http://www.pokazuha.ru/view/topic.cfm?key_or=1214650 Ту-144 против «Конкорда» часть 1
http://www.pokazuha.ru/view/topic.cfm?key_or=1214916 (Часть 2) Несостоявшийся прорыв
http://www.pokazuha.ru/view/topic.cfm?key_or=1215968 (Часть 3) Первый прототип
http://www.pokazuha.ru/view/topic.cfm?key_or=1216070 (Часть 4) Первый прототип
http://www.pokazuha.ru/view/topic.cfm?key_or=1216073 (Часть 5) Первый полёт

Серийный Ту-144


О том, что первый строящийся опытный экземпляр Ту-144 не будет удовлетворять требованиям гражданской авиации, стало ясно еще в середине 1960-х. Это заказчик и разработчик машины прекрасно осознавали. В итоге 12 декабря 1966 года решением Военно-промышленной комиссии (ВПК) А.Н. Туполеву поручили совместно с отраслевыми институтами и МГА проработать предложения по улучшению летно-технических и экономических характеристик Ту-144, а спустя полгода эта же комиссия приняла решения о строительстве улучшенного варианта СПС (изделие «004»).

Первоначально серийное производство Ту-144 планировалось на заводе № 18 в Куйбышеве (ныне Самара). Решение об этом было принято в 1967 году.

Но поскольку завод был занят изготовлением стратегических бомбардировщиков Ту-95МС, вскоре это почетное задание передали в Воронеж на предприятие, ранее носившее № 64. В начале 1960 года Воронежский авиазавод вместо грузового самолета Ан-12 начал осваивать серийный выпуск сверхзвукового перехватчика Ту-128 и параллельно беспилотного самолета-разведчика Ту-123. Поскольку к началу следующего десятилетия встал вопрос об освоении производства новых машин, сделали выбор в пользу Ту-144.


Осенью 1969-го серийному авиазаводу и ММЗ «Опыт» начали передавать рабочие чертежи и в том же году уточнили требования к СПС. Окончательная сборка и отработка первого серийного самолета Ту-144 (№01-1) производились в Жуковском.

Эта машина при взлетном весе 150 тонн должна была перевозить 150 пассажиров (16 — в первом классе и 134 — в туристском, коммерческая нагрузка 14—15 тонн) на расстояние 4500 км при эксплуатации с аэродромов класса Б с длиной ВПП 2600 метров, и 110 человек (при взлетном весе 180 тонн) с аэродромов класса А с полосы длиной 3250 метров — на расстояние 6500 км. При этом оборудование пассажирских салонов машины поставлялось из ГДР.

Помимо совершенствования силовой установки и обеспечения запланированной замены двигателей НК-144А на РД36-51А, на предсерийной машине были проведены мероприятия по снижению веса и повышению ресурса планера, различных систем и оборудования. Увеличили длину фюзеляжа за счет вставок в его передней (длиной 2,61 метра) и хвостовой (0,87 метра) частей.

Одновременно диаметр фюзеляжа в миделевом сечении увеличили до 3,3 метра, приблизив его сечение в районе пассажирского отсека к круглому. Это позволило довести число пассажирских мест в смешанном трехсалонном варианте до 150. Общий объем багажных помещений возрос до 25 м кубических.

Для улучшения обзора пилотам доработали отклоняемую часть фюзеляжа, одновременно изменив узлы ее подвески для повышения жесткости. В хвостовой части фюзеляжа расположили дополнительный топливный бак, вмешавший шесть тонн горючего.

Существенные изменения претерпела и несущая поверхность. Помимо увеличения ее площади, была изменена аэродинамическая компоновка, что способствовало улучшению его аэродинамических характеристик. Благодаря спрямлению передних кромок крыло стало более технологичным в производстве, практически не потеряв в аэродинамическом качестве. В итоге максимальное значение аэродинамического качества у Ту-144 при скорости, соответствующей числу М=2,2, достигло 8,1 против 7,3 у «Конкорда», правда, при М=2,05 (другие данные отсутствуют).

