Сверхзвуковой пассажирский самолет, ОКБ им. А.Н.Туполева
Ту-144 («004»)
Характеристики
Ту-144С («004»)
Первый полет
1 июня 1971
Обозначение NATO
Charger
Экипаж, чел
3
Размеры
Ту-144С («004»)
Длина фюзеляжа (С ПВД), м
65,7
Высота самолета, м
12,85
Диаметр фюзеляжа, м
3,3
Размах крыла, м
28,8
Площадь крыла, м2
507
Нагрузка на крыло, кг/м2
385
Удлинение крыла
1,63
Стреловидность крыла по передней кромке
центроплан
76^о
консоли
57^о
Массы
Ту-144С («004»)
Взлётная (максимальная), кг
195000
Вес при посадке (максимальный), кг
120000
Пустого, кг
91800
Коммерческая нагрузка, кг (чел)
15000 (150)
Вес (объем) топлива, кг (л)
98000 (100000)
Силовая установка
Ту-144С («004»)
Двигатели
4 ДТРДФ НК-144А
Тяга (на режиме), кГc
крейсерский сверхзвуковой
5000
крейсерский дозвуковой
3000
взлетный на форсаже
20000
трансзвуковой на форсаже
11800
Тяговооруженность
0.44
Соотношение массы к форсажной тяге, кг/даН
2,29
Расход топлива, кг/км
11,2
Удельный расход топлива (на режиме), кг/кгс х ч
крейсерский сверхзвуковой
1,81
крейсерский дозвуковой
0,92
взлетный на форсаже
1,65
Лётные данные
Ту-144С («004»)
Максимальная скорость полета на высоте 18 км, км/ч (М=)
2500 (2,35)
Крейсерская скорость, км/ч (М=)
2200 (2,2)
Скорость захода на посадку, км/ч
290
Посадочная скорость, км/ч
270
Практическая дальность полета, км
на сверхзвуковой скорости (нагр. 15 т)
3080
на сверхзвуковой скорости (нагр. 7 т)
3600
на дозвуковой скорости
4300
Практический потолок, м
20000
Разбег, м
1900 (2100)
Пробег, м
1500 (1900)
Потребная длина ВПП, м
3600
Описание
Ту-144
[ JPEG 402x152 28]
31 декабря 1968 г. опытный самолет Ту-144 (бортовой номер СССР-68001) совершил первый полет. Ту-144 успел взлететь на 3 месяца раньше «Конкорда». Но этот первый в мире СПС ждала нелегкая судьба...
Работы по развитию базовой конструкции самолета «044» шли в в двух направлениях: создание нового экономичного бесфорсажного ТРД типа РД-36-51 и значительное улучшение аэродинамики и конструкции Ту-144. Результатом этого должно было стать выполнение требований по дальности сверхзвукового полета. Решение комиссии Совета Министров СССР по варианту Ту-144 с РД-36-51 было принято в 1969 году. Одновременно по предложению МАП - МГА принимается решение, до момента создания РД-36-51 и установки их на Ту-144, о строительстве шести Ту-144 с НК-144А с уменьшенными удельными расходами топлива. Конструкцию серийных Ту-144 с НК-144А предполагалось значительно модернизировать, провести значительные изменения в аэродинамике самолета, получив на крейсерском сверхзвуковом режиме Кмакс более 8. Эта модернизация должна была обеспечить выполнение требований первого этапа по дальности (4000-4500 км), в дальнейшем предполагался переход в серии на РД-36-51.
Ту-144
[ JPEG 1000x540 90]
Строительство предсерийного модернизированного самолета Ту-144 («004) началось на ММЗ «Опыт» в 1968 году. По расчетным данным с двигателями НК-144 (Ср=2,01) предполагаемая сверхзвуковая дальность должна была составлять 3275 км, а с НК-144А (Ср=1,91) превысить 3500 км. С целью улучшения аэродинамических характеристик самолета на крейсерском режиме М=2,2 изменили форму крыла в плане (стреловидность наплывной части по передней кромке уменьшили до 76°, а базовой увеличили до 57°) , форма крыла стала ближе к «готической». По сравнению с «044», увеличилась площадь крыла, ввели более интенсивную коническую крутку концевых частей крыла. Однако самым важным нововведением по аэродинамике крыла стало изменение срединной части крыла, обеспечившее самобалансировку на крейсерском режиме с минимальными потерями качества, с учетом оптимизации по полетным деформациям крыла на этом режиме. Была увеличена длина фюзеляжа с учетом размещения 150 пассажиров, улучшена форма носовой части, что также положительно повлияло на аэродинамику самолета. В отличие от «044» каждую пару двигателей в парных мотогондолах с воздухозаборниками раздвинули, освободив от них нижнюю часть фюзеляжа, разгрузив его от повышенных температурных и вибрационных нагрузок, при этом изменили нижнюю поверхность крыла в месте расчетной области поджатия потока, увеличили щель между нижней поверхностью крыла и верхней поверхностью воздухозаборника - все это позволило интенсивней использовать эффект поджатия потока на входе в воздухозаборники на Кмакс, чем это удалось получить на «044». Новая компоновка мотогондол потребовала изменений по шасси: основные стойки шасси разместили под мотогондолами, с уборкой их внутрь между воздушными каналами двигателей, перешли к восьмиколесной тележке, изменилась также схема уборки носовой стойки шасси. Важным отличием «004» от «044» стало внедрение переднего многосекционного убирающегося в полете крылышка-дестабилизатора, выдвигавшегося из фюзеляжа на взлетно-посадочных режимах, и позволявшего обеспечивать требуемую балансировку самолета при отклоненных элевонах-закрылках. Доработки конструкции, увеличение коммерческой нагрузки и запаса топлива привели к возрастанию влетной массы самолета, которая превысила 190 тонн (для «044» - 150 тонн).
Строительство предсерийного Ту-144 № 01-1 (бортовой № 77101) завершилось в начале 1971 года, 1 июня 1971 года самолет совершил первый полет. По программе заводских испытаний машина выполнила 231 полет, продолжительностью 338 часов, из них 55 часов самолет летал на сверхзвуке. На этой машине отрабатывались комплексные вопросы вопросы взаимодействия силовой установки и самолета на различных режимах полета. 20 сентября 1972 года машина совершила перелет по трассе Москва-Ташкент, при этом маршрут был пройден за 1 час 50 минут, крейсерская скорость во время полета достигала 2500 км/ч. Предсерийная машина стала основой для развертывания серийного производства на Воронежском авиационном заводе (ВАЗ), которому решением правительства было поручено освоение в серии Ту-144.
Первый полет серийного Ту-144 № 01-2 (бортовой № 77102) с двигателями НК-144А состоялся 20 марта 1972 года. В серии, по результатам испытаний предсерийной машины, была откорректирована аэродинамика крыла и еще раз несколько увеличена его площадь. Взлетная масса в серии достигла 195 тонн. Удельный расход топлива НК-144А к моменту эксплуатационных испытаний серийных машин намеревались довести до за счет оптимизации сопла двигателя до 1,65-1,67 кг/кгс час, а в дальнейшем до 1,57 кг/кгс час, при этом дальность полета должна была увеличиться до 3855-4250 км и 4550 км соответственно. Реально смогли достичь к 1977 году в ходе испытаний и доводок серии Ту-144 и НК-144А Ср=1,81 кг/ кгс час на крейсерском сверхзвуковом режиме тяги 5000 кгс, Ср=1,65 кг/кгс час на взлетном форсажном режиме тяги 20000 кгс, Ср=0,92 кг/кгс час на крейсерском дозвуковом режиме тяги 3000 кгс и на максимальном форсажном режиме на трансзвуковом режиме получили 11800 кгс.
Ту-144 № 77102
[ JPEG 1000x274 26]
3 июня 1973 года первая серийная машина во время демонстрационного полета в Ле-Бурже потерпела катастрофу. Она выполняла показательный полет вслед за «Конкордом». Стремясь «переплюнуть» конкурента, пилот Михаил Козлов выполнил пролет на малой скорости над ВПП, который неожиданно закончился резким пикированием. В результате значительного превышения допустимой перегрузки произошел отрыв ПГО, которое врезалось в топливный бак в крыле. Погиб экипаж во главе с летчиком-испытателем М.В.Козловым (помимо М.В Козлова в этом полете погибли второй пилот В.М.Молчанов, Заместитель главного конструктор В.Н.Бендеров, бортинженер А.И.Дралин, штурман Г.Н. Баженов, инженер Б.А.Первухин). Для расследования катастрофы была создана комиссия, в которой принимали участия специалисты СССР и Франции. Причин называлось много: это и провокационный маневр французского истребителя «Мираж» (французы снимали полет, пытаясь доказать, что Ту-144 скопирован с «Конкорда», а его ПГО - с опытного истребителя Milan S). По результатам расследования французы отмечали, что отказа в технической части самолета не было, а причиной катастрофы явилось: наличие в кабине непристегнутых членов экипажа, внезапное появление самолета «Мираж» в поле зрения экипажа самолета Ту-144, наличие кинокамеры в руках бортинженера Бендерова, которая при падении могла заклинить штурвал управления. Судя по всему в тот момент подобное заключение устраивало всех. Пожалуй наиболее емко и точно о катастрофе Ту-144 в Ле-Бурже в 90-е годы высказался Э.В.Елян: «Эта катастрофа - горький пример того, как стечение мелких на первый взгляд, незначительных небрежностей, в данном случае и со стороны французских служб управления полетами, привело к трагическим последствиям.»
Ту-144 № 77144 в Ле-Бурже '75
[ JPEG 500x320 21]
Более вероятно, что причина катастрофы была в неотлаженности аналогового блока системы управления для такого режима полета.
Производство Ту-144 с НК-144А продолжалось в Воронеже до начала 1977 года. На этих машинах был проведен большой объем летных испытаний и начаты полеты с пассажирами. На Ту-144 № 02-1 (бортовой № 77103), первый полет выполнен 13 декабря 1973 года, отрабатывался пилотажно-навигационный комплекс НПК-144, система электроснабжения, проводились испытания на режимах прерванного взлета, совершались технические рейсы по городам СССР.
На Ту-144 № 02-2 (бортовой № 77144), первый полет 14 июня 1974 года, проводились исследования по аэродинамике, прочности, поведению на больших углах атаки, проверялась работа самолетных систем и оборудования в нештатных полетных ситуациях, в 1975 году машина летала в Ле-Бурже.
Ту-144 № 03-1 (бортовой № 77105) построили в 1973 году и сразу переделали в Ту-144Д с двигателями РД-36-51А.
Эксплуатация
Ту-144 № 77109 в рейсе Аэрофлота
[ JPEG 1200x301 45]
Ту-144 № 04-1 (бортовой № 77106), первый полет 4 марта 1975 года, использовался для оценки эффективности работы СКВ, на нем решались некоторые проблемы по топливной системе. 26 декабря 1975 года на этой машине был выполнен первый эксплуатационный рейс по маршруту Москва - Алма-Ата. К этому моменту помимо летчиков МАП, на Ту-144 уже начали летать летчики МГА. Самолет перевозил по маршруту грузы, почту, полеты проходили на высотах 18000 м и со скоростями 2200 км/ч. В настоящее время Ту-144 № 04-1 можно видеть в экспозиции Музея в Монино.
Ту-144 № 04-2 (бортовой № 77108), первый полет 12 декабря 1975 года, проводились доводочные работы по системам навигационного оборудования, по АБСУ-144, по системе директорного захода на посадку, по автомату тяги.
