Сверхзвуковой ту 144 – Ту-144 первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолёт — Авиация — Военная техника — Каталог статей

ТУ-144 – атакующий всадник сверхзвуковой авиации

Ту-144  - не просто «первая ласточка» сверхзвуковой пассажирской авиации. Это один из символов Страны Советов эпохи "холодной войны" и ее технического превосходства над западным миром. Ту-144, практически вдвое превысив скорость звука и на несколько десятилетий опередив свое время, положил начало новой эры пассажирской авиации, которая, впрочем, так и не наступила до сих пор. Единственный его конкурент на этом поприще – англо-французский «Конкорд» - потерпел даже более оглушительное фиаско.

В шестидесятые годы человечество, пожалуй, еще было технологически и научно не готово к подобным достижениям. Тогда мировой науке практически ничего не было известно об усталости металла. Вся история конкурентной борьбы этих двух машин сопровождалась непрерывными катастрофами и неудачами с обеих сторон.

Когда стало известно о совместном англо-французском проекте по созданию принципиально нового сверхзвукового пассажирского авиалайнера, реакция Советского Союза была молниеносной. Ответом на этот проект должен был стать Ту-144. «Конкорд» рассчитывался на крейсерскую скорость полета в пределах 2200-2300 км/ч. Советскому аналогу требовалось превзойти этот показатель, как и многие другие. Никита Хрущев ни в чем не желал уступать своим западным недругам.

Разработка этого амбициозного проекта была поручена ОКБ Туполева. Новому самолету была присвоена марка «ТУ-144», и его постройкой занимался Воронежский авиазавод. Появление на свет нового детища советского авиапрома раньше «Конкорда» и техническое превосходство советского авиалайнера над англо-французской машиной расценивались не иначе как важнейшие политические задачи. Денег на постройку Ту-144, как это было принято в СССР, не жалели.

Вся конструкция этой сверхзвуковой металлической птицы была воплощением светлой и прогрессивной технологической идеи: подал заготовку на автоматизированный станок с ЧПУ и на выходе получил огромный фрагмент фюзеляжа или плоскости крыла. Автоматика, конечно, не подводила, но при таком подходе почему-то забывали, что для полуфабрикатов такого гигантского размера и слитки нужны соответствующего масштаба. Их достаточно сложно отливать, что приводит к образованию местных неоднородностей, посторонних включений и дефектов, ослабляющих металл.

Может, в этом и не было бы ничего страшного, если бы не предназначение машины. Ведь самолет ТУ-144 должен был преодолевать звуковой барьер, а значит, выдерживать колоссальные перегрузки. Например, у его технологического соперника «Конкорда» после не самого долгого эксплуатационного периода прямо в полете начинали отваливаться крылья. И причину долго выяснить не удавалось. Он прекрасно проходил разнообразные испытания. В том числе в глубоких бассейнах в условиях очень высоко давления. В конце концов, он был просто снят с производства.

Примерно такая же участь постигла ТУ-144. После обработки конструкции, изготовленной из цельнометаллической плиты большой толщины, в некоторых местах оставались тонкие (до двух миллиметров) перемычки. Они-то со временем и рвались, не выдерживая постоянных огромных перегрузок.

И все-таки Ту-144 по сроку эксплуатации значительно превзошел «Конкорд», хотя до сих пор сохраняется память о крушениях этой машины. Пожалуй, самая известная из них – катастрофа, случившаяся на авиавыставке в Ле-Бурже в 1973-м году. Неоценимый опыт, полученный при создании этой машины, был успешно использован при проектировании и постройке тяжелых сверхзвуковых авиалайнеров Ту-22М и Ту-160.

А сами Ту-144 до середины девяностых успешно использовались в различных научных исследованиях: изучении озоновой оболочки планеты, солнечных затмений и пр. На модификации этой машины - Ту-144Д - поставлены тринадцать мировых рекордов, которые до сих пор не побиты.

fb.ru

144 - первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолет

Успехи в создании в 50-ые годы сверхзвуковых боевых самолетов, в том числе и тяжелого класса, создали необходимую научно-техническую базу для появления первых сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС). В 50-е годы XX века в мире появляются опытные, а затем и серийные сверхзвуковые тяжелые самолеты военного назначения, и практически сразу на их базе ведущие мировые авиационные фирмы подготавливают проекты СПС различных аэродинамических и компоновочных схем. Детальный анализ и дальнейшая проработка этих проектов показали, что создание эффективного конкурентоспособного, в сравнении с дозвуковыми пассажирскими самолетами, СПС путем модификации военного прототипа - задача крайне сложная. В ходе масштабных исследований проблемы создания СПС, анализируя все возможные варианты технических решений, авиационные специалисты как в СССР, так и на Западе постепенно пришли к твердому убеждению, что экономически эффективный СПС необходимо проектировать как принципиально новый тип летательного аппарата.

В свете создания отечественного СПС перед отечественной авиационной наукой и промышленностью ставился ряд научно-технических проблем, с которыми наша ни дозвуковая пассажирская, ни военная сверхзвуковая авиация еще не сталкивались. Прежде всего для обеспечения требуемых летно-технических характеристик СПС (двухмаховый полет на дальность до 6500 км со 100-120 пассажирами, в сочетании с приемлемыми взлетно-посадочными данными) требовалось обеспечить значительное улучшение аэродинамического совершенства самолета при крейсерских полетах на М=2-2,2 (аэродинамическое качество на этих режимах необходимо было увеличить до 7,5-8,0). Требовалось решить вопросы устойчивости и управляемости тяжелого самолета при полетах в дозвуковой, трансзвуковой и сверхзвуковой областях. Длительный полет на скорости М=2 был связан с исследованиями и обеспечением прочности конструкции агрегатов планера при повышенных температурах (близких к 100-120 градусам С), предстояло создать теплостойкие конструкционные материалы, смазки, герметики, а также разработать типы конструкций, способных длительно работать в условиях циклического аэродинамического нагрева. Очень высокие требования предъявлялись к агрегатам силовой установки: необходимо было создать мощные и экономичные двигатели, устойчиво работающие в условиях сверхзвукового полета, решить проблемы регулирования воздухозаборников, работающих в широком диапазоне высот и скоростей.
Выполнение длительного сверхзвукового крейсерского полета наиболее рационально было выполнять на больших высотах, соответственно перед головным и агрегатными ОКБ ставилась задача разработки принципов создания новых систем кондиционирования воздуха, а затем и конкретных агрегатов и систем, обеспечивающих комфортные условия пассажирам и экипажу на больших высотах, при длительных полетах при значительных нагревах элементов конструкции планера. Необходимо было создать ряд новых устройств и систем, обеспечивающих автоматическое управление полетом, точную навигацию в условиях длительного сверхзвукового полета и автоматическую посадку. Возникла необходимость изучения экологических особенностей эксплуатации СПС, связанных с выбросом в атмосферу большого количества отработанных газов двигателей на больших высотах и их влиянием на озонный слой, воздействием шума и звукового удара на людей, животных и строения, воздействием длительных полетов на больших высотах на пассажиров и экипаж, связанных с воздействием солнечной радиации. При создании СПС, исходя из условий безболезненного его внедрения в существующую транспортную систему, необходимо было при проектировании СПС учитывать особенности отечественной и международных систем воздушных перевозок, существующих аэропортов и управления воздушным движением.
Официальным основанием для начала работ по отечественному СПС первого поколения (СПС-1), получивших обозначение Ту-144, стало постановление правительства от 16 июля 1963 года. ОКБ А.Н.Туполева задавалось спроектировать и построить СПС с крейсерской скоростью полета 2300-2700 км/ч, практическая дальность полета на сверхзвуке с 80-100 пассажирами оговаривалась 4000-4500 км; в перегрузочном варианте с дополнительными топливными баками и с 30-50 пассажирами - 6000-6500 км. Самолет должен был эксплуатироваться с аэродромов первого класса при нормальной взлетной массе 120-130 тонн. Учитывая техническую сложность получения максимальной дальности полета первого отечественного СПС, решено было вести работы в два этапа: на первом этапе достигнутая практическая дальность полета должна была составлять 4000-4500 км, на втором этапе - 6500 км.
Проектирование Ту-144 Андрей Николаевич решил поручить в ОКБ Отделению "К", руководимому Алексеем Андреевичем Туполевым, занимавшемуся беспилотной техникой и имевшему достаточный опыт в области освоения длительного полета со скоростями превышающими 2М. В дальнейшем после смерти А.Н.Туполева и назначения А.А.Туполева руководителем предприятия, темой Ту-144 руководили Ю.Н.Попов и Б.А.Ганцевский. В настоящее время в ОКБ тему развития СПС возглавляет главный конструктор А.Л.Пухов, участвовавший в 60-ые годы еще молодым инженером в разработке Ту-144. Эскизное проектирование Ту-144 возглавил В.И.Близнюк (будущий главный конструктор Ту-160).
Вскоре Ту-144 становится одной из основных тем в деятельности ОКБ и всего МАП на ближайшие 10 лет. В ОКБ началось проектирование первого варианта самолета Ту-144.
Исходя из условий получения требуемого аэродинамического качества и получения минимальных разбежек фокуса при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях, остановились на схеме низкоплана - "бесхвостки" с составным треугольным крылом оживальной формы (крыло образовывалось двумя треугольными поверхностями с углом стреловидности по передней кромке 78 градусов - для передней наплывной части и 55 градусов - для задней базовой части), с четырьмя ТРДДФ, размещенными под крылом, с вертикальным оперением, расположенным по продольной оси самолета, и трехопорным убирающимся шасси. В конструкции планера в основном использовались традиционные алюминиевые сплавы. Характерной особенностью Ту-144 стала опускающаяся, хорошо остекленная носовая часть фюзеляжа перед пилотской кабиной, что обеспечивало хороший обзор на больших взлетно-посадочных углах атаки, присущих самолету с крылом малого удлинения. Для удовлетворения требования минимального сопротивления на крейсерском режиме полета стремились расположить двигатели так, чтобы они были спрятаны за максимальный мидель крыло-фюзеляж. Четыре ТРДДФ НК-144 разместили под крылом близко друг к другу. Каждый двигатель имел свой воздухозаборник, причем два соседних воздухозаборника объединялись в общий блок. Подкрыльевые воздухозаборники - плоские с горизонтальным клином. Торможение потока при сверхзвуковых скоростях полета осуществлялось в трех косых скачках уплотнения, в прямом замыкающем скачке и дозвуковом диффузоре. Работа каждого воздухозаборника обеспечивалась автоматической системой управления, которая изменяла положение панелей клина и створки перепуска в зависимости от режима работы двигателя НК-144.
Постройка первого опытного самолета Ту-144 ("044") началась в 1965 году, одновременно строился второй экземпляр для статических испытаний. Опытная машина "044" первоначально рассчитывалась на 98 пассажиров, позднее эта цифра была увеличена до 120. Соответственно расчетная взлетная масса увеличилась со 130 тонн до 150 тонн. В конце 1967 года опытную "044" перевезли в ЖЛИиДБ, где в течение всего 1968 года осуществлялись доводочные работы и доукомплектование машины недостающими системами и агрегатами. Одновременно на аэродроме ЛИИ начались полеты самолета-аналога МиГ-21И (А-144, "21-11"), созданного на базе истребителя МиГ-21С. Аналог создавался в ОКБ А.И.Микояна и имел крыло геометрически и аэродинамически подобное крылу опытного "044". Всего было построено две машины "21-11", на них летали многие летчики-испытатели, в том числе и те которым предстояло испытывать Ту-144, в частности Э.В. Елян, которому вскоре предстояло поднять первый опытный Ту-144 в первый полет. Самолет-аналог успешно облетали до скорости 2500 км/ч, и материалы этих полетов послужили основой для окончательных доработок опытного Ту-144, а также позволили летчикам-испытателям подготовиться к особенностям поведения самолета подобной аэродинамической схемы.
В конце 1968 года опытный "044" был готов к первому полету. На первую машину назначили экипаж в составе: командира корабля - летчика-испытателя Э.В.Еляна; второго пилота летчика-испытателя М.В.Козлова; ведущего инженера-испытателя В.Н.Бендерова и бортинженера Ю.Т.Селиверстова. 31 декабря 1968 года опытный "044" совершил первый полет. По отзывам экипажа, машина показала себя послушной и "летучей". На первом вылете присутствовали А.Н.Туполев, А.А.Туполев. Первый полет Ту-144 стал событием мирового значения и немаловажным моментом в истории отечественной и мировой авиации. Первый "Конкорд" уйдет в полет только 2 марта 1969 года. 5 июня 1969 года опытный Ту-144 первый раз на высоте 11000 м превысил сверхзвуковую скорость, к маю 1970 года машина летала на скоростях М=1,25 - 1,6 на высотах до 15000 м. 12 ноября 1970 года в часовом полете самолет "044" пролетел полчаса на скорости, превышающей 2000 км/ч, на высоте 16960 м была достигнута максимальная скорость 2430 км/ч. В ходе испытаний опытная машина неоднократно летала за рубежи СССР, в мае-июне 1971 года "044" приняла участие в салоне в Ле-Бурже, где она впервые "встретилась" с англо-французским "Конкордом". Выполнив программу испытательных полетов (всего около 150 полетов) "044", так и осталась в одном опытном экземпляре. От "044" большего и не требовалось, свою задачу доказать техническую возможность создания отечественного сверхзвукового пассажирского самолета она выполнила.
Работы по развитию конструкции Ту-144 шли в двух направлениях: улучшение аэродинамики и конструкции Ту-144 с двигателями типа НК-144 и разработка Ту-144 с бесфорсажными ТРД РД-36-51. Результатом этого должно было стать выполнение требований по обеспечению требуемой дальности полета. В1969 году принимается решение по строительству Ту-144 с РД-36-51, одновременно по предложению МАП и МГА принимается решение, до момента создания РД-36-51 и установки их на Ту-144, строить в серии шестьТу-144с НК-144А (двигатель с уменьшенными удельными расходами топлива и увеличенной тягой). 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 по дальности (4000-4500 км), в дальнейшем предполагался переход в серии на РД-36-51, что должно было обеспечить дальность 6500км.
В ходе модернизации самолета, 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 градусов, а базовой увеличили до 57 градусов), форма крыла в плане 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 стали изменения в форме срединной части крыла, обеспечившие 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 в основных опорах шасси, изменилась также схема уборки передней опоры шасси. Важным отличием "004" от "044" стало внедрение в конструкцию 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 уверенно превысила 190 тонн (для "044" -150 тонн).
1 июня 1971 года предсерийный Ту-144 («004») с НК-144А совершил первый полет. Серийный Ту-144 с двигателями НК-144А, построенный на ВАЗ, впервые поднялся в воздух 20 сентября 1972 года. 3 июня 1973 года первая серийная машина во время демонстрационного полета на салоне в Ле-Бурже потерпела катастрофу. Катастрофа первой серийной машины в прямую на ход программы Ту-144 не повлияла. Были проведены необходимые доработки и испытания на режимах полета, с которыми столкнулся экипаж погибшего Ту-144 в небе Франции. Производство Ту-144 с НК-144А продолжалось в Воронеже до начала 1977 года. На выпущенных машинах был проведен большой объем летных испытаний и начаты полеты с пассажирами. По результатам этих испытаний самолета 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 массой 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. После окончания совместных испытаний принимается совместное решение МАП-МГА о начале пассажирских перевозок на самолетах Ту-144 с НК-144А. Два серийных Ту-144 с НК-144А 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. До момента прекращения регулярной эксплуатации с пассажирами в мае 1978 года экипажи Аэрофлота на Ту-144 выполнили 55 рейсов, перевезя 3284 пассажира. Ту-144 с НК-144А стал первым в СССР пассажирским самолетом, который получил национальный сертификат летной годности на безопасность перевозки пассажиров.
Вариант Ту-144 с бесфорсажными экономичными ТРД РД-36-51 получил обозначение Ту-144Д ("004Д"). Первый Ту-144 с РД-36-51А совершил первый полет 30 ноября 1974 года. До середины 1976 года на этой машине шли отработки и доводки новой силовой установки, 5 июня 1976 года этот самолет выполняет перелет на 6200 км с нагрузкой 5 тонн. Этот полет подтвердил перспективность и реальность продолжения работ по Ту-144 с новой силовой установкой. Во второй половине 70-х годов ВАЗ переходит к серийному выпуску Ту-144Д. Первые две серийных машины проходили совместные государственные испытания, которые закончились в начале 80-х годов. По результатам этих испытаний Ту-144Д был рекомендован для эксплуатации с пассажирами,также как и Ту-144 с НК-144А, самолет получил сертификат летной годности, но эксплуатации с пассажирами не было, программа была постепенно свернута. Взлетная масса Ту-144Д превысила 200 тонн, в ходе совместных государственных испытаний удалось получить сверхзвуковую дальность полета с коммерческой нагрузкой в 15 тонн 5330 км, с 11-13 тоннами - 5500-5700 км и с 7 тоннами - 6200 км.
В 80-ые годы часть из построенных самолетов Ту-144 продолжали использовать в качестве летающих лабораторий для проведения различных испытательных программ по созданию новых сверхзвуковых тяжелых самолетов, в том числе и по программам дальнейшего развития СПС. В июле 1983 года на одном из Ту-144Д была установлена серия мировых рекордов скорости и высоты полета с различными массами грузов. В 70-е годы существовали проекты дальнейшей модернизации самолета Ту-144.
В ходе выполнения программы создания Ту-144 туполевскому ОКБ, всей авиационной промышленности СССР удалось создать совершенное техническое изделие, которое по основным своим параметрам сумело обеспечить предъявленные к нему требования и выйти на уровень мировых образцов. Создание и доводка Ту-144 стала крупнейшей и сложнейшей программой в истории отечественного самолетостроения. В результате почти пятнадцатилетней упорной работы ОКБ, всей нашей промышленности удалось создать летательный аппарат высочайшего мирового класса, по своим основным летно-техническим характеристикам не уступавший соответствующему западному аналогу.
Комплекс проведенных работ по Ту-144 во многом обеспечил успехи в создании многих последующих самолетов как туполевского ОКБ, так и самолетов других отечественных ОКБ.
Несмотря на то, что активные работы по Ту-144 в начале 80-х годов были практически свернуты, направление на создание отечественного сверхзвукового пассажирского самолета получило развитие в работах туполевского ОКБ по созданию проекта отечественного сверхзвукового пассажирского самолета второго поколения (СПС-2).

Основные научно-технические достижения программы создания первого отечественного СПС Ту-144

ВЗЛЕТНАЯ МАССА 207 т
ПОЛЕЗНАЯ НАГРУЗКА 15 т
ДАЛЬНОСТЬ ПОЛЕТА 6500 КМ

ПЕРЕДНЕЕ КРЫЛО

  • УЛУЧШАЕТ ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
  • СНИЖАЕТ УРОВЕНЬ ШУМА (ЗА СЧЕТ УВЕЛИЧЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА)
  • РАЗГРУЖАЕТ ФЮЗЕЛЯЖ НА ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫХ РЕЖИМАХ
  • ПОЗВОЛЯЕТ УВЕЛИЧИТЬ ВЗЛЕТНЫЙ ВЕС НА 10-20т ПРИ ЗАДАННЫХ ВПХ

БЕСФОРСАЖНЫЕ ТРД

  • ВЗЛЕТНАЯ ТЯГА Квзл = 21 т
  • УДЕЛЬНАЯ МАССА mдв/Rвзл = 0,256
  • РАСХОД ТОПЛИВА НА М=2,0 СR=1,19
  • РЕГУЛИРУЕМОЕ СОПЛО С ЦЕНТРАЛЬНЫМ ТЕЛОМ, РЕВЕРСОМ И СИСТЕМОЙ ШУМОГЛУШЕНИЯ

Кmахм=2.2~8,1 ЗА СЧЕТ:

  • ОПТИМАЛЬНОЙ ПОЛЕТНОЙ ФОРМЫ КРЫЛА (ПЛАН, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ, ДЕФОРМАЦИЯ, КРУТКА)
  • ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАПЕЛЬНОЙ ФОРМЫ КРЫЛА С УЧЕТОМ ПОЛЕТНОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ БАКОВ: ДВОЙНОЕ АЗОТИРОВАНИЕ ТОПЛИВА В ПРОЦЕССЕ ЗАПРАВКИ

АЭРОДИНАМИКА

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ КРЫЛА НА АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
  • ОТРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРЕДНЕГО КРЫЛА
  • ТРУБНЫЕ И ЛЕТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА ПЕРЕД ВОЗДУХОЗАБОРНИКОМ И ТЕЧЕНИЯ В МЕЖГОНДОЛЬНОЙ ОБЛАСТИ
  • ОТРАБОТКА ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ МГ
  • КЕССОННАЯ КОНСТРУКЦИЯ КРЫЛА
  • ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В КОНСТРУКЦИИ КРЫЛА ФРЕЗЕРОВАННЫХ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ПАНЕЛЕЙ ВАФЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ
  • ШИРОКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

БОЛЬШОЙ ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ, НАЗЕМНЫХ И ЛЕТНЫХ ИСПЫТАНИЙ

  • СОЗДАНО 186 НАЗЕМНЫХ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ
  • ОБЪЕМ ТРУБНЫХ ИСПЫТАНИЙ В 45 РАЗ БОЛЬШЕ, ЧЕМ У ОБЫЧНОГО САМОЛЕТА
  • СОЗДАН САМОЛЕТ-АНАЛОГ НА БАЗЕ МиГ-21

ПРОЧНОСТЬ

  • СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ И ОТДЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
  • СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ПЛАНЕРА (ОПЫТНЫЙ И СЕРИЙНЫЙ САМОЛЕТ)
  • УСТАЛОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПЛАНЕРА
  • УСТАЛОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПЛАНЕРА С НАГРЕВОМ
  • СТАТИЧЕСКИЕ И УСТАЛОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОТКЛОНЯЕМОГО НОСА И ПЕРЕДНЕГО КРЫЛА
  • УСТАЛОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ САМОЛЕТА НА ПОДВЕСКЕ

Источник: Александр Затучный, Владимир Ригмант "40 лет первому полету Ту-144"

www.migavia.com

Ту-144ЛЛ

    Весь период после создания Ту-144 АНТК им. А.Н.Туполева. вместе с ведущими отраслевыми научными центрами (такими, как ЦАГИ, ЦИАМ, ВИАМ, ЛИИ) не прекращали проработок по СПС второго поколения. Эти работы состоят из общего проектирования самолета, разработки его составных частей, а также научно-исследовательских и экспериментальных работ по созданию новых материалов, покрытий, технологических процессов. Опыт по созданию Ту-144 широко использовался при разработке Ту-244, а в 1993 г. два Ту-144Д переоборудуются под летающие лаборатории в рамках работ по СПС второго поколения.
    В виду отсутствия финансирования, работы по созданию Ту-244 остались на стадии исследования, а летающая лаборатория Ту-144 приняла участие в совместной программе США и России по летным исследованиям в интересах разработки технологий для создания сверхзвукового пассажирского самолета нового поколения (HSCT).
    Межправительственным соглашением, подписанным в июне 1993 года, предусмотрено использование переоборудованного Ту-144Д в качестве летающей лаборатории для изучения вопросов аэроакустики и аэроупругости, создания базы данных по тепловому состоянию силовой установки на больших скоростях, отработки вопросов устойчивости и управляемости, оценки влияния земной поверхности на взлетно-посадочных режимах. Выбор в пользу Ту-144 (а не «Конкорда») был сделан благодаря его большей максимальной скорости полета, наличия убираемого ПГО и, вероятно, меньшей стоимости аренды.
    Для осуществления шестимесячной программы летных испытаний Авиационный научно-технический комплекс (АНТК) имени А.Н.Туполева предоставило летающую лабораторию - самолет Ту-144Д № 08-2 (выпущен в 1981 году, имел налет 82 ч 40 мин, бортовой номер - 77114), оборудованный системой аварийного покидания в полете и способный принять в свободный от кресел салон значительный объем измерительной аппаратуры. Он был выбран из 4 Ту-144, сохранившихся в пригодном для полетов состоянии. Радикальной переделке подвергнута силовая установка. Вместо двигателей РД-36-51А конструкции П.А.Колесова на Ту-144ЛЛ установлены форсированные ТРДД НК-32-1 (модификация НК-32 стратегического бомбардировщика Ту-160). Установили новые мотогондолы с доработанными воздухозаборниками, провели усиление крыла, доработали топливную и другие системы. Это повысило его скорость с М=2,15 до 2,3. Для регистрации экспериментальных данных и параметров с целью подтверждения летной годности самолета на нем установлена новая система регистрации данных «Дамьен». Самолет буквально напичкан температурными датчиками и датчиками давления, трения обшивки, аппаратурой для измерения параметров пограничного аэродинамического слоя.
    Финансирование программы осуществляется корпорацией «Боинг» при содействии компаний «МакДоннелл Дуглас» (вскоре объединившейся с «Боингом»), «Рокуэлл», «Пратт энд Уитни» и «Дженерал электрик», а также Национальным аэрокосмическим агентством США. Хотя стоимость программы возросла с 9 до 14 миллионов $, программа Ту-144ЛЛ - всего лишь небольшая часть из $440 миллионного контракта NASA с Boeing и McDonnell Douglas по HSR (High Speed Research - высокоскоростным исследованиям).
    17 марта 1996 года на летно-испытательной базе АНТК имени А.Н.Туполева в Жуковском состоялась торжественная выкатка Ту-144ЛЛ. На митинге в честь этого события выступили заместитель председателя Госкомоборонпрома Анатолий Братухин, посол США в России Томас Пикеринг, генеральный директор АНТК имени А.Н.Туполева Валентин Климов, главный конструктор Александр Пухов, вице-президент корпорации Рокуэлл - Норт Америкен Лесли Лэкман, директор отдела НАСА Луи Дж. Вильямс и другие почетные гости.
    Летным испытаниям предшествовали наземные на специальных стендах, позволившие получить большое количество данных о работе двигателей, необходимых для разработки силовых установок будущего.
    29 ноября 1996 года состоялся первый полет Ту-144ЛЛ, выполненный экипажем С.Г.Борисова (второй пилот Б.И.Веремей). В ходе проведенных 27 полетов по совместным исследовательским программам, было выполнено восемь уникальных экспериментов по определению распределения давления и коэффициента трения, параметров пограничного слоя, распределению температур по поверхности планера, тепловому режиму внутри силовой установки, шуму внутри салона и акустическим нагрузкам на элементы конструкции. Получены впервые в мире результаты по влиянию земли на взлетно-посадочные характеристики крыла малого удлинения большой площади при полетах над ВПП на сверхмалых высотах. Оценка летных характеристик самолета, в том числе характеристик устойчивости и управляемости. проводилась несколькими экипажами летчиков-испытателей АНТК им. Туполева и ЛИИ им. Громова, в сентябре 1998 г. в трех полетах принимали участие 2 американских летчика-испытателя из НАСА.
    В июне 1999 АНТК имени Туполева и американская фирма «Боинг» успешно завершили программу совместных исследований на летающей лаборатории Ту-144ЛЛ по созданию перспективного сверхзвукового пассажирского самолета.

Описание
Разработчик АНТК им. А.Н.Туполева
Обозначение Ту-144ЛЛ
Тип Cверхзвуковая летающая лаборатория
Экипаж, чел. 3
Геометрические и массовые характеристики
Длина самолета, м 65,7 (60)
Размах крыла, м 28,8 (27)
Площадь крыла, м2 507
Взлетный вес, кг 200000
Вес топлива, кг 102000
Силовая установка
Число двигателей 4
Двигатель ДТРДФ НК-32-1
Тяга двигателя, кгс 25500
Летные данные
Максимальная скорость полета, М= 2,35
Потолок, м 18897
Дальность, км 4000



Источники информации:

  1. Под знаками «АНТ» и «Ту» / В.Ригмант. Авиация и космонавтика 9/2000 /

testpilot.ru

144 - сверхзвуковой пассажирский самолёт ⋆ СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ВЕСТНИК

В ОКБ А.Н. Туполева к решению проблемы проектирования СПС подошли в начале 1960-х гг. 16 июля 1963 г. вышло постановление Совмина СССР № 798-271 и приказ МАП № 276 от 26 июля того же года, где предписывалось ОКБ А.Н. Туполева построить СПС. ОКБ Н.Д. Кузнецова бралось создать двигатели НК-144 с взлетной тягой 20 000 кгс. Проектирование велось в отделении «К», ранее занимавшемся беспилотной техникой. Главным конструктором был назначен А.А. Туполев. В ходе проработки аэродинамической компоновки Ту-144 в ОКБ и ЦАГИ рассматривалось несколько десятков возможных вариантов. Окончательно остановились на схеме низкоплана — «бесхвостки» с составным треугольным крылом оживальной формы с четырьмя ДТРДФ.

Сверхзвуковой самолёт Ту-144 — видео

Двигатели НК-144 разместили под крылом близко друг к другу. Воздухозаборники плоские с горизонтальным клином, работа каждого воздухозаборника обеспечивалась автоматической системой управления. Постройка первого опытного самолета Ту-144 («044») началась в 1965 г. Машина строилась в Москве в цехах ММЗ «Опыт», часть агрегатов изготавливалась на его филиалах. В конце 1967 г. опытную «044» перевезли в Жуковскую летно-исследовательскую и добавочную базу, где в течение всего года осуществлялись доводочные работы.
В конце 1968 г. опытный «044» (бортовой № 68001) был готов к первому полету, но над аэродромом ЛИИ не было погоды. Наконец в последний день уходящего 1968 г. экипаж во главе с летчиком-испытателем Э.В. Еляном совершил первый полет продолжительностью 37 минут. Этот полет Ту-144 стал событием мирового значения в истории отечественной и мировой авиации. В ходе испытаний была достигнута максимальная скорость 2430 км/ч. Англо-французский «Конкорд» первый полет совершил только 2 марта 1969 г.
Для выполнения требований по дальности сверхзвукового полета было решено установить на машину новые двигатели РД-36-51. Решение комиссии Совета Министров СССР по варианту Ту-144 с РД-36-51 было принято в 1969 г. 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.

Решение комиссии Совета Министров СССР по варианту Ту-144 с РД-36-51 было принято в 1969 г. 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. Строительство предсерийного модернизированного самолета Ту-144 началось на ММЗ «Опыт» в 1968 г. По расчетным данным, с двигателями НК-144А предполагаемая сверхзвуковая дальность полета должна была составлять 3500 км. С целью улучшения аэродинамических характеристик самолета изменили форму крыла в плане. По сравнению с «044» увеличилась площадь крыла, ввели более интенсивную коническую крутку его концевых частей. Была увеличена длина фюзеляжа с учетом размещения 150 пассажиров, каждую пару двигателей разместили под крылом. Важным отличием стало внедрение переднего убирающегося в полете крылышка, выдвигавшегося из фюзеляжа на взлетно-посадочных режимах. Строительство предсерийного Ту-144 № 01-1 завершилось в начале 1971 г. 1 июня 1971 г. самолет совершил первый полет. По программе заводских испытаний машина выполнила 231 полет.

Строительство предсерийного модернизированного самолета Ту-144 началось на ММЗ «Опыт» в 1968 г. По расчетным данным, с двигателями НК-144А предполагаемая сверхзвуковая дальность полета должна была составлять 3500 км. С целью улучшения аэродинамических характеристик самолета изменили форму крыла в плане. По сравнению с «044» увеличилась площадь крыла, ввели более интенсивную коническую крутку его концевых частей. Была увеличена длина фюзеляжа с учетом размещения 150 пассажиров, каждую пару двигателей разместили под крылом. Важным отличием стало внедрение переднего убирающегося в полете крылышка, выдвигавшегося из фюзеляжа на взлетно-посадочных режимах. Строительство предсерийного Ту-144 № 01-1 завершилось в начале 1971 г. 1 июня 1971 г. самолет совершил первый полет. По программе заводских испытаний машина выполнила 231 полет.
3 июня 1973 г. первая серийная машина во время демонстрационного полета в Ле Бурже потерпела катастрофу. Погибло шесть членов экипажа во главе с летчиком-испытателем М.В. Козловым. Первый Ту-144 с двигателями РД-36-51 А совершил первый полет 30 ноября 1974 г. 27 апреля 1978 г. совершил первый полет первый серийный Ту-144Д. Самолет начал проходить совместные испытания, но 23 мая 1978 г. машина терпит катастрофу под Егорьевском. Эта катастрофа стала непосредственной причиной приостановки, а затем и полного прекращения эксплуатации Ту-144 с пассажирами. Для отработки новых технологий и проверки расчетных методик в 1995 г. была создана международная летающая лаборатория Ту-144ЛЛ с двигателями НК-321. В июле 1983 г. на Ту-144Д экипаж во главе с С. Агаповым установил 13 мировых рекордов скорости и высоты полета.

Тактико-технические характеристики Ту-144

Экипаж, число пассажиров, чел. 4, 150
Двигатель, тип х кол, название ТРДЦФх4, НК-144А
Тяга: бесфорсажная / форсажная, кгс 13 000 / 17 500
Размах крыла, м / площадь крыла, м2 28,80 / 507,0
Длина самолета / высота самолета, м 67,05/ 12,50
Масса: максимальная взлетная / пустого, кг 180 000 / 85 000
Полезной нагрузки, кг 15 000
Максимальная скорость на высоте/крейсерская, км/ч 2500 / 2200
Практический потолок, м 18 000
Максимальная дальность, км 6500

 

Фото Ту-144

 

 Ту-144 на авиасалоне МАКС 2007 года

 

 Кабина Ту-144

 

 Ту-144 — Жуковский, 19 августа 2011 года, последние приготовления перед экспозицией

Источник



Это интересно

info-leaks.ru

История сверхзвукового самолета Ту-144 | Интересник

6 Июл
2014

Все началось в 1962 году в Лондоне. Сырым ноябрьским днем в одном из государственных учреждений Лондона предметом разговора стал необычный авиационный проект. Речь шла о большом пассажирском авиалайнере, который смог бы, как маленький истребитель, разогнавшись, преодолеть звуковой барьер. Проект был назван «Конкорд». Так началась одна из самых больших авантюр в истории международной пассажирской авиации.

В это же самое время на другом конце континента в СССР, в Москве, в конструкторском бюро Андрея Туполева шли работы по модернизации советского сверхзвукового стратегического ракетоносца Ту-22.

«Облик самолета был уникальным: длинный обжатый фюзеляж, двигатель в хвосте под килем. Экипаж из трех человек – пилота, штурмана и оператора – помещался в узкой кабине с ограниченным обзором. Катапультные кресла вместе с членами экипажа поднимала в самолет специальная лебедка. Все было сделано, чтобы уменьшить лобовое сопротивление и, соответственно, поднять скорость». Из советского документального фильма о Ту-22.

 

Разработка Ту-144

Работы были в разгаре, когда старшего Туполева вызвали в Кремль. Правительство решило спросить у Андрея Николаевича его мнение о работах за рубежом по сверхзвуковым пассажирским самолетам. На что Туполев ответил: «У меня тоже ведутся такие работы».

Туполев сразу оценил сложность задачи, но в то же время он догадывался, какого ответа от него ждут. Кроме того, смелый проект, несомненно, повлек бы за собой прорыв во многих областях науки: моделировании, металлургии, электронике.

Главным конструктором революционной авиаразработки Андрей Туполев назначил сына – Алексея. Но для этого внутри КБ он специально создал отдел из ведущих специалистов, куда вошли и конструкторы, и прочнисты, и представители отдела оборудования, и технологи, которые готовили материалы для возможного создания такого самолета в будущем. Этот отдел возглавил Алексей Андреевич Туполев.

Теперь перед Туполевым-младшим стояла грандиозная задача. Это было даже не технологическое, а политическое противостояние с Западом. На должность ведущего конструктора будущего суперсамолета Алексей Туполев назначает Юрия Попова.

Первое, что они сделали, это начали изучать тот опыт, который был у англо-французов. Тем более, что свои исследования и наметки они широко публиковали в прессе.

Трудности, с которыми столкнулись конструкторы, нельзя назвать сложными: они казались просто непреодолимыми. Чтобы обогнать скорость звука, огромная машина должна была иметь совершенный планер и невероятные мощности двигателя. Только необычной силы моторы могли забросить авиалайнер на 20-километровую высоту.

Андрей Туполев внимательно наблюдал за работой сына. Тем более, что никто в мире до того не строил сверхзвуковой пассажирский самолет. Над чудомашиной трудилось полстраны.

«Только страна, располагающая высокой научной индустриальной базой, способна создавать такие произведения техники». Здесь и далее — из советского документального фильма о Ту-144.

К концу 1968 года коллектив Алексея Туполева под пристальным вниманием отца выходит на финишную прямую. Новый советский сверхсамолет решено по традиции поднять в небо к годовщине Октября.

 

Испытания Ту-144

Самолет ожидает последней команды на летном поле подмосковного военного аэродрома в Жуковском. Но возникли непредвиденные трудности: при наземной отработке развалился турбонасосный агрегат, осколки от агрегата перебили конструкцию.

Это был первый, но не последний удар по самолюбию молодого конструктора Алексея Туполева. Праздник прошел грустно – в переделках до конца декабря 1968 года.

«Снова и снова запускаются двигатели. Еще до начала полетов они прошли большой цикл испытаний. Это двигатели нового класса, сверхмощные, надежные».

Самолет был полностью готов к полету, но тут вмешалась погода. Первый полет, тем более такого сложного самолета, как Ту-144, должен проходить в определенных условиях: ясная погода, высокая облачность, хорошая видимость. А тут, как на грех, видимости почти никакой, дождь, туман. Разработчики приезжали каждое утро и грустно ждали в ангаре нужной погоды.

Наступали последние дни декабря 1968 года. Где-то там, на другом краю континента, во Франции на заводах Аэроспасьяль готовится к полету «Конкорд». Неужели он взлетит раньше? Еще один удар по самолюбию...

В последний день года 31 декабря небо неожиданно прояснилось

Командир экипажа Эдуард Елян, борт-инженер Юрий Селиверстов, ведущий инженер Владимир Бендеров и второй пилот Михаил Козлов поднимаются в кабину. Андрей Николаевич Туполев с сыном Алексеем, главным конструктором проекта, стояли у кромки поля. До взлета оставались секунды…

«Взлетел, набрал высоту. Теперь одно нам остается – ждать».

Соперник Ту-144 в этой гонке, «Конкорд», взлетел спустя только 2,5 месяца. Оба сверхзвуковые, оба пассажирские, эти два самолета изначально не могли соревноваться друг с другом. Ту-144 был больше и мощнее «Конкорда». Наш самолет оказался на 6 метров длиннее, на 10 тонн тяжелее англо-французской разработки. Его скорость, а это главный показатель в авиации, на 200 км/ч превосходила скорость «Конкорда».

«Что же дальше? Дальше шли испытания в воздухе. Осваивались новые режимы, высоты, скорости. Дальше шли наземные разборы, в которых участвовали экипажи Ту-144 – уже не один, а несколько».

Режим испытаний был таким: взлет на форсаже, потом форсаж немного снижался, и на высоте 11-12 тысяч км переходили уже на сверхзвук.

«Скорость 2430 км/ч. Рекордная скорость взята! Самолет Ту-144 открывает эру сверхзвуковых пассажирских полетов».

На долю первого опытного образца выпал ошеломляющий успех.

 

Катастрофа в Ле Бурже

«Сейчас они готовят машину к первому полету за рубеж страны. Ту-144 отправится в Париж на Международный салон аэронавтики и космоса, чтобы, как говорится, других посмотреть и себя показать».

Еще один Ту-144 было решено показать не следующем авиасалоне в Ле Бурже в 1973 году. Именно в тот год под Парижем и произошла одна из самых громких в истории авиакатастроф.

Выполняя сложный элемент, самолет вышел на запредельные перегрузки. Конструкция не выдержала, и машина, развалившись в воздухе, рухнула. Тогда погиб весь экипаж Ту-144. За несколько дней до катастрофы сын конструктора Алексей Андреевич с отцом и экипажем самолета отдыхали в Болгарии в Варне.

Причины трагедии называли самые разные. О них спорят до сих пор. Свидетелем катастрофы был ведущий конструктор Ту-144 Юрий Попов. По его словам, самолет был управляем, но реагировал он на отклонения руля неадекватно. Поскольку высота полета была очень маленькой – 400 метров, пилоты уже практически вывели самолет из пикирования, но самолет не выдержал большой перегрузки.

 

Конец истории Ту-144

Через 4,5 года после катастрофы в Ле Бурже 1 ноября 1977 года Ту-144 получил сертификат летной годности.

В тот же день из столичного аэропорта «Домодедово» начались регулярные пассажирские рейсы сверхзвукового самолета в Алма-Ату. Билет туристического класса на этот самолет стоил 82 рубля – это было всего на 30% дороже, чем на Ил-62. Но если Ил-62 долетал до Алма-Аты за 4,5 часа, то Ту-144 был на подлете уже через час после взлета. Такие скоростные полеты производили ошеломляющее впечатление на публику.

Еще минут 20 после посадки к обшивке самолета нельзя было прикоснуться. В отдельных местах ее температура превышала 120 градусов.

Эксплуатация самолета напоминала учебные взлеты боевого истребителя. Три тормозных парашюта, которые выстреливались при посадке Ту-144, придавали ощущение абсолютного сходства.

Через полгода после начала эксплуатации недалеко от подмосковного Егорьевска при испытаниях разбился серийный Ту-144. Пассажирские рейсы в Алма-Ату были тут же приостановлены. Сначала – до окончания расследования, но как оказалось – навсегда.

Самолет так и не попал в эксплуатацию «Аэрофлота». Многие конструктивные особенности сверхмашины не позволяли выгодно использовать ее в пассажирской авиации. Даже один единственный полет Ту-144 приносил колоссальные убытки. К примеру, для рейса сверхзвукового самолета в Хабаровск туда летел авиазаправщик, чтобы накачать Ту-144 специальным топливом на обратную дорогу.

Без могучей поддержки отца Алексей Туполев не мог отстоять свой самолет. Он очень переживал, и это, несомненно, ускорило его уход. Кроме того, он попал в смутную эпоху 90-х годов, когда на авиацию денег не давали, пошло наполнение российских авиакомпаний западной техникой, коллектив таял, заводы таяли, Алексей Туполев все это безумно переживал. Финал его жизни был омрачен.


 

interesnik.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *