Ту-144

В першій половині 1960-х рр. виникла реальна економічна потреба в НПЛ. Причому це була потреба не стільки в літаку з більшою швидкістю, скільки в літаку з більшою висотою польоту. Пов'язана вона була з недосконалістю тодішніх систем управління повітряним рухом (УПР), які перестали справлятися з усе зростаючим числом лайнерів, в першу чергу, на трансатлантичних маршрутах. Оскільки робочий ешелон НПЛ становить 16-22 тисячі метрів, проти 9-11 тисяч у дозвукових літаків, це відкривало своєрідний «другий поверх» на кожній з трас і збільшувало їхню пропускну здатність. Реальною альтернативою НПЛ в той час також стало створення літаків великої пасажиромісткості — вони теж дозволяли зняти напруженість з систем УПР. НПЛ в 1960-ті мало не погубили «Боїнг-747». оскільки в США існувала національна програма створення НПЛ, яку з 1963 р. координував спеціальний парламентський комітет на чолі з віце-президентом США. Однак підготовка польоту на Місяць спричинила відмову від розробки в США свого надзвукового літака.

У Європі до задачі створення НПЛ підійшли більш системно, намагаючись зменшити її залежність від політичної кон'юнктури. У Великій Британії ще в 1955 р. було створено спеціальний комітет для досліджень НПЛ, який об'єднав 9 найбільших авіаційних організацій країни. Через 4 роки комітет опублікував перші рекомендації щодо будівництва пасажирського літака зі швидкістю М=2. Спираючись на досвід польотів експериментального літака FD2, англійці стверджували, що найвигіднішою для НПЛ є схема «безхвостка» з трикутним крилом. Розробкою попереднього проекту такого літака зайнялася Бристольська філія Британської авіаційної корпорації ВАС. Під назвою ВАС 223 цей проект був завершений у 1960 р. У Франції роботи почалися в 1956 р, і через 5 років фірма «Сюд авісьйон» за участю «Дассо» і «Нор Аві-Сьйон» завершила проект НПЛ «Супер Каравела», модель якого демонструвалася на Паризькому салоні 1961. Одним з найважливіших підсумків попередніх робіт стало усвідомлення, що вартість створення НПЛ є настільки великою, що перевищує індивідуальні можливості і Франції, і Великої Британії. Опинившись перед такою проблемою, вони вирішили об'єднати зусилля. 5 жовтня 1962 між ВАС і «Сюд авісьйон» було підписано угоду про спільну розробку НПЛ «Конкорд» (Con-corde — згода), потім вийшла відповідна міжурядова угода. За основу для розробки був прийнятий французький проект, але з англійськими двигунами.

Отже, в першій половині 1960-х рр. і Європа, і США інтенсивно працювали над створенням НПЛ, який здавався тоді надзвичайно перспективним. Спостерігаючи за цим, Радянський Союз, який претендував на роль володаря всіх передових досягнень людства, просто не міг залишатися осторонь. Крім того, величезні простори СРСР, інтенсивне освоєння північних і східних регіонів країни дозволяли говорити про реальну потребу в надзвуковому літаку для внутрішніх ліній.

16 липня 1963 було прийнято Постанову ЦК КПРС і Ради Міністрів СРСР № 798—271 «Про створення ОКБ А. М. Туполєва НПЛ Ту-144 з чотирма реактивними двигунами і про будівництво партії цих літаків». Там же визначався розробник двигуна ДКБ, яким керував М. Д. Кузнецов. Згідно з документом, швидкість нового літака мала бути в діапазоні 2300–2700 км / год, число пасажирів — скласти 80-100 осіб, практична дальність польоту при нормальній злітній масі 120–130 т — бути не нижчою 4000-4500 км, а при масі перевантаження з підвісними баками і при скороченні числа пасажирів до 30-50 чоловік — 6500 км. Одночасно мала бути опрацьована можливість безпосадочного перельоту СРСР-США. У силу величезного авторитету А. М. Туполєва, ці дані відображали не стільки потреби замовника, скільки можливості розробника літака. Вони були заявлені самим Генеральним конструктором і лише узгоджені з рядом високопосадових осіб держави, у тому числі з керівництвом Міністерства цивільної авіації (МЦА). Проте названі характеристики, що базувалися, в основному, на проекті Ту-135, дослідження якого продовжувалися протягом 1962-63 рр., не відповідали реальним потребам радянської цивільної авіації (ЦА). Зокрема, не забезпечувався нормальний політ з повним пасажирським завантаженням по головній, як планувалося, надзвуковий трасі Москва-Хабаровськ протяжністю 6280 км. З цієї причини низка співробітників МЦА схилялися до думки, що такий літак Аерофлоту не потрібен. У свою чергу, чиновники Міністерства авіаційної промисловості (МАП) стверджували, що долетіти на Далекий Схід можна і з однією проміжною посадкою і що пов'язана з нею втрата 1,5 години є незначною. З урахуванням великої політичної волі до створення НПЛ 10 вересня 1964 міністр ЦА СРСР Є. Ф. Логінов затвердив нові, компромісні вимоги до літака, що передбачали доставку до Хабаровська не менше 70-80 пасажирів без проміжної посадки. Потім було видано ще 4 постанови уряду та понад 10 рішень Військово-промислової комісії (ВПК) при Президії Ради міністрів. Всі вони пов'язані або з уточненням характеристик літака, або з перенесенням термінів його пред'явлення на випробування, які постійно зривалися.

До літа 1965 р. найважливіші конструктивно-компонувальні рішення з літака вже були прийняті, і в липні А. М. Туполев офіційно пред'явив МЦА ескізний проект Ту-144.

Проте вже в той період стало зрозуміло, що отримати задані характеристики на створюваному літаку неможливо. Основними причинами цього були недостатня аеродинамічна якість (близько 7, а треба було більше 8), малі коефіцієнти підйомної сили, велика маса порожнього спорядженого літака (для дослідного зразка цей параметр виявився рівним 84 т, що на 20 (!) тони перевищив розрахункову величину). Тим не менше, щоби не втрачати темпу робіт, було вирішено продовжити створення цього варіанту Ту-144, вважаючи його експериментальним, або демонстратором технологій. Побудова і випробування його дозволили б отримати необхідний досвід, а перед запуском у серію Ту-144 все одно вимагав би доопрацювання. Виходячи з цієї логіки, вже 12 грудня 1966 рішенням ВПК № 290 Генеральному конструкторові Туполєву спільно з ЦАГІ, ЦІАМ і МГА було доручено опрацювати пропозиції щодо поліпшення льотно-технічних та економічних характеристик Ту-144. Такі пропозиції незабаром були дані, і 30 червня наступного року виходить нове рішення ВПК «Про будівництво літаків Ту-144 з поліпшеними льотно-технічними характеристиками».

Складання і відпрацювання першого дослідного літака, так званої «нульовки», оскільки серійний номер літака був № 00-00, а бортове позначення СССР-68001, йшли напружено. У ДКБ Туполєва вдалося організувати будівництво літака практично паралельно з його проектуванням. При цьому досліджувалось одне з найголовніших питань програми — наскільки можна використовувати вже освоєні технології і яке нове виробниче обладнання необхідно замовити. Особливої гостроти проблемі надавало застосування в конструкції Ту-144 титанових сплавів, у зв'язку з чим довелося розробляти нові зварювальні агрегати й верстати.

Одночасно з роботами, які виконувалися на дослідній машині, величезні сили були скеровані на створення наземних стендів. На них проходили відпрацювання всі найважливіші конструктивно-компонувальні рішення, а згодом стенди послужили потужним інструментом сертифікації Ту-144.

Всього було створено 80 натурних стендів, включаючи стенди:

• силової установки;
• відпрацювання паливної системи на гарячому і холодному паливі;
• стенд блискавкозахисту;
• комплексний стенд системи управління;
• натуральний тепловий стенд з системою кондиціонування;
• інші.

Наявність їх дозволила не тільки вивести на льотні випробування літак, який був великою мірою відпрацьований, але і вперше в СРСР розробити комплексну систему оцінки відмов з урахуванням їх наслідків. До побудови дослідного Ту-144 залучалися Воронезький і Куйбишевський авіазаводи, які в подальшому брали участь у його серійному виробництві. Всі елементи «нульовки» були виготовлені і доставлені на Жуковську льотно-випробувальну і доводочну базу (ЖЛВіДБ) на початку 1968 р., до літа більшість систем вже пройшли відпрацювання на стендах і були змонтовані на борту, а 9 жовтня складання лайнера повністю завершилося.

Ту-144 був революційним літаком в історії радянського авіапрому, і програма його створення відрізнялася величезним технічним ризиком. Одним із заходів його зниження стало будівництво та випробування невеликого надзвукового літака, аналогічного Ту-144 за аеродинамічною схемою. Серед головних завдань літака-аналога було рішення давньої суперечки про можливе «просідання» безхвостого літака з крилом малого подовження при вирівнюванні під час приземлення. Деякі фахівці побоювалися, що при відхиленні елеронів вгору для збільшення кута атаки підйомна сила в перший момент буде падати і лише після виходу на порівняно великі кути знову зросте. Такий ефект міг би привести до різкої і дуже небезпечної втрати висоти, коли літак, перебуваючи біля самої землі, буде виконувати вирівнювання. Крім того, практичного уточнення вимагала більшість питань стійкості і керованості літака безхвостої схеми на всіх польотних режимах.

За основу при створенні аналога був узятий добре освоєний МіГ-21, який оснастили новим крилом, що являє собою пропорційно зменшене крило Ту-144. Всі поверхні управління також були виконані аналогічно. Нова машина, що отримала назву МіГ-21І, була побудована спільними зусиллями ДКБ А. І. Мікояна, Горьковського та Воронезького авіазаводів. Вже з перших польотів, які розпочалися 18 квітня 1968 р., літак став відігравати важливу роль у програмі створення НПЛ. Польоти на ньому не виявили ніякого «просідання», навпаки — аналог виявився досить летючим. Ця особливість, названа екранним ефектом, спільна для всіх літаків з крилом малого подовження, була виявлена вперше. На поверхні крила другого примірника МіГ-21І змонтували датчики повного та статичного тисків, саме крило обклеїли шовковими волокнами, а у фюзеляжі встановили кілька кінокамер. Таким чином було вивчено обтікання крила малого подовження в умовах реального польоту. У цілому обидва МіГ-21І дозволили детально вивчити властиві безхвостій схемі особливості динаміки польоту і керованості, оцінити її маневрові можливості в широкому діапазоні кутів атаки та чисел М (до М=2), дослідити режими звалювання і штопора. Нарешті, на аналогах виконали тренувальні польоти всі перші льотчики Ту-144. Літаки МіГ-21І використовувалися у програмі Ту-144 кілька років. Посадочна швидкість на цій машині стала близько 220 км/год замість 320 км/год у МіГ-21.

Дослідний Ту-144 на злеті

Партія вимагала, щоб перший політ Ту-144 обов'язково відбувся до кінця 1968 р. І для виконання цього бажання робилося все можливе. 5 грудня методична рада МАП видала дозвіл на виліт, 20 грудня літак уже був готовий до злету, проте здійснити його заважала погода.

Перший політ Ту-144 відбувся 31 грудня 1968 року, тобто на два місяці раніше надзвукового пасажирського Конкорда. Ту-144 є другим,[2] після Douglas DC-8, в історії пасажирським авіалайнером, що подолав звуковий бар'єр, це відбулося 5 червня 1969 року на висоті 11000 метрів, досягнувши числа Маха М=1,08.

Цей і низка наступних польотів показали, що процес проходження літаком трансзвукових режимів далекий від розрахункового. Майже рік знадобився на пошук причин незапланованого зростання опору, вироблення заходів протидії. 25 травня 1970 перший Ту-144 нарешті перевищив швидкість М=2 на висоті 16300 м, а 15 липня на ньому була досягнута максимальна швидкість 2443 км/год (М=2,35).

Будувалися і переобладнані:

• Ту-144 («044») — перший дослідний зразок № 68001 з двигунами НК-144. Сильно відрізнявся багатьма елементами конструкції (формою і профілем крила, розміщенням двигунів і стійок шасі, конструкцією стійок шасі, довжиною і формою окремих елементів фюзеляжу, катапультованими кріслами екіпажу, відстрілюваними люками для виходу катапультованих крісел та іншими особливостями) від передсерійного і серійних і був швидше окремою моделлю літака.
• Ту-144 («004») — передсерійний дослідний зразок № 77101 із двигунами НК-144.
• Ту-144С — серійні (дослідні літаки та літаки, що експлуатувалися) з двигунами НК-144A.
• Ту-144Д — дослідні серійні літаки з двигунами РД-36-51.
• Ту-144ЛЛ — дослідний літак Ту-144Д з двигунами НК-32.

Ту-144 повинен був пройти величезний комплекс льотних і стендових перевірок — конкретно по 1753 пунктів норм ТНЛПНЛ. Тому МАП пред'явив на випробування кілька Ту-144, а розподіл завдань між ними було таким:

• на літаку № 01-1 випробовувалася силова установка на основі двигунів НК-144А, а також виконувалися перервані і продовжені злети;
• на літаку № 02-1, що злетів 13 грудня 1973, перевірялося навігаційне обладнання та системи електропостачання;
• на літаку № 02-2, який підключився до програми 16 червня наступного року, проходили перевірку аеродинамічні характеристики, міцність конструкції, стійкість і керованість на великих кутах атаки;
• літак № 04-1, який почав польоти 4 березня 1975, був задіяний для відпрацювання директорного заходу на посадку, автоматичної системи управління і автомата тяги;
• на літаку № 05-1 проводилася комплексна оцінка літака і бортових систем.

Крім того, деяку участь у випробуваннях взяли літаки № 04-2, № 05-2, а також № 01-2 до своєї трагічної загибелі в Парижі.

До кінця 1981 р. основний обсяг держвипробувань далекого літака був виконаний. Загалом 5 машин виконали 411 польотів з нальотом 764 години. Ту-144Д довів відповідність нормам ТНЛПНЛ і 9 червня 1981 навіть отримав Тимчасовий сертифікат льотної придатності № 11В-144Д, що давав формальне право розпочати експлуатаційні випробування. Одним із висновків держвипробувань стало встановлення невідповідності реальної економічності двигуна заданій: витрата палива виявилася більшою на 3,4%. Міністр авіапрому без зволікання дав наказ головному конструктору П. А. Колесову усунути цю невідповідність. Двигунобудівники зробили все, що могли, і новий варіант двигуна був створений, але із запізненням на 2 роки. Він успішно пройшов стендове відпрацювання, проте в повітря на Ту-144Д так ніколи і не піднявся.

Перед дозволом на перевезення пасажирів в МЦА вирішили провести експлуатаційні випробування, та за 2 дні до їх початку 12 листопада на стенді відбулося руйнування двигуна.

Ту-144 на аеродромі Рамєнскоє.

У цій ситуації дії керівників МЦА знову набувають агресивного характеру. В уряд СРСР один за одним ідуть листи і доповіді, в яких обґрунтовується безперспективність подальших зусиль з доведення літака. І 27 січня 1982 здається МАП — новий міністр І. С. Сілаєв дає вказівку № С24/464 «Про припинення серійного виробництва літаків Ту-144Д, закінчуючи літаком № 09-1». А 1 червня 1983 виходить Постанова ЦК КПРС і Ради Міністрів СРСР № 491—169 «Про припинення робіт по літаку Ту-144 і використанні виготовлених літаків як летючих лабораторій».

Всього було побудовано шістнадцять Ту-144, які зробили загалом 2556 польотів загальною тривалістю 4110 годин. Більше за всіх 432 год — провів у повітрі літак з бортовим позначенням СССР-77114. До середини 1990-х рр. збереглося 10 екземплярів Ту-144, з них кілька літаків на прохання Міннауки і рішенням керівництва МАП були передані в музеї і навчальні заклади. Так, 29 лютого 1980 екіпаж Г. Воронченка перегнав до Музею ВПС в Моніно літак СССР-77106. Борт СССР-77107, пілотований В. Матвєєвим, перелетів до Казані 29 березня 1985. Машина з бортовим позначенням СССР-77108 була перегнана до Куйбишева 27 серпня 1987 екіпажем В. Борисова. 1 липня 1984 р. на літаку СССР-77110 перелетів до Ульяновська С. Агапов. Борт СССР-77109 перебуває на заводі у Воронежі, де був побудований. Перший Ту-144Д (СССР-77105) залишався в Жуковському в аварійному стані, там же зберігалися і решта — чотири Ту-144Д (СССР-77112-77115). Вони були законсервовані для тривалого зберігання, і на них періодично проводилися необхідні профілактичні та ремонтні роботи. Згодом ці машини стали базою для створення летючої лабораторії Ту-144ЛЛ.

• Висока вартість виробництва і експлуатації
• Підвищений шум
• Неекономний, велике споживання палива

Джерела: www.tu144sst.com[3] та www.concordesst.com[4]

• Reaction Engines A2

• Історія и опис Ту-144
• Жизнь и смерть самолёта «Ту-144» (журнал «Огонёк»)
• Ту 144 докладна історія створення на сайті www.testpilot.ru
• Сторінка Ту-144
• Auto + Technik Museum Sinsheim
• реестр выпущенных Ту-144 с подробным описанием
• реестр всех выпущенных Ту-144 с подробным описанием на сайте Авиационной истории
• Перелік всіх Ту-144s з можливою долею
• Вілеокліп NASA
• Статистика