Взлетает Ту-144 № 77110
[ JPEG 600x230 23]
Ту-144 № 05-1 (бортовой № 77107), первый полет 20 августа 1975 года, после заводских испытаний и испытаний по различным программам, был представлен в 1977 году в качестве комплексного объекта на совместные государственные испытания. По результатам этих испытаний отмечалось, что летно-технические характеристики самолета, за исключением практической дальности полета с заданным числом пассажиров, взлетной массе, соответствуют заданным на Ту-144 требованиям (при испытаниях получили практическую дальность полета на сверхзвуке при взлетной массе 195 тонн при коммерческой нагрузке 15 тонн 3080 км, при 7 тоннах - 3600 км. Подчеркивалось, что дальность полета 4000-4500 км, при коммерческой нагрузке 14-15 тонн на Ту-144 с НК-144А не может быть реализована и отмечалось, что получение требуемой дальности возможно с двигателями РД-36-51А.
Ту-144 в Монино
[ JPEG 390x190 17]
После окончания совместных испытаний принимается решение МАП - МГА о начале пассажирских перевозок на самолетах Ту-144 с НК-144А. Ту-144 № 05-2 (бортовой № 77109), первый полет 29 апреля 1976 года, и Ту-144 № 06-1 (бортовой № 77110), первый полет 14 февраля 1977 года, использовались для регулярных пассажирских перевозок по трассе Москва - Алма-Ата. В первый пассажирский рейс Ту-144 отправился 1 ноября 1977 года. Полеты на расстояние 3260 км на высоте 16000-17000 м со скоростью 2000 км/ч проводились один раз в неделю, количество пассажиров на борту не превышало 80 человек. Цена билетов была всего на 30-40 % дороже, чем на Ил-62. До момента прекращения регулярной эксплуатации с пассажирами в мае 1978 года, экипажи Аэрофлота на Ту-144 выполнили 55 рейсов (102 с учетом грузовых), перевезя 3284 пассажира. Ту-144 с НК-144А стал первым в СССР пассажирским самолетом, который получил национальный сертификат летной годности на безопасность перевозки пассажиров, остальные самолеты Аэрофлота в то время подобного сертификата не имели (исключение составлял Ту-134, который был сертифицирован в Польше по английским нормам летной годности).
Конструкция
ПГО Ту-144
[ JPEG 400x193 15 Кб ]
Ту-144С представляет собой выполненный по схеме «бесхвостка» низкоплан. Готическое крыло с отклоненным вниз носком имеет угол стреловидности передней кромки 76° в околофюзеляжных частях и 57° на всей остальной части. У серийных самолетов крыло значительно изменено (кроме увеличения размаха и кривизны профиля, использована аэродинамическая крутка, а концевые части крыла отклонены вниз). Оптимальная полетная форма самолета (форма крыла в плане, распределение толщин, деформация срединной поверхности, крутка) позволила достичь самого высокого аэродинамического качества (8,1 при М=2) на крейсерском режиме. Крыло самолета (удлинения 1,63 и сужения 7, многолонжеронной конструкции) состоит из основной и отъемных частей и имеет силовую нагруженную обшивку в виде монолитных фрезерованных панелей. У серийных самолетов предусмотрена убирающаяся взлетно-посадочная механизация типа «переднее крыло». Это многоразрезное (типа ЦАГИ) прямое крыло с размахом около 3 м и отрицательным поперечным V располагается в носовой части фюзеляжа за кабиной экипажа. Каждая его консоль имеет выпукло-вогнутый профиль и оснащена четырьмя постоянными щелями. Убирающееся переднее крыло используется только во время взлета и посадки.
Схема Ту-144
[ JPEG 1000x650 42]
Фюзеляж круглого сечения имеет носовой обтекатель кабины экипажа, отклоняющийся вниз под углом 12° в условиях взлета и на 17° при посадке. Остекление кабины экипажа прототипа состоит из двух передних, а также боковых окон. Носовой обтекатель снабжен четырьмя продольными удлиненными боковыми окнами, обеспечивающими видимость вперед во время его подъема и в крейсерском полете. Существенной модификации подвергнут фюзеляж, который у серийных самолетов предназначался для размещения 150 пассажиров в трех салонах вентиляционного типа. В самолетах первого класса кресла располагаются по схеме 1 + 2 на расстоянии 102 см, а в туристском 2 + 3 на расстоянии 87 см. В связи с увеличением длины фюзеляжа предусмотрены дополнительные третьи входные двери и 32 (вместо 25) иллюминатора с каждой стороны. Оборудование пассажирских салонов поставлялось из ГДР.
Схема уборки шасси
[ JPEG 400x225 21]
Шасси - трехстоечное. Передняя стойка имеет спаренные колеса. В серийных самолетах использовались 8-колесные тележки, которые убираются в ниши, находящиеся в гондолах двигателей. Каждая ниша закрывается двумя передними и двумя задними створками. При выпущенном шасси створки открыты и выступают вниз за обводы гондолы. При уборке главных стоек тележки поворачиваются в поперечной плоскости на 90°, а сами стойки убираются в направлении полета. Главные тележки снабжены колесами диаметром 950 мм с давлением в пневматиках 13,5 кГ/см2.
Серийные самолеты оснащены 4 усовершенствованными двигателями НК-144А конструкции Н. Д. Кузнецова. Они установлены попарно в двух гондолах длиной около 23 м, размещенных под центропланом. У серийных самолетов гондолы удалены от продольной оси самолета на значительное расстояние и представляют собой отдельные конструктивные узлы.
Состояние
Ту-144 строились на Воронежском авиазаводе практически штучно, по две машины в серии. Всего было построено 17, из которых 6 последних - Ту-144Д. Воронежский авиазавод выпустил 14 летных самолетов (15-й остался невостребованным). Оборудование пассажирских салонов поставлялось из ГДР.
Два Ту-144 переданы в авиамузеи - в Монино и в музей гражданской авиации в Ульяновске. Причем в Монино Ту-144С (СССР-77106) прибыл «своим ходом», совершив посадку на грунтовом аэродроме!
Выпуск Ту-144
Зав.№
Тип
Бортовой №
Примечания
ММЗ «Опыт»
Зав.№
Тип
Бортовой №
Примечания
31.12.1968
00-1
Ту-144 («044»)
СССР-68001
Прототип, в Ле-Бурже 1971. Списан
1.06.1971
01-1
Ту-144С («004»)
СССР-77101
Предсерийный самолет, списан
Воронежский авиазавод (ВАЗ)
Зав.№
Тип
Бортовой №
Примечания
20.03.1972
01-2
Ту-144С («004»)
СССР-77102
Первый серийный самолет. Разбился 3 июня 1973 в Ле-Бурже, списан
13.12.1973
02-1
Ту-144С («004»)
СССР-77103
Технические рейсы
14.06.1974
02-2
Ту-144С («004»)
СССР-77144 (77104?)
Ле-Бурже 1975
30.11.1974
03-1
Ту-144С («004»)
СССР-77105
Сразу переделан в Ту-144Д («004Д»), стоит в Ульяновске(?)
4.03.1975
04-1
Ту-144С («004»)
СССР-77106
Транспортные рейсы в Алма-Ату. Сейчас в Монино
12.12.1975
04-2
Ту-144С («004»)
СССР-77108
Доводка навигационного оборудования
20.08.1975
05-1
Ту-144С («004»)
СССР-77107
Проходил гос.испытания
29.04.1976
05-2
Ту-144С («004»)
СССР-77109
Пассажирские рейсы в Алма-Ату.
14.02.1977
06-1
Ту-144С («004»)
СССР-77110
Пассажирские рейсы в Алма-Ату.
27.04.1978
06-2
Ту-144Д («004Д»)
СССР-77111
Первый серийный Ту-144Д, разбился 23 мая 1978, списан
