Ту-144. Прерванный полет

Зачем в СССР создавали сверхзвуковой пассажирский самолет, и чем закончился грандиозный проект. К концу 1950-х годов в развитых странах назревала проблема перегрузки пассажирских авиалиний. Особенно актуальной она была для трансатлантических рейсов, связывавших Европу с Америкой. Требовалось в несколько раз увеличить вместимость самолетов или повысить их оборачиваемость, сократив время на перелет. Сегодня, когда громадные лайнеры перевозят сотни пассажиров, мы знаем, в каком направлении пошло самолетостроение.

Ту-144. Прерванный полет

Ту-144. Прерванный полет

Ту-144. Прерванный полет

Ту-144. Прерванный полет

Но тогда выбор не выглядел таким очевидным — особенно на блестящем фоне военной авиации, которая к тому времени уже уверенно обходила звук. Прототип дальнего сверхзвукового бомбардировщика Ту-22 поднялся в небо в 1958 году, прототип ракетоносца М-50 — годом позже. Конструкторы тех лет привыкли к тому, что гражданские самолеты проектируются на основе боевых, которые помогают «обкатывать» почти все базовые решения и системы. Поэтому создание сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) казалось задачей доступной, а концепты и проекты множились, как грибы после дождя. Начиная с 1962 года инженеры французской Sud Aviation (проект Super Caravelle) объединили усилия с британцами из компании Bristol (проект Type 223) и, заручившись поддержкой на государственном уровне, начали работу над совместным СПС — «Конкорд». К тому времени превратить свои сверхзвуковые военные машины в пассажирские пытались и в СССР. В ОКБ-23 Мясищева делали ставку на перспективные ракетоносцы М-50 и М-52, аналогичный проект ОКБ-155 Сухого базировался на ударном самолете Т-4. Но в 1962 году, когда англо-французское соглашение заставило всех резко набрать темп работы, самым перспективным оказался проект ОКБ-156 Туполева. Здесь сверхзвуковые Ту-22 пытались развивать сразу в двух направлениях: в сторону новых тяжелых сверхзвуковых бомбардировщиков Ту-135 — и к их пассажирской версии Ту-135П. Летом 1963 года вышло правительственное постановление, в котором Туполеву поручались работы над новым СПС, способным развивать до 2300−2700 км/ч и переносить 80−100 человек на 4000−4500 км либо 39−50 человек — на 6000−6500 км. Но уже осенью стало ясно: наскоком задачу не решить и военный сверхзвуковой самолет в гражданский не превратить.




Семен Клейман, волонтер, техник:
«К счастью, самолет высокий, забраться в него непросто. Но один раз вандалам это удалось. С него было содрано практически все, что только можно, от проводки и приборов в кабине пилотов до обшивки кресел и лакированных столиков в салоне повышенной комфортности». Сергей Чечёткин, волонтер, авиационный инженер-электронщик: «Ту-144 в Музее техники Зинсхайма снаружи выглядит великолепно, но внутри они всё выпотрошили. Проделали вход для посетителей в заднем грузовом отсеке, освободили проходы от кресел, закрыли кабину стеклом. Честно говоря, нам такой подход не близок».

Задачи
«Американцы тоже глубоко прорабатывали концепции СПС, — рассказал нам директор Музея ПАО «Туполев» Владимир Ригмант. — Существовали даже довольно экзотические проекты на базе бомбардировщиков Convair B-58 и экспериментальных «валькирий» XB-70. Однако их расчеты также показали, что привычный подход здесь не работает». В самом деле, сверхзвуковой полет с пассажирами — совсем не то, что с бомбами и ракетами. Боевой самолет проводит почти все время в обычном, дозвуковом полете и лишь на отдельных участках (при взлете с увеличенной нагрузкой, при маневрах или прорыве ПВО противника) включает форсаж. При этом резко увеличивается тяга силовой установки, и летательный аппарат переходит на сверхзвуковой режим полета — но для самого двигателя это работа «на грани инфаркта». СПС, цель которого — быстрая и безопасная доставка пассажиров на большие расстояния, должен оставаться на сверхзвуке и в крейсерском полете, часами. Это предъявляет совершенно иные требования к компоновке, двигателям, к устойчивости и управляемости планера на малых и больших скоростях. Внешние поверхности разогреваются до 100−120 °C, создавая потребность в особо теплостойких материалах, а заодно и мощной системе кондиционирования, которая должна поддерживать температуру внутри салона на комфортном уровне. Наконец, возникает проблема звукового удара, который неминуемо сопровождает такие скоростные полеты: бомбардировщик, пройдя в паре сотен метров над землей на сверхзвуке, может вызвать и контузию. Военных эти вопросы не слишком волнуют, но для гражданского самолета, который совершает рейсы над населенными районами, грохот, способный выбить стекла и травмировать людей, — серьезный недостаток. Британско-французский консорциум избежал многих этих проблем сразу. «Конкорд» проектировался для полетов над океаном, где его звук никому особенно не угрожал, что позволило оставаться на приличной, но довольно умеренной высоте 16−18 км. Ту-144, для которого планировались самые разные маршруты, требовалось взять планку повыше — уже до 20 км, что создавало новые трудности для работы двигателей, воздухозаборников да и всей конструкции. С каждым новым нюансом задача создания СПС усложнялась и тянула за собой поиск сразу во многих областях, от двигателестроения и систем обслуживания до материа­ло­ведения и аэродинамики.