Для улучшения взлетно-посадочных характеристик применили переднее многощелевое, убирающееся в фюзеляжные ниши крыло по типу самолета «Мираж-Милан», опробованное французами в 1969 году. Дело в том, что на самолетах, выполненных по схеме бесхвостка, для создания кабрируюшего момента при взлете и посадке элевоны приходится отклонять вверх, что снижает коэффициент подъемной силы и для обеспечения требуемых взлетно-посадочных характеристик приходится увеличивать площадь несущей поверхности. Это, в свою очередь, негативно сказывается на его весовых характеристиках и увеличивает коэффициент лобового сопротивления.

Применение же переднего крыла позволило существенно улучшить взлетно-посадочные характеристики Ту-144, в частности, скорость отрыва снизилась на 30 км/ч, а захода на посадку — на 40 км/ч (280—290 км/ч), как у дозвукового Ил-62. При этом потребная длина взлетно-посадочной полосы сократилась почти на 500 метров. Уменьшился и уровень шума.

Для повышения запасов путевой устойчивости площадь вертикального оперения (с учетом форкиля) увеличили с 51,625 до 55 м2.

На передней опоре шасси заменили колеса. Ранее они имели размер 730x250 мм, теперь - 950x300 мм. Основные опоры стали убираться не в крыло, а в отсеки мотогондол, расположенные между каналами ВЗУ. Это привело к изменению не только их размеров с 1020x300 мм — на 950х 400 мм, но и количества — с двенадцати до восьми.

Еще одна любопытная деталь. На штурвальных колонках пилотов установили дополнительные пульты с клавиатурой поканального подключения траекторных вычислителей различных режимов полета к директорной индикации и Автоматической бортовой системе управления (АБСУ). Ранее подобные пульты устанавливали над средней частью приборной доски, и при пользовании ими пилотам приходилось переносить взгляд и руки в сторону, отвлекаясь от управления машиной.


Это лишь небольшой перечень основных изменений, внедренных на первой машине, построенной совместными усилиями воронежских авиастроителей и ММЗ «Опыт» и ставшей, как водится в промышленности, предсерийным экземпляром, на котором устраняли выявленные недостатки.

Первая серия Ту-144 состояла из четырех машин, включая две летные. Третья (№ 01-3) и четвертая (№ 01-4) предназначалась для прочностных и усталостных испытаний. Одна из них в 1976 году находилась в ЦАГИ. Именно тогда и выяснилось, что крыло держало лишь 70 процентов расчетных усилий, и связано это было, по утверждению руководства ОКБ А.Н. Туполева, с тем, что ЦАГИ выдало ОКБ неверные нагрузки. Но были и конструкторские ошибки. Так, во время испытаний на прочность треснула одна из крыльевых панелей. Этому способствовало неудачное расположение на одной из панелей несущей поверхности сигнального фонаря, вплотную примыкавшему к заклепочному шву. В итоге образовавшаяся местная концентрация напряжения привела к появлению трещины, идущей от заклепочного шва в глубь 42-миллиметровой панели, изготовленной из ковкого алюминиевого сплава АК4-1.

Предсерийный экземпляр Ту-144 (СССР — 77101) впервые взлетел 1 июля 1971 года с аэродрома ЛИИ и поднимал его экипаж во главе с летчиком-испытателем М.В. Козловым. Салон этой машины был полностью укомплектован пассажирскими креслами. Любопытно, что в переднем салоне I -го класса кресла были красного цвета (иначе нельзя — для номенклатуры), в средних рядах экономического класса -золотистого, а в хвостовом отсеке — морской волны.

Судя по публикациям, на доводку машины ушел лишь месяц, и в августе промышленность была готова к передаче самолета на заводской этап (А) совместных государственных испытаний. Но этот этап растянулся на несколько лет.

Понятие совместных государственных испытаний пришло в гражданскую авиацию из ВВС и преследовало лишь одну цель - совместными усилиями промышленности и заказчика быстрее выявить и устранить дефекты машины и дать ей путевку в жизнь. На деле же промышленность, подгоняемая постановлениями ЦК КПСС и Совета Министров СССР, пыталась сдать заказчику некондиционный продукт с малым ресурсом, низкой надежностью и, что самое главное - не приносящий прибыли или не способный решать в полном объеме возложенные на него задачи. Поэтому вся авиационная техника, созданная в Советском Союзе, после принятия на вооружение или на снабжение доводилась до кондиции почти десять лет. И Ту-144 — не исключение.

Основная нагрузка в ходе испытаний Ту-144 приходилась на экипажи ОКБ, и именно им довелось «вылизывать» лайнер до кондиции. Лишь после этого в командирское кресло садился представитель заказчика и начинались зачетные полеты.

Первый полет серийного самолета № 01-2 (СССР-77102) состоялся 29 марта 1972 года и поднимал его экипаж Воронежского авиазавода во главе с летчиком-испытателем А.И. Воб-ликовым.

После непродолжительных заводских испытаний эту машину передали на совместные государственные испытания, проходившие преимущественно на аэродроме ЛИИ. Именно на этом этапе довелось выявить множество, ранее неизвестных дефектов, что уже тогда негативно сказалось на судьбе авиалайнера.

В частности, разработчики и не догадывались, что изменение аэродинамической компоновки самолета приведет к значительному изменению эффективности элеронов при переходе от дозвуковых к сверхзвуковым скоростям. Одновременно на этом участке траектории полета резко возрастало аэродинамическое сопротивление самолета, приводившее и без того к огромному расходу топлива, а о возросшей нагрузке на экипаж и говорить не приходится.
Первым делом решили изменить центровку машины, но это ничего не дало. Затем для снижения потерь на балансировку и «облегчения» преодоления звукового барьера (снижения лобового сопротивления) решили попробовать выпускать переднее крыло. Эти эксперименты проводили даже с журналистами на борту в апреле 1974 года, о чем поведал один из сохранившихся газетных репортажей. Кончилось это разрушением одного из обтекателей, прикрывавшего переднее крыло и не выдержавшего огромного скоростного напора воздуха. Причина же дефекта, как выяснилось позже, заключалась в смещении элеронов на крыле (после перекомпоновки мотогандол на серийной машине). При этом недостаточно жесткое крыло сильно закручивалось. И снова доработки, на которые ушло немало времени.
В другом полете выяснилось, что законцовки крыла способствуют возникновению флаттерных колебаний несущей поверхности. На опытной машине этого не замечалось, но серийный самолет на некоторых режимах стало трясти. Разбираясь в их причине, пришли к выводу, что виной всему законцовки крыла, отсутствовавшие у «Конкорда». Вначале предложили отказаться от них и продлить элероны вдоль всего размаха крыла, но возникли сомнения, хватит ли усилий, развиваемых бустерами. В итоге прочнисты предложили временно отпилить законцовки (размах крыла уменьшился почти 0,5 метра), закрыв место среза обтекателями с аэронавигационными огнями. Так и сделали на самолете (СССР - 77144/77104), вибрации исчезли, но и в аэродинамическом качестве потеряли приблизительно 0,1, что весьма существенно для сверхзвуковой машины. Таким образом, доработали все самолеты с двигателями НК-144А, но на Ту-144Д вновь вернулись к законцовкам.В другом полете выяснилось, что законцовки крыла способствуют возникновению флаттерных колебаний несущей поверхности. На опытной машине этого не замечалось, но серийный самолет на некоторых режимах стало трясти. Разбираясь в их причине, пришли к выводу, что виной всему законцовки крыла, отсутствовавшие у «Конкорда». Вначале предложили отказаться от них и продлить элероны вдоль всего размаха крыла, но возникли сомнения, хватит ли усилий, развиваемых бустерами. В итоге прочнисты предложили временно отпилить законцовки (размах крыла уменьшился почти 0,5 метра), закрыв место среза обтекателями с аэронавигационными огнями. Так и сделали на самолете (СССР - 77144/77104), вибрации исчезли, но и в аэродинамическом качестве потеряли приблизительно 0,1, что весьма существенно для сверхзвуковой машины. Таким образом, доработали все самолеты с двигателями НК-144А, но на Ту-144Д вновь вернулись к законцовкам.

- сразу в цитатник  [x]
- редактировать  

Понравилось? Поделись с друзьями: