31 декабря 1968 года поднялся в воздух первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144. Машиной управлял экипаж в составе: командир корабля — заслуженный летчик-испытатель Э.В.Елян (за Ту-144 получил Героя Советского Союза); второй пилот — заслуженный летчик испытатель Герой Советского Союза М.В.Козлов; ведущий инженер-испытатель В.Н.Бендеров и бортинженер Ю.Т.Селиверстов.
Содержание
Как создавался Ту-144
Туполев Алексей Андреевич
Главным конструктором и руководителем работ по теме Ту-144 был назначен Алексей Андреевич Туполев – сын генерального конструктора одноименного ОКБ Андрея Николаевича Туполева. Именно под его руководством, с привлечением лучших сил отечественной авиационной науки и техники, рождалась идеология и будущий облик Ty-144. В дальнейшем, после смерти А.Н.Туполева, и назначения А.А.Туполева генеральным конструктором ОКБ, темой Ту-144 руководили Ю.Н.Попов и Б.А.Ганцевский. На ближайшие 10 лет Ту-144 становится одной из основных и приоритетных тем в деятельности ОКБ и всего МАП.
Постройка первого опытного самолета Ту-144 («044») началась в 1965 году, одновременно спостройкой второго экземпляра для статических испытаний. Опытная «044» первоначально рассчитывалась на 98 пассажиров, позднее эта цифра была увеличена до 120. Взлетная масса увеличилась со 130 тонн до 150. Опытная машина строилась в Москве, в цехах ММЗ "Опыт. В 1967 году были закончены работы по сборке основных элементов самолета. В конце 1967 года опытную «044» перевезли в ЖЛИ и ДБ (Жуковский), где до конца 1968 года осуществлялись доводочные работы и доукомплектование машины недостающими системами и агрегатами.
В конце 1968 года опытный «044» (б.н. № 68001) был готов к первому испытательному полету. С учетом новизны и необычности новой машины, туполевцы пошли на неординарное решение: впервые на опытную пассажирскую машину установили катапультируемые кресла экипажа. В течение месяца проводились наземные отработки систем самолета, двигателей, осуществлялись пробежки. С начала третьей декады декабря 1968 года «044» находилась в предстартовой готовности, машина и экипаж был полностью готов к первому вылету, но в течение этих десяти дней над аэродромом ЛИИ не было погоды и опытный Ту-144 оставался на земле. Наконец, в последний день уходящего 1968 года опытная машина впервые оторвалась от взлетной полосы аэродрома ЛИИ. Первый полет продолжался 37 минут.
5 июня 1969 года «044» на высоте 11000 м превысил звуковую 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 «044» летала полчаса на скорости превышающей 2000 км/ч, на высоте 16960 м была достигнута максимальная скорость 2430 км/ ч. На первом Ту-144 стояли опытные двигатели НК-144 с удельным расходом топлива на крейсерском сверхзвуковом режиме 2,23 кг/кгс час. При таком расходе Ту-144 дальность на сверхзвуке достигала всего 2920 км, что было значительно меньше требуемой. Кроме этого в ходе испытаний проявились конструкторские недоработки: в полетах наблюдались повышенная вибрация и нагрев хвостовой части фюзеляжа от счетверенного пакета двигателей, не помогали даже титановые конструкции. Выполнив программу испытательных полетов «044» (около 150 полетов), так и осталась в одном опытном экземпляре. От нее большего и не требовалось, свою задачу доказать техническую возможность создания в СССР сверхзвукового пассажирского самолета она выполнила.
Строительство предсерийного Ту-144 № 01-1 (б.н. № 77101) завершилось в начале 1971 года и 1 июня 1971 года самолет совершил первый полет. По программе заводских испытаний машина выполнила 231 полет, продолжительностью 338 часов, из них 55 часов самолет налетал на сверхзвуковой скорости. На этой машине отрабатывались комплексные вопросы взаимодействия силовой установки и самолета на различных режимах полета. 20 сентября 1972 года машина совершила перелет по трассе Москва-Ташкент. Маршрут был пройден за 1 час 50 минут, с крейсерской скоростью до 2500 км/ч.
Серийное производство Ту-144 было развернуто на Воронежском авиационном заводе.
Первый полет серийного Ту-144 № 01-2 (б.н. № 77102) уже с двигателями НК-144А состоялся 20 марта 1972 года. В серийной машине, по результатам испытаний предсерийной 01-1, была откорректирована аэродинамика крыла и несколько увеличена его площадь. Взлетная масса в серии поднялась до 195 тонн. Удельный расход топлива НК-144А к моменту эксплуатационных испытаний за счет оптимизации сопла двигателя планировали довести до 1,65-1,67 кг/кгс час, а в дальнейшем и до 1,57 кг/кгс час, дальность полета должна была увеличиться до 3855—4250 км и 4550 км соответственно. В реальности к 1977 году смогли достичь 1,81 кг/ кгс час на крейсерском сверхзвуковом режиме тяги 5000 кгс, 1,65 кг/кгс час на взлетном форсажном режиме тяги 20000 кгс, 0,92 кг/кгс час на крейсерском дозвуковом режиме тяги 3000 кгс и на максимальном форсажном режиме на трансзвуковом режиме получили 11800 кгс.
Серийный Ту-144 с двигателями НК-144А
На международном салонев Ле-Бурже 3 июня 1973 года первая серийная машина во время демонстрационного полета потерпела катастрофу. Погиб экипаж в составе: КВС летчик-испытатель М.В.Козлов, второй пилот В.М.Молчанов, Заместитель главного конструктор В.Н.Бендеров, бортинженер А.И.Дралин, штурман Г.Н. Баженов, инженер Б.А.Первухин. По результатам расследования французы отмечали, что отказа в технической части самолета не было, причиной катастрофы явилось: наличие в кабине не пристегнутых членов экипажа, внезапное появление самолета «Мираж» в поле зрения экипажа самолета Ту-144, наличие кинокамеры в руках одного из членов экипажа, которая при падении могла заклинить штурвал управления. На 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».
Производство Ту-144 с двигателями НК-144А в Воронеже продолжалось до начала 1977 года. На этих машинах был проведен большой объем летных испытаний и начаты полеты с пассажирами. На № 02-1 (б. № 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 (б.н. № 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 на авиасалон в Ле-Бурже.
Ту-144 № 03-1 (бортовой № 77105) построили в 1973 году и переделали в Ту-144Д с двигателями РД-36-51А.
Ту-144 № 04-1 (б.н. № 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.
Ту-144 № 04-2 (б.н. № 77108), первый полет 12 декабря 1975 года, — доводочные работы по системам навигационного оборудования, по АБСУ-144, по системе директорного захода на посадку, подавтомату тяги
Ту-144 № 05-1 (б.н. № 77107),первый полет 20 августа 1975 года, — после заводских испытаний и испытаний по различным программам, в 1977 году был представлен на совместные государственные испытания. По результатам этих испытаний, летно-технические характеристики самолета (за исключением практической дальности полета с заданным числом пассажиров и взлетной массе) соответствовали заданным на Ту-144 требованиям — при испытаниях получили практическую дальность полета на сверхзвуке при взлетной массе 195 тонн и коммерческой нагрузке 15 тонн 3080 км, при 7 тоннах — 3600 км. При этом, дальность полета 4000—4500 км, при коммерческой нагрузке 14-15 тонн с двигателями НК-144А не могла быть реализована. Получение требуемой дальности возможно только с двигателями РД-36-51А.
Серийный самолет Ту-144Д
После окончания совместных испытаний принимается решение МАП-МГА о начале пассажирских перевозок на самолетах Ту-144 с НК-144А. Ту-144 №05-2 (б.н. № 77109), первый полет 29 апреля 1976 года, и Ту-144 № 06-1 (б.н. № 77110), первый полет 14 февраля 1977 года, использовались для регулярных пассажирских перевозок по трассе Москва — Алма-Ата. Техническим обслуживанием машин занимались специалисты ЛИС Воронежского авиазавода. В первый пассажирский рейс Ту-144 отправился 1 ноября 1977 года. Полеты на расстояние 3260 км на высотах 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.
Как отмечалось выше, работы по альтернативному двигателю типа РД-36-51 для Ту-144 начались еще в 1964 году. Вариант Ту-144 с новыми двигателями получил обозначение Ту-144 Д. К середине 70-х годов РД-36-51 становится реальностью, ОКБ Колесова сумело подготовить для испытаний на Ту-144 первые двигатели РД-36-51 А с взлетной тягой 20000 кгс, крейсерской тягой 5100 кгс и удельным расходом топлива на крейсерском сверэзвуке 1,26 кг/кгс час, на втором этапе предполагалось довести взлетную тягу до 21000 кгс и крейсерский удельный расход топлива до 1,23 кг/кгс .
Первым Ту-144, летавшим с РД-36-51А стал самолет № 03-1, поднявшийся в воздух 30 ноября 1974 года. До середины 1976 года на этой машине шла отработка и доводка новой силовой установки. 5 июня 1976 года самолет выполняет дальний перелет на 6200 км с нагрузкой 5 тонн, этот полет подтвердил перспективность и реальность продолжения работ по Ту-144Д.
Во второй половине 70-х годов Воронежский авиазавод переходит к серийному выпуску Ту-144Д. Первым серийным Ту-144Д стал самолет № 06-2 (б.н. № 77111), первый полет 27 апреля 1978 года. Самолет начал проходить совместные испытания, но 23 мая 1978 года потерпел катастрофу под Егорьевском. Управлял Ту-144 смешанный экипаж из МАП и МГА: КВС летчик-испытатель МГА В.Попов, второй пилот летчик-испытатель ЖЛИиДБ Э.В. Елян, В. В. Вязигин — штурман-испытатель ГосНИИГА, О. А. Николаев — бортинженер-испытатель ЖЛИиДБ, В. Л. Венедиктов — бортинженер-испытатель ГосНИИГА, В. М. Кулеш — ведущий инженер по испытаниям ЖЛИиДБ, В. А. Исаев -ведущий инженер по испытаниям ГосНИИГА, В. Н. Столповский — ведущий инженер по силовой установке (ГосНИИГА). Экипажу удалось выполнить вынужденную посадку с убранным шасси. При посадке двое инженеров-испытателей — О. А. Николаев и В. Л. Венедиктов, оказались зажаты в кабине и погибли. Причиной авиакатастрофы стало разрушение топливопровода в двигательном отсеке. Эта катастрофа стала причиной приостановки, а затем и полного прекращения эксплуатации Ту-144 с пассажирами.
Выпускаются и доводятся до летного состояния еще четыре Ту-144Д. Первые две машины проходили совместные госиспытания, 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 и программа была постепенно свернута. Последняя, построенная машина Ту-144Д № 09-2 так и осталась невостребованной и еще долго стояла на аэродроме завода в Воронеже. В 80-е 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 сверхзвуковых пассажирских самолетов.
В июле 1983 года на одном из Ту-144Д экипаж во главе с летчиком-испытателем С.Агаповым (второй пилот Б.Веремей) установили 13 мировых рекордов скорости и высоты полета с различными грузами.
Ту-144 в Монино
В 70-е годы существовали проекты дальнейшей модернизации самолета Ty-144. Опыт разработки, испытаний и начальной эксплуатации Ту-144 с HK-144A показали, что обеспечивается только выполнение задачи минимум — обслуживание авиалиний протяженностью до 4000 км. Начало работ по Ту-144Д с РД-36-51А показали, что Ту-144 способен достигнуть требуемых дальностей и имеет дальнейшие запасы для модернизации. Прежде всего, решили отказаться от унификации конструкции по силовой установке. Путем ревизии конструкции планера, самолетных систем и оборудования Ту-144 предполагали поднять весовую отдачу самолета по топливу. Новый проект получил обозначение Ту-144ДА. Первые проработки по нему показали, что имеется возможность при взлетной массе 235 тонн увеличить запас топлива до 125 тонн (вместо 90-95 тонн у Ту-144Д), при этом площадь крыла увеличивалась до 544 кв.м. (вместо 507 кв.м. у Ту-144Д), силовая установка переводилась на двигатели типа «61» с реверсом тяги (развитие РД-36-51 А) с удельным расходом топлива на крейсерском режиме 1,23 кг/кгс час и максимальной взлетной тягой 21000 кгс. Количество пассажиров планировалось довести до 130-160 человек, расчетная практическая дальность полета с нормальной коммерческой нагрузкой увеличивалась до 7000—7500 км. Работы по Ту-144ДА не получили дальнейшего практического развития из-за постепенного свертывания всей программы.
Хотя активные работы по Ту-144 в начале 80-х годов были практически свернуты, направление на создание отечественного сверхзвукового пассажирского самолета получило в дальнейших работах ОКБ по созданию СПС-2 — самолета Ту-244. Помимо наработок по аэродинамике, силовой установке, системе управления и т.д., для работ по теме СПС-2, в рамках совместных работ с западными авиационными фирмами, один из летных экземпляров Ту-114Д. был переоборудован в летающую лабораторию Ту-144ЛЛ «Москва» (4 х НК-321), на которой было выполнено несколько десятков экспериментальных полетов по совместной программе нацеленной на создание в будущем экономически и экологически совершенного сверхзвукового пассажирского самолета XXI века.
Основные данные серийного Ту-144Д (по результатам испытаний)
длина самолета без ПВД — 64,45 м;
размах крыла — 28,8 м;
высота самолета — 12,5 м;
площадь крыла с наплывом — 506,35 м2;
максимальная взлетная масса — 207000 кг;
масса пустого снаряженного самолета для варианта на 150 пассажиров — 99200 кг;
крейсерская сверхзвуковая скорость полета — 2120 км/ч;
практическая дальность полета, с коммерческой нагрузкой:
7 тонн (70 пасс.) — 6200 км;
11-13 тонн (110-130 пасс.) — 5500—5700 км;
15 тонн (150 пасс.) — 5330 км.
Статья основана на материалах ОКБ им. Туполева.