Решения
Шумиху, поднятую вокруг схожести Ту-144 и «Конкорда», всерьез не воспринимает никто из специалистов. На взгляд обычного пассажира, дозвуковые самолеты Туполева, Ильюшина, Антонова, Boeing и Airbus тоже подозрительно схожи. Лишь мелкие, недоступные взгляду неспециалиста «нюансы» — удлинение, стреловидность, профилировка «скрученности» крыла — обеспечивают разное техническое совершенство летательных аппаратов. Разумеется, отец и сын Туполевы, которые руководили работами по СПС, использовали доступную информацию от стартовавших раньше европейских коллег. Однако над своим планером в СССР работали вполне самостоятельно, проведя огромный объем расчетов и «обдув» в аэродинамических трубах ЦАГИ десятки моделей, прежде чем нащупали оптимальную схему-«бесхвостку». Крыло с переменным углом стреловидности, состоящее из двух трапеций (как на «Конкорде»), позволяло придать самолету устойчивость и на дозвуковой скорости, и на сверхзвуке, а в переходном режиме балансировка обеспечивалась временной перекачкой топлива в бак, расположенный в задней части самолета. Доктор технических наук Анатолий Кощеев, принимавший непосредственное участие в создании «обводов» Ту-144, поясняет: «По направлению «Аэродинамика» были разработаны и реализованы несколько решений, обеспечивавших превосходство аэродинамического совершенства Ту-144 над «Конкордом». Например, впервые использовалось крыло с несимметричным профилем, которое прежде считалось неэффективным для сверхзвукового полета. В результате по аэродинамической эффективности крыла Ту-144 на 5% превосходил «Конкорд»». Машины, построенные по классической схеме, для уменьшения взлетно-посадочной дистанции (ВПД) аэродрома используют механизацию крыла, закрылки и предкрылки. Создаваемый ими негативный пикирующий момент (стремление самолета «клюнуть» носом) парируется отклонением хвостового горизонтального оперения. Но у «бесхвостки» Ту-144 такого оперения нет. Поэтому туполевские конструкторы нашли уникальный механизм выдвижных «крылышек» в носовой части самолета, которые помогли сократить ВПД. За счет меньшей массы и удлиненного пробега «Конкорд» обошелся без сложных механизмов переднего оперения, но в итоге Ту-144 поднялся в воздух раньше. Первый полет состоялся уже накануне нового 1969 года. После более чем недели совершенно нелетной погоды самолет летел в густом тумане, и очевидцы вспоминали, с каким волнением все (включая самого Туполева) прислушивались к его грохоту — пока, уже после посадки, он не замер на ВПП аэродрома в Жуковском.

Компромиссы
Последующие экземпляры Ту-144 дорабатывались, получали новые системы и даже двигатели. В отличие от британских Olympus 593, установленных на «Конкорде», разработанные для Ту-144 двухконтурные НК-144 практически все время перелета работали в режиме форсажа. Это позволило снизить температуру горения в камере, сделав двигатель легче и надежнее: часть топлива вырабатывалось уже за ее пределами. Но это же заставило разнести двигатели вдоль крыльев подальше от фюзеляжа, который перегревался от слишком мощного выброса раскаленных газов. А главное, форсаж привел к несуразному для гражданской машины расходу топлива: за каждый час работы четыре двигателя забирали по 10 т из баков в крыльях лайнера. Экономичностью не отличался и «Конкорд», так что его рейсы, несмотря на значительный спрос, приходилось постоянно «спонсировать» на государственном уровне. Но для Ту-144 такой расход топлива означал и серьезное ограничение в дальности. Поэтому при всех грандиозных планах по организации сверхзвуковых беспосадочных рейсов из Москвы в Хабаровск, на Дальний Восток и далее, за недолгое время эксплуатации Ту-144 перевозил пассажиров лишь до Алма-Аты и обратно. Даже появление не требовавших форсажа турбореактивных РД-36−51А (устанавливались на поздние модификации Ту-144Д) ситуацию не переломило. Масса нерешенных проблем, шокирующая гибель самолета во время демонстрационных полетов на авиасалоне в Ле-Бурже, а также экономический кризис в СССР — все это привело к окончательному закрытию программы в 1983 году. Некоторые произведенные экземпляры еще продолжали доставлять срочные грузы, а в 1995—1999 годах один Ту-144 был модифицирован по заказу NASA и использовался в качестве летающей лаборатории, несколько машин оказались в музеях. Ну а в гражданской авиации окончательно утвердились более простые и надежные дозвуковые гигантские пассажирские самолеты, рассчитанные на «неторопливую», но безопасную и экономичную перевозку сотен пассажиров на расстояние до 10 000 км и более.

Наследие
Надо сказать, что проблемы перегруженности авиа­линий в СССР появились позже, чем на Западе, и связаны были не столько с дефицитом вместительности авиапарка, сколько с неразвитостью сети аэропортов. Это было ясно и в 1960-х, но соображения политического престижа тогда перевесили практику. «В свое время американцы просто лучше просчитали экономику полетов и отказались от аналогичных программ, как только стало ясно, что оправданным будет создание СПС, который может быть отнесен уже к следующему поколению, — продолжает Владимир Ригмант. — Это скорости в два и более Маха, но уже на дальности более 7500 км, а на борту порядка 300 и более пассажиров… Это задача совершенно другого уровня, на будущее». Вместе с тем программа Ту-144 дала мощный толчок авиации. Ту-144 оказался машиной на порядок более сложной, чем все, что летало в небе в те годы. «Не будь 144-го, нам было бы тяжелее с созданием боевых самолетов, начиная с Ту-22М и вплоть до Ту-160», — говорит Владимир Ригмант. При работе над проектом СПС советским специалистам пришлось впервые изучить экологические аспекты эксплуатации самолета, заняться внедрением новых технологий автоматизации управления, новых стандартов наземного обслуживания, контроля и ухода за ВПП. «По сути, те подходы и принципы, которые мы продолжаем внедрять сегодня, начали появляться именно тогда», — резюмирует Владимир Ригмант. Самолет, налетавший всего около 4000 часов, оставил исключительно яркий след в истории и стал настоящей «иконой» для любителей авиации. А когда придет время создавать сверхзвуковые пассажирские машины нового поколения, российские конструкторы знают, с чего начать работу, — с идей, появившихся на Ту-144.

Память
В Музее ВВС в Монино огромный, но изящный Ту-144 привлекает самое большое внимание посетителей. Вокруг много интересного — и легендарные штурмовики Ил, и стратегические бомбардировщики, и даже секретный космоплан МиГ-105. Но на их грозном фоне белоснежный 144-й выделяется особенно ярким пятном. С бортом уже больше десяти лет работает группа волонтеров из Фонда содействия музею. Их усилиями к самолету, который в 1990-е изрядно пострадал от рук мародеров, возвращается его прежний прекрасный облик.«Вы бы видели, какая очередь выстраивается, чтобы заглянуть внутрь в День открытых дверей, — рассказал «ПМ» координатор группы волонтеров Дмитрий Стерлигов. — Мы с утра до ночи на ногах, проводим экскурсии». Ту-144 04−1 стал седьмым из 14 построенных в СССР сверхзвуковых пассажирских лайнеров. Свой первый рейс он совершил весной 1975 года и использовался для испытательных полетов, в которых отрабатывались не только системы самого самолета, но и наземная инфраструктура, необходимая для организации постоянных рейсов Москва — Алма-Ата.Раз в неделю он совершал перелет, доставляя почту и грузы — в 8:30 вылетал из Домодедово, а в 14:00 уже отправлялся обратно. Именно этот борт, номер СССР-77106, показан в фильме «Мимино», где он, следуя первоначальным замыслам конструкторов Туполева, совершает рейсы из Дели в Сан-Франциско, сверхзвуковые и беспосадочные. В действительности его последний полет состоялся 29 февраля 1980 года, когда 04−1 прибыл на свою окончательную стоянку в Монино.

СССР-77106 — один из восьми Ту-144, более-менее сохранившихся на сегодняшний день. Один борт даже был продан частному Музею техники в немецком Зинсхайме, где стоит по соседству со своим собратом и конкурентом — «Конкордом».Работу волонтеров можно назвать полноценной авиационной реставрацией: они намерены восстановить самолет в том виде, в котором он летал и появился на киноэкране. Понемногу Ту-144 приходит в норму: сегодня он сверкает свежей краской, восстановлена работа электроприводов, поднимающих носовой обтекатель и раскрывающих знаменитые передние крылышки. Стерлигов и его единомышленники наладили контакты с авиапредприятиями и КБ, где то и дело находятся чудом сохранившиеся детали. Удалось найти новые колеса для основных стоек шасси взамен старых, в руки волонтеров попали некоторые приборы, фрагменты технической документации, позволяющие восстановить работу электросистемы…Для замены колес на 100-тонной машине пришлось пригнать сверхмощные домкраты, и «шиномонтаж» превратился в опасное предприятие. Но в остальном работа волонтеров — занятие медленное и кропотливое: деталь за деталью они складывают огромный пазл — целый самолет, один из самых сложных и удивительных в истории авиации.

Роберт Фишман

Опубликовать в Фейсбук  Опубликовать в Google plus  Опубликовать в Вконтакте  Добавить в Twitter  Поделиться в Одноклассниках 
Загрузка...

Добавить комментарий

logo
Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
*
Генерация пароля