Ту-144: опережая звук и весь мир

5 июня 1969 года советский авиалайнер Ту-144 впервые преодолел звуковой барьер. Он опередил не только звук, но и весь мир – иностранный сверхзвуковой пассажирский самолет «Конкорд» взлетел на несколько месяцев позже. При этом Ту-144 по некоторым параметрам даже превосходил своего британско-французского «собрата».

 

В разработке передовых решений для первого сверхзвукового авиалайнера принимали участие сотни советских предприятий, в том числе и те, которые входят сегодня в Ростех. Об истории создания Ту-144 и его непростой судьбе – в нашем материале.
 

Сверхзвуковая гонка 

Первые проекты сверхзвуковых гражданских самолетов появились в послевоенные годы на волне успеха с преодолением скорости звука боевыми истребителями и позже − сверхзвуковыми бомбардировщиками. Однако дальнейшее изучение вопроса показало, что пассажирский сверхзвуковой самолет крайне сложно сделать на основе боевого, так как они существенно отличаются по требованиям и условиям использования. 

В начале 1960-х годов Великобритания и Франция запустили совместный проект по созданию сверхзвукового авиалайнера, получивший название «Конкорд» («Согласие»). Чудо-машина должна была переносить около ста пассажиров через Атлантику всего за три часа против прежних шести-восьми на обычных реактивных самолетах. 

1920px_02_03_69_1er_vol_de_Concorde_1969_53Fi1931_cropped.jpg
«Конкорд», 2 марта 1969 г. Фото: André Cros / Wikimedia.org

В 1963 году в гонку включаются США и СССР. Советское правительственное задание подразумевало создание отечественного сверхзвукового авиалайнера с крейсерской скоростью полета более 2300-2700 км/ч и дальностью полета до 4,5 тыс. км при загрузке до 100 пассажиров на борту или до 6,5 тыс. км с 50 пассажирами и дополнительным горючим. К 1967 году планировалось построить пять экземпляров. 

На ближайшие 10 лет создание сверхзвукового авиалайнера становится одним из основных проектов Министерства авиационной промышленности СССР. Работа над самолетом была поручена ОКБ Туполева. Проект возглавил сын выдающегося конструктора Алексей Андреевич Туполев. 
 

Красота скорости  

В разработке Ту-144 советские конструкторы решали ряд сложных научно-технических вопросов, с которыми отечественный авиапром сталкивался впервые. В 1965 году были определены основные конструкторские решения, и модель самолета была продемонстрирована на авиасалоне в Ле Бурже. В 1966 году утвердили полноразмерный макет авиалайнера. 

Требования к дальности полета на сверхзвуковых скоростях повлияли на особенности конструкции Ту-144. Планер самолета был выполнен по схеме «бесхвостка» с треугольным крылом малого удлинения, со сложной передней кромкой и однокилевым оперением. Необычный стремительный облик самолета дополняла яркая черта, отличавшая его от других моделей – опускающаяся носовая часть фюзеляжа, похожая на клюв птицы. Это решение обеспечивало пилотам качественный обзор при взлете и посадке с большим углом атаки, характерным для самолетов подобной конструкции. 

144-30.jpg
Сборка самолета Ту-144. Фото ПАО «Туполев»

Львиную долю успеха в преодолении звукового барьера новым самолетом должен был обеспечить двигатель. Его взялось построить ОКБ Н.Д. Кузнецова. Специально для Ту-144 был разработан двухконтурный турбовентиляторный двигатель НК-144 с форсажными камерами. В самолете использовались новейшие материалы на основе алюминия, и впервые широко применялся титан. 

В Ту-144 была задействована самая совершенная по тем временам авионика. Автопилот и бортовая ЭВМ обеспечивали автоматический взлет и посадку в любое время суток. Пассажирский салон и четырехместная кабина были выполнены по последнему слову дизайна с повышенным уровнем комфорта. Как и многие другие машины Туполева, Ту-144 отличался изяществом и красотой, подтверждая тезис конструктора о том, что «некрасивые самолеты не летают». 

Спецоперация «Крыло»

Создание первых образцов Ту-144 было связано с решением множества уникальных задач. Одной из них стала транспортировка готовых крыльев. Опытные модели собирались на заводе ОКБ Туполева в подмосковном Жуковском, а за производство крыльев отвечал Воронежский авиазавод. Изначально планировалось доставить готовые крылья по речному пути, но в начале 1967 года реки уже покрылись льдом. Тогда было решено использовать «летающий кран» Ми-10. Однако специалисты ЦАГИ рассчитали, что подъем таких больших крыльев на вертолете невозможен. 

Создатели англо-французского «Конкорда», что называется, наступали ОКБ Туполева на пятки, остро стоял вопрос престижа страны, и любые промедления были чреваты проигрышем в этом негласном соревновании. Сроки сборки Ту-144 поджимали, и было решено рискнуть и проверить теоретические выкладки ЦАГИ на практике. Для этого в ОКБ Миля был собран специальный экипаж, который должен был выполнить «невыполнимое» задание.

1546507804166399454.jpg
Выкатка первого серийного Ту-144 из сборочного цеха Воронежского авиационного завода, 1972 г.

На Воронежском авиазаводе работали круглые сутки и изготовили макеты крыльев для тестового полета. В хвостовую балку вертолета для устойчивости загрузили более тонны мешков с песком, а все лишнее оборудование, наоборот, сняли. Первые попытки подъема крыльев подтвердили расчеты ЦАГИ: вертикальный взлет с таким грузом был невозможен. Тогда летчик-испытатель КБ Миля В.П. Колошенко отважился на взлет с разбегом, который оказался удачным. 

В полете Ми-10 с крылом сопровождали самолеты Ли-2, Ан-2 и вертолет Ми-4. Из-за плохой погоды и опасности обледенения полет пришлось прервать и экстренно приземлиться в районе Тулы. Вертолет получил небольшие повреждения и через три дня успешно доставил крыло Ту-144 в Жуковский. Все участники этой спецоперации получили благодарности и премии. 

Первый в небе

В декабре 1967 года англо-французский «Конкорд» был впервые показан публике, и руководство СССР потребовало от разработчиков Ту-144 во что бы то ни стало поднять советский самолет в воздух раньше конкурентов. 

К концу 1968 года Ту-144 был готов к первому полету. Возглавлял экипаж заслуженный летчик-испытатель ОКБ Туполева Эдуард Елян. Ввиду необычности машины для большей безопасности экипажа в кабине были установлены катапультирующиеся кресла, впервые в опытном пассажирском самолете.

scale_1200.jpeg

С середины декабря Ту-144 находился в предстартовой готовности, но плохая погода не давала ему взлететь. И только в последний день 1968 года самолет «проскочил» в метеоокно и смог подняться в воздух. Уже через 25 секунд после объявления старта Ту-144 оторвался от взлетной полосы. Первый полет продолжался 37 минут. 

Советский Союз на этом этапе утвердил свой приоритет в освоении сверхзвуковой гражданской авиатехники. «Конкорд» впервые взлетит только 2 марта 1969 года.
 

Преодолевая предел Маха

Следующим шагом стало преодоление звукового порога. 5 июня 1969 года опытный Ту-144 на высоте 11 тыс. м впервые развил сверхзвуковую скорость. В мае следующего года самолет преодолел рубеж в 2 Маха на высоте 16,3 тыс. м со скоростью 2150 км/ч. 

В ходе испытаний выяснилось, что опытные двигатели НК-144 не обеспечивали требуемую дальность полета без форсажа. Ту-144 на сверхзвуке смог преодолеть 2920 км, что было значительно меньше заявленных требований. Кроме того, в процессе испытаний были выявлены недостатки конструкции. Тем не менее опытный Ту-144 выполнил свою миссию, доказав возможность сверхзвуковых гражданских перелетов.

Tupolev_Tu-144_in_Hannover_in_1972_Manteufel.jpg
Ту-144 в Ганновере в апреле 1972 года. Фото: Ralf Manteufel / Wikimedia.org  

Следующая модель Ту-144 №01-01 была закончена в 1971 году, и было принято решение на ее основе начинать серийное производство. Для запуска в серию был выбран Воронежский авиазавод. Конструкторы продолжали совершенствовать самолет, и каждая новая серия обновлялась примерно на 20%. Увеличивалась прочность конструкции, снижался ее вес. В марте 1972 года взлетел первый серийный Ту-144. 

Ту-144 испытывался на перевозке грузов и готовился к использованию на пассажирских авиалиниях. Продолжалась доводка самолета, он летал в Прагу, Берлин, Варшаву, Софию, демонстрировался на салонах в Ле Бурже. Именно на известном французском авиасалоне произошла первая катастрофа сверхзвукового авиалайнера. 3 июня 1973 года первый серийный Ту-144 разрушился в воздухе и упал на жилой район. Погиб весь экипаж и восемь жителей поселка. В результате расследования технических неисправностей самолета обнаружено не было, точная причина падения Ту-144 так и не была установлена.
 

Неутешительные итоги

Несмотря на катастрофу, развитие самолета продолжалось. В 1977 году наконец-то был открыт первый пассажирский рейс Ту-144 Москва – Алма-Ата. Полет проходил на высоте 16-17 тыс. м на расстояние 3260 км со скоростью 2000 км/ч. Самолет летал один раз в неделю и перевозил 80 человек. По отзывам пассажиров, они чувствовали себя в полете, как космонавты. 

В 1976 году началась постройка Ту-144 с новым двигателем РД-36-51А, который должен был обеспечить более длительный сверхзвуковой полет. Происшествие с первой опытной моделью именно этой серии стало решающим в судьбе Ту-144. В мае 1978 года во время испытаний в Подмосковье самолет был вынужден совершить экстренную посадку по причине возгорания одного из двигателей. При этом два члена экипажа погибли. 

2560px-Tupolev_Tu-144D_(num_77115)_on_the_MAKS-2009_(04).jpg

В том же году было принято решение о приостановке пассажирских перевозок. Программа развития самолета была свернута, производство Ту-144 прекратили в 1981 году. Позже самолеты использовались для грузоперевозок, тренировочных и испытательных полетов. 

Как показала практика, сверхзвуковые пассажирские перевозки оказались очень затратным делом даже для плановой экономики, которая никогда не скупилась на вложения в промышленность. Ту-144 оказался дорогим и сложным в эксплуатации. В СССР для него не было подходящей инфраструктуры и достаточного количества маршрутов, а для продаж за границу существовали большие препятствия. Его европейский конкурент «Конкорд», пролетавший до 2003 года, испытывал примерно те же трудности и уступил небо более экономным дозвуковым авиалайнерам. 

О результатах воплощения программы сверхзвукового пассажирского авиалайнера до сих пор не утихают споры. Одно можно сказать точно: отечественные авиастроители в очередной раз подтвердили свое мировое лидерство, победив в сверхзвуковой гонке. Работы над Ту-144 помогли поднять уровень советского авиапрома и смежных областей. Опыт разработки был в дальнейшем использован при создании тяжелых сверхзвуковых самолетов Ту-22М и Ту-160. 


Новейшая история Ту-144

Летом 1991 года в «биографии» Ту-144 произошло еще одно очень важное событие: на встрече в Париже руководители американской компании «Рокуэлл» и ОКБ Туполева подписали протокол о намерении провести совместные исследования по программе СПС-2 (сверхзвуковой пассажирский самолет). Выбор в пользу самолета Ту-144 (а не «Конкорда») сделали благодаря большей максимальной скорости полета, наличию убираемого переднего горизонтального оперения и, возможно, меньшей стоимости аренды.

Первый полет летающей лаборатории Ту-144ЛЛ состоялся 29 ноября 1997 года. В ходе экспериментов, завершившихся в марте 1998 года, осуществили 19 полетов общей длительностью 38 часов 52 минуты, включая 8 часов 40 минут на сверхзвуке. Были достигнуты скорость, соответствующая числу М=2,02, и высота полета 16 900 м.

2560px_Russian_Tu_144LL_SST_Flying_Laboratory_Takeoff_at_Zhukovsky.jpg
Ту-144 «Летающая лаборатория», 1997 г.

Американская компания «Боинг» и АНТК им. А.Н. Туполева в июне 1999 года успешно завершили программу совместных исследований на Ту-144ЛЛ для создания перспективного пассажирского сверхзвукового самолета СПС-2. Работы по созданию проекта сверхзвукового пассажирского самолета второго поколения уже ведутся.

Источник - Ростех

Партнеры