать план для создания нового, современного сверхзвукового пассажирского самолёта.
Опыт, полученный при создании Ту-144, был использован при разработке тяжелых сверхзвуковых самолетов Ту-22М и Ту-160.
По просьбе Миннауки и по решению МАП несколько самолётов были установлены в качестве экспонатов на территории музея ВВС в Монино, музея гражданской авиации в Ульяновске, авиазаводов в Воронеже, Казани и Самаре. Один самолет был продан в частный музей техники в Зинхейме (Германия).
Несколько самолетов было пущено на переплавку в 1990-е годы.
Два самолета ТУ-144ЛЛ № 77114, который использовался для тестов NASA, и ТУ-144Д № 77115 хранятся на аэродроме в Жуковском . Один из них выставлялся на авиасалонах МАКС, последний раз в 2013 году.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
Ту - 144, первый в мире сверхзвуковой самолет
ТУ-144 – это первый в мире сверхзвуковой самолет, который поднялся в воздух. Всего в истории мировой авиации 2 сверхзвуковых пассажирских самолета: ТУ-144 и Конкорд. Оба самолета в настоящее время не используются и сняты с производства.
Опытный образец сначала полетел 31 декабря 1968 около Москвы, за два месяца до первого полета Конкорда. Tu-144 сначала преодолел звуковой барьер 5 июня 1969, и 15 июля 1969 стал первым коммерческим транспортом, который превысит Машину 2.
Первый полет ТУ-144 совершил 31 декабря 1968 года, на 2 месяца раньше первого полета Конкорда. 5 июня 1969 года ТУ-144 преодолел звуковой барьер, а 15 июля 1969 года стал первым в мире пассажирским и коммерческим самолетом, который превысил скорость M 2.
ТУ-144 и Конкорд – внешне похожи, что стало предметом спекуляций и якобы промышленного шпионажа СССР. Тем не менее, подтверждение этого нет. Есть и значительные различия, так основное – расположение двигателей. У ТУ-144 они расположены по 2 с небольшим расстоянием между парами двигателей, у Конкорда разнесены в стороны – почти на середину крыла, есть и другие конструктивные особенности.
Но началом неудач и возможно причиной прекращения развития проекта стала катастрофа в 1973 году на авиасалоне в Ля-Бурже. Сохранилась видеосъемка катастрофы. Есть ряд версий, официальный, не официальный, тем не менее, на видео видно, что катастрофой по большему счету стал человеческих фактор. Пилот для показухи предпринял такой маневр, что нагрузка на самолет стала критической и конструкция просто не выдержала перегрузок.
В мае 1978 года потерпел катастрофу опытный образец ТУ-144Д, этот самолет по сравнению с начальной модификацией имел большую дальность полета, меньший расход топлива и другие изменения, которые вносились с целью уменьшения стоимости эксплуатации самолета.
Самолет ТУ-144 эксплуатировался на маршруте Москва - Алма-Ата, ввиду того, что стоимость билетов на 30% была выше, чем на другие самолеты, рейс был не загружен и экономически не рентабельный. Самолет за свою историю успешно совершил 58 рейсов по перевозке пассажиров.
После этого эксплуатация самолета была прекращена.
Если сравнивать ТУ-144 с Конкордом, то по внешнему виду они очень похожи, различия состояли в том, что Конкорд превосходил ТУ-144 по экономичности, электронике, более низкой возможной посадочной скорости (329 км/час у ТУ-144 и 300 км/час у Конкорда). Превосходство Ту-144 перед Конкордом выражалось в более лучшей аэродинамике.
Всего за историю выпущено 16 действующих самолетов и 1 недостроенный.
Нужно заметить, что изначально на ТУ-144 использовались турбореактивные двигатели НК-144, недостатком этих двигателей было, то, что для достижения сверхзвуковой скорости, нужно было включать форсаж, естественно, это приводило к громадному расходу топлива.
На самолетах Ту-144 Д уже использовались двигатели РД-36-51А, это первые в мире газотурбинные двигатели, позволявшие достигать сверхзвуковых скоростей без использования форсажа.
Применение данного двигателя сократило расход топлива чуть ли не в 2 раза.
Пассажирский салон самолета.
Проблемой эксплуатации самолета были постоянные незначительные поломки, но они требовали изучения, то есть затрат времени, на принятие решения – выпускать в рейс самолет или нет.
Очень существенным недостатком был огромный шум в салоне самолета. Шум исходил от двигателей и от системы кондиционирования. Дело в том, что на сверхзвуковых скоростях обшивку самолета нужно было охлаждать от перегрева, система охлаждения создавала значительный шум. Так на практике рядом сидящие пассажиры слышали друг друга, только в том случае, если разговаривать криком, в задней части самолета шум был невыносимым.
Проблемы сверхзвуковой пассажирской авиации.
Почему в настоящее время нет сверхзвуковых пассажирских самолетов?
Прежде всего, из-за дороговизны эксплуатации таких типов самолетов. Помимо того что на более высокой, а тем более сверхзвуковой скорости расход топлива значительно выше, чем на до звуковой есть еще проблемы с корпусом самолета.
На сверхзвуковых скоростях корпус самолета нужно постоянно охлаждать, дабы избежать перегрева, деформации и разрушения. Можно, конечно, применить титановые сплавы, но это автоматически поднимет стоимость самолета и стоимость его изготовления. На данный момент при цене сегодняшнего топлива коммерческая эксплуатация сверхзвуковых пассажирских самолетов просто не эффективна.
Технические характеристики самолета ТУ-144:
Экипаж: 3 человека
Пассажировместимость: 120–140 пассажиров
Длина: 65.50 м
Размах крыла: 28.80 м
Высота: 10.50 м
Площадь крыла: 438.0 м ²
Пустой вес: 85 000 кг
Взлетный вес: 120 000 кг
Максимальный взлетный вес: 180,000 кг
Скорость: М2.0 (2,142 км/ч)
Практический потолок: 18,000 м
Тяговооруженность: 0.44
В 1960-х годах в мире существовало убеждение, что будущее гражданской авиации за сверхзвуковыми самолетами. Существовало множество проектов подобных лайнеров, однако до стадии практической эксплуатации дошли лишь два — англо-французский «Конкорд» и советский Ту-144.
«Конкорд» эксплуатировался с 1976 по 2003 годы. За 27 лет регулярных и чартерных рейсов было перевезено более 3 миллионов пассажиров.
История эксплуатации отечественного сверхзвукового лайнера получилась куда короче.
Долгие испытания
Свой первый полет на стадии испытаний Ту-144 совершил 31 декабря 1968 года, опередив конкурента на два месяца. Он также стал первым пассажирским лайнером, преодолевшим звуковой барьер — это произошло в июне 1969 года.
Уверенную поступь самолета нарушила катастрофа на авиасалоне во французском Ле Бурже. Ту-144 упал во время демонстрационного полета. Погибли шесть членов экипажа и восемь человек на земле.
И без того медленно продвигавшиеся летные испытания на время остановились. Инженеры продолжали спорить между собой о надежности тех или иных узлов и агрегатов Ту-144.
Фактически работы велись сразу над двумя модификациями лайнера — Ту-144 и Ту-144Д (дальний), что еще более осложняло задачу.
До стадии эксплуатационных испытаний добрались в декабре 1975 года. На трассе Москва-Алма-Ата происходили тренировки экипажей и служб аэродромного обеспечения. Полеты выполнялись раз в неделю с загрузкой самолета почтой и грузами.
За время эксплуатационных испытаний было выполнено 445 полетов с налетом 835 часов, из них 475 часов на сверхзвуковых режимах.
Брежнев придал ускорение
Программа испытаний завершалась двумя техническими рейсами с пассажирами. Они состоялись 20 и 21 октября 1977 года. Пилотам, стюардессам, всем службам предстояло провести, так сказать, «генеральный прогон». Пассажирами стали работники КБ и предприятий, доводивших до ума Ту-144. Допускали на рейс самых лучших, ударников труда. Даже бортовое меню на этих испытательных рейсах было таким же, каким предстояло кормить «настоящих» пассажиров.
29 октября 1977 года Ту-144 получил сертификат летной годности, получив право на пассажирские перевозки.
Говорят, что запуск Ту-144 ускорил Леонид Брежнев , который во время государственного визита во Францию летом 1977 года с удивлением узнал, что сверхзвуковой «Конкорд» вот уже полтора года возит пассажиров. Леонид Ильич, вернувшись в СССР, поставил вопрос ребром — к 60-летию Октября Ту-144 должен возить советских граждан.
Два часа до Алма-Аты
1 ноября 1977 года советское телевидение сообщило о начале сверхзвуковых пассажирских перевозок на линии Москва-Алма-Ата.
Ту-144 мог садиться и взлетать в 18 аэропортах СССР, но предполагалось, что сначала он будет возить пассажиров только в столицу Казахской ССР.
Позже Ту-144 должен был освоить международные трассы: Москва — Азорские острова — Гавана, Париж — Новосибирск — Токио, и другие.
Пока же в расписании перевозок аэропорта Домодедово появились такие записи:
«Рейс № 499 — Москва-Алма-Ата, вылет 8 часов 30 минут».
«Рейс № 500 — Алма-Ата-Москва, вылет 14 часов».
Первый регулярный рейс Ту-144 начался 1 ноября 1977 года в 9 часов 03 минуты. В 11 часов 03 минуты самолет сел в Алма-Ате, доставив к месту назначения 80 пассажиров.
В обратный рейс самолет Ту-144 вылетел из Алма-Аты в 13 часов 28 минут и точно по расписанию в 15 часов 31 минуту совершил посадку в Москве.
Черная икра и «Мимино»: как Ту-144 стал символом эпохи
В 1977 году стоимость авиабилетов в СССР увеличилась. Билет до Алма-Аты стоил 62 рубля 50 копеек. Тем, кто хотел лететь на Ту-144, предстояло заплатить сбор «За скорость и комфорт», равнявшийся 22 рублям. Таким образом, полет на Ту-144 стоил 84 рубля 50 копеек. Несмотря на высокую цену, количество желающих полететь на сверхзвуковом лайнере было очень большим.
Те, кому довелось совершить полет на Ту-144, говорили о нем с восхищением. Чрезвычайно комфортные для своего времени условия, хорошо обученные, всегда улыбающиеся бортпроводницы, почти космические ощущения при взлете, полет на высоте 17 000 метров со скоростью 2300 км в час.
И, конечно, легендарные бутерброды с черной икрой, входившие в рацион пассажиров советского сверзвукового лайнера. Подавали также дефицитную сырокопченую колбасу, пирожные. А за тележкой с закусками двигалась еще одна — со спиртными напитками. Пассажирам предлагали отличный коньяк в классических коньячных бокалах, либо сухое вино в маленьких бутылочках объемом 200 граммов.
Ту-144 моментально стал символом советской гражданской авиации, его изображение публиковалось на рекламных плакатах «Аэрофлота». Этот самолет появился и в одной из самых популярных советских комедий — «Мимино». Там на Ту-144 летает стюардесса Лариса Ивановна , которую безответно хотел главный герой.
Любопытно, что фильм снимали, когда Ту-144 еще не был допущен к регулярным рейсам, а на экранах он появился, когда сверзвуковой лайнер уже возил пассажиров. Так что «Мимино» стал рекламой полетов на Ту-144.
«Мимино». Кадр из фильма
«Так надо!»
Вот только жизнь этой замечательной картины оказалась не в пример дольше, чем рабочая биография лайнера.
23 мая 1978 года в ходе испытательного полета в окрестностях города Егорьевск потерпел катастрофу Ту-144Д с бортовым номером СССР-77111. Самолёт выполнял контрольно-приёмочный полёт перед тем, как быть переданным для пассажирских перевозок. Но неожиданно на борту начался пожар, который распространялся стремительно.
Пилотам удалось посадить горящую машину на поле неподалёку от Егорьевска и эвакуироваться. Два члена экипажа погибли, самолет сгорел полностью.
Довольно быстро было установлено, что причиной пожара стали изменения в конструкции топливной системы, которые не имели отношения к уже летающим экземплярам Ту-144. Тем не менее, полеты лайнеров были приостановлены.
Министерство гражданской авиации потребовало от КБ Туполева оформления специального решения о продолжении эксплуатации, и 29 мая 1978 года оно было оформлено.
Однако очередной рейс в Алма-Ату 30 мая не состоялся. Алексей Туполев, сын основателя КБ и его преемник, лаконично объявил подчиненным: «Так надо!»
Приговор: нерентабельность
Предполагалось, что Ту −144 вернется в эксплуатацию после того, как будет завершена работа над моделью Ту-144Д с новыми двигателями.
Ту-144Д действительно совершал затем полеты по маршруту Москва — Хабаровск — Москва, но не пассажирские, а грузовые.
В июле 1983 года вышло постановление правительства о прекращении работ по Ту-144. Уже построенные самолеты использовались лишь для экспериментальных полетов и тренировок летчиков-испытателей.
Главной причиной отказа от пассажирских перевозок на Ту-144 называлась нерентабельность. Большой расход топлива и дороговизна в эксплуатации требовали повышения цены на билеты, и для советских граждан она становилась совершенно неподъемной. Кроме того, утверждалось, что лайнер ненадежен, и полеты на нем вредны для людей.
Ветераны КБ Туполева считают, что большую часть проблем, включая снижение расхода топлива, можно было решить, однако люди, руководившие советской гражданской авиацией, сочли, что проще отказаться от Ту-144.
За свою карьеру в «Аэрофлоте» Ту-144 совершил всего 55 рейсов, перевезя 3284 пассажира. Но в памяти тех, кому удалось хоть раз прикоснуться к этой удивительной машине, он остался навсегда.
