Kiedy może wystartować nowy naddźwiękowy samolot pasażerski? Odrzutowiec biznesowy na bazie bombowca Tu-160: czy to prawda? Jak po cichu przełamać barierę dźwięku?
Tu-160 to największy i najpotężniejszy samolot naddźwiękowy i zmiennopłat w historii lotnictwa wojskowego. Wśród pilotów otrzymał przydomek „Biały Łabędź”. Zdjęcie: AP
Czy naddźwiękowe samochody osobowe mają perspektywę? - Zapytałem nie tak dawno wybitnego rosyjskiego konstruktora samolotów Genrikh Novozhilov.
Oczywiście mieć. Na pewno pojawi się przynajmniej naddźwiękowy samolot biznesowy - odpowiedział Genrikh Vasilievich. - Nie raz rozmawiałem z amerykańskimi biznesmenami. Wyraźnie stwierdzili: „Gdyby pojawił się taki samolot, panie Nowoziłow, to bez względu na to, jak drogi jest, zostałby natychmiast od ciebie kupiony”. Prędkość, wysokość i zasięg to trzy czynniki, które zawsze mają znaczenie.
Tak, oni są. Marzeniem każdego biznesmena jest przelot rano przez ocean, zawarcie wielkiej transakcji i powrót do domu wieczorem. Współczesne samoloty latają nie szybciej niż 900 km/h. A naddźwiękowy odrzutowiec biznesowy będzie miał prędkość przelotową około 1900 km na godzinę. Jakie są perspektywy dla świata biznesu!
Dlatego ani Rosja, ani Ameryka, ani Europa nigdy nie zrezygnowały z prób stworzenia nowego naddźwiękowego samochodu osobowego. Ale historia tych, którzy już latali – sowieckiego Tu-144 i angielsko-francuskiego Concorde – wiele nas nauczyła.
W grudniu tego roku minie pół wieku od pierwszego lotu Tu-144. Rok później liner pokazał dokładnie, do czego jest zdolny: przełamał barierę dźwięku. Podniósł prędkość 2,5 tys. km/h na wysokości 11 km. To wydarzenie przeszło do historii. Nadal nie ma na świecie odpowiedników samolotów pasażerskich, które byłyby w stanie powtórzyć taki manewr.
„Sto czterdzieści cztery” otworzyło całkowicie nową stronę w światowej konstrukcji samolotów. Mówią, że na jednym ze spotkań w KC KPZR projektant Andriej Tupolew zgłosił Chruszczowowi: samochód okazuje się dość żarłoczny. Ale on tylko machnął ręką: twoja sprawa to wytrzeć nos kapitalistom, a my mamy naftę - przynajmniej zatankować...
Wytrzyj nos. Nafta - zalana.
Jednak europejski konkurent, który wystartował później, również nie wyróżniał się wydajnością. Tak więc w 1978 r. dziewięć Concordes przyniosło swoim firmom około 60 milionów dolarów strat. I tylko dotacje rządowe uratowały sytuację. Niemniej jednak „angielsko-francuski” latał do listopada 2003 r. Ale Tu-144 został spisany na straty znacznie wcześniej. Czemu?
Przede wszystkim optymizm Chruszczowa nie był uzasadniony: na świecie wybuchł kryzys energetyczny i przyspieszyły ceny nafty. Naddźwiękowego pierworodnego natychmiast nazwano „boa dusicielem na szyi Aeroflotu”. Ogromne zużycie paliwa wykluczyło zakres projektowy lotów: Tu-144 nie dotarł ani do Chabarowska, ani do Pietropawłowska-Kamczackiego, tylko z Moskwy do Ałma-Aty.
A jeśli tylko to. 200-tonowe „żelazko”, przemierzające gęsto zaludnione obszary z prędkością ponaddźwiękową, dosłownie wysadziło w powietrze całą przestrzeń na trasie. Spadły skargi: krowie mleczność spadła, kury przestały się śpieszyć, kwaśne deszcze zmiażdżone... Ale fakt pozostaje faktem: „Concorde” latał tylko nad oceanem.
Wreszcie najważniejsze są katastrofy. Jeden – w czerwcu 1973 roku na pokazie lotniczym w Paryżu Le Bourget, jak mówią, na oczach całej planety: załoga pilota doświadczalnego Kozłowa chciała zademonstrować możliwości radzieckiego liniowca… Kolejny – za pięć lat. Następnie wykonano lot próbny z silnikami nowej serii: wystarczyło dociągnąć samolot na wymagany zasięg.
„Concorde” również nie uniknął tragedii: samolot rozbił się w lipcu 2000 roku podczas odlotu z lotniska Charles de Gaulle. Jak na ironię, zawalił się prawie tam, gdzie kiedyś był Tu-144. Zginęło 109 osób na pokładzie i cztery na ziemi. Dopiero rok później wznowiono regularny ruch pasażerski. Ale nastąpiła seria incydentów, które również przyczyniły się do powstania tego naddźwiękowego samolotu.
31 grudnia 1968 odbył się pierwszy lot Tu-144, dwa miesiące wcześniej niż Concorde. A 5 czerwca 1969 roku na wysokości 11 000 metrów nasz samolot jako pierwszy na świecie przełamał barierę dźwięku. Zdjęcie: Siergiej Micheev / RG
Dziś, na nowym etapie rozwoju technologii, naukowcy muszą znaleźć równowagę między sprzecznymi czynnikami: dobrą aerodynamiką nowego samolotu naddźwiękowego, niskim zużyciem paliwa, a także ścisłymi ograniczeniami hałasu i boomu dźwiękowego.
Jak realistyczne jest stworzenie nowego naddźwiękowego samolotu pasażerskiego na bazie bombowca Tu-160? Z czysto inżynierskiego punktu widzenia - całkiem, mówią eksperci. A w historii są przykłady, kiedy samoloty wojskowe z powodzeniem „zdjąły szelki” i odleciały „do życia cywilnego”: na przykład Tu-104 został stworzony na bazie bombowca dalekiego zasięgu Tu-16, a Tu -114 - bombowiec Tu-95. W obu przypadkach kadłub musiał zostać przerobiony – zmienić układ skrzydeł, zwiększyć średnicę. W rzeczywistości były to nowe samoloty i całkiem udane. Nawiasem mówiąc, ciekawy szczegół: kiedy Tu-114 po raz pierwszy poleciał do Nowego Jorku, tam na oszołomionym lotnisku nie było ani drabiny o odpowiedniej wysokości, ani ciągnika ...
Co najmniej podobne prace będą wymagane przy przebudowie Tu-160. Jednak jak opłacalne będzie to rozwiązanie? Wszystko wymaga starannej oceny.
Ile samolotów potrzebujesz? Kto nimi poleci i dokąd? Jak będą dostępne na rynku dla pasażerów? Jak szybko zwrócą się koszty rozwoju?.. Bilety na tego samego Tu-144 były 1,5 raza droższe niż zwykle, ale nawet tak wysoki koszt nie pokrył kosztów eksploatacji.
Tymczasem, zdaniem ekspertów, pierwszy rosyjski naddźwiękowy samolot wykonawczy (odrzutowiec biznesowy) może zostać zaprojektowany za siedem do ośmiu lat, jeśli jest rezerwa na silnik. Ten samolot może pomieścić do 50 osób. Całkowity popyt na rynku krajowym prognozowany jest na poziomie 20-30 samochodów w cenie 100-120 mln USD.
Seryjne naddźwiękowe samoloty pasażerskie nowej generacji mogą pojawić się około 2030 r
Projektanci po obu stronach oceanu pracują nad projektami naddźwiękowych odrzutowców biznesowych. Wszyscy szukają nowych rozwiązań układowych. Ktoś oferuje nietypowy ogon, ktoś - zupełnie nietypowe skrzydło, ktoś - kadłub z zakrzywioną osią centralną...
Specjaliści TsAGI opracowują projekt SDS/SPS („naddźwiękowy samolot biznesowy / naddźwiękowy samolot pasażerski”): zgodnie z ideą będzie on mógł wykonywać loty transatlantyckie do 8600 km z prędkością przelotową co najmniej 1900 km/h. Ponadto salon będzie można przekształcić - z 80-osobowej na 20-osobową klasę VIP.
A latem ubiegłego roku na pokazie lotniczym w Żukowskim jednym z najciekawszych był model szybkiego samolotu cywilnego stworzony przez naukowców z TsAGI w ramach międzynarodowego projektu HEXAFLY-INT. Samolot ten powinien lecieć z prędkością ponad 7-8 tys. km/h, co odpowiada 7 lub 8 Macha.
Aby jednak szybkie samoloty cywilne stały się rzeczywistością, trzeba będzie rozwiązać ogromny zakres zadań. Są one związane z materiałami, napędem wodorowym, jego integracją z płatowcem oraz uzyskaniem wysokiej sprawności aerodynamicznej samego samolotu.
A co już jest absolutnie pewne: cechy konstrukcyjne projektowanego samolotu skrzydlatego będą wyraźnie niestandardowe.
Umiejętnie
Sergey Chernyshev, dyrektor generalny TsAGI, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk:
Poziom wysięgnika (ostry spadek ciśnienia fali uderzeniowej) z Tu-144 wynosił 100-130 paskali. Ale współczesne badania wykazały, że można go zwiększyć do 15-20. Co więcej, zmniejsz głośność huku dźwiękowego do 65 decybeli, co odpowiada hałasowi wielkiego miasta. Do tej pory na świecie nie ma oficjalnych norm dotyczących dopuszczalnego poziomu dźwięku. I najprawdopodobniej zostanie to ustalone nie wcześniej niż w 2022 roku.
Zaproponowaliśmy już pojawienie się demonstratora naddźwiękowych samolotów cywilnych przyszłości. Próbka powinna wykazywać zdolność do redukcji huku dźwiękowego podczas lotu naddźwiękowego i hałasu na terenie lotniska. Rozważa się kilka opcji: samolot na 12-16 pasażerów, także na 60-80. Istnieje opcja bardzo małego odrzutowca biznesowego - dla 6-8 pasażerów. To są różne wagi. W jednym przypadku samochód będzie ważył około 50 ton, a w drugim - 100-120 itd. Ale zaczynamy od pierwszego z wyznaczonych samolotów naddźwiękowych.
Według różnych szacunków na rynku istnieje obecnie niezrealizowane zapotrzebowanie na szybkie loty ludzi biznesu samolotami o pojemności 12-16 osób. I oczywiście samochód musi lecieć w odległości co najmniej 7-8 tysięcy kilometrów na trasach transatlantyckich. Prędkość przelotowa będzie wynosić Mach 1.8-2, czyli około dwa razy więcej niż prędkość dźwięku. Prędkość ta stanowi technologiczną barierę w stosowaniu konwencjonalnych materiałów aluminiowych w konstrukcji płatowca. Dlatego marzeniem naukowców jest wykonanie samolotu w całości z kompozytów temperaturowych. I są dobre zmiany.
Wyraźne wymagania dla samolotu muszą być określone przez klienta startowego, a następnie na etapie wstępnego projektowania i prac rozwojowych możliwa jest pewna zmiana pierwotnego wyglądu samolotu uzyskanego na etapie wstępnego projektu. Ale zasady dźwiękowe redukcji boomu dźwiękowego pozostaną niezmienione.
Krótkoterminowa eksploatacja pasażerska naddźwiękowego Tu-144 ograniczała się do lotów z Moskwy do Ałma-Aty. Zdjęcie: Boris Korzin / fotokronika TASS
Myślę, że to 10-15 lat przed latającym prototypem. W niedalekiej przyszłości, zgodnie z naszymi planami, powinien pojawić się latający demonstrator, którego wygląd jest dopracowywany. Jego głównym zadaniem jest zademonstrowanie podstawowych technologii tworzenia samolotu naddźwiękowego o niskim poziomie wysięgnika dźwiękowego. To niezbędny etap pracy. W 2030 roku na horyzoncie może pojawić się seryjny samolot naddźwiękowy nowej generacji.
Oleg Smirnow, Czczony Pilot ZSRR, Przewodniczący Komisji Lotnictwa Cywilnego Rady Publicznej Rostransnadzoru:
Zrobić naddźwiękowy samolot pasażerski na bazie Tu-160? Dla naszych inżynierów jest to całkowicie realne. Żaden problem. Co więcej, samochód ten jest bardzo dobry, z niezwykłymi właściwościami aerodynamicznymi, dobrym skrzydłem i kadłubem. Jednak dzisiaj każdy samolot pasażerski musi przede wszystkim spełniać międzynarodowe wymagania zdatności do lotu i sprawności technicznej. Rozbieżność przy porównaniu bombowca i samolotu pasażerskiego wynosi ponad 50 proc. Na przykład, gdy niektórzy mówią, że konieczne jest „napompowanie kadłuba” podczas przeróbek, należy zrozumieć, że sam Tu-160 waży ponad 100 ton. „Napompuj” również dodaje wagi. Oznacza to zwiększenie zużycia paliwa, zmniejszenie prędkości i wysokości, przez co samolot jest absolutnie nieatrakcyjny dla każdej linii lotniczej pod względem kosztów operacyjnych.
Aby stworzyć samolot naddźwiękowy dla lotnictwa biznesowego, potrzebna jest nowa awionika, nowe silniki lotnicze, nowe materiały i nowe rodzaje paliwa. Na Tu-144 nafta, jak mówią, płynęła jak rzeka. Dziś nie jest to możliwe. A co najważniejsze, na taki samolot powinien być ogromny popyt. Jeden lub dwa samochody zamówione u milionerów nie rozwiążą problemu finansowego. Linie lotnicze będą musiały go wydzierżawić i „odpracować” koszty. Na kogo? Oczywiście na pasażerów. Z ekonomicznego punktu widzenia projekt się nie powiedzie.
Sergey Melnichenko, dyrektor generalny ICAA „Bezpieczeństwo lotów”:
Przez prawie 35 lat, które minęły od rozpoczęcia seryjnej produkcji Tu-160, technologie poszły do przodu, co trzeba będzie brać pod uwagę przy głębokiej modernizacji istniejących samolotów. Konstruktorzy samolotów twierdzą, że dużo łatwiej i taniej jest zbudować nowy samolot według nowej koncepcji niż przebudowa starego.
Kolejne pytanie: jeśli Tu-160 zostanie przebudowany specjalnie na odrzutowiec biznesowy, czy w końcu zainteresują się nim arabscy szejkowie? Jest jednak kilka „ale”. Samolot będzie musiał uzyskać międzynarodowy certyfikat (a stoją za nim Unia Europejska i Stany Zjednoczone), co jest bardzo problematyczne. Dodatkowo potrzebne będą nowe wydajne silniki, których nie mamy. Te, które są dostępne, nie zużywają paliwa, tylko je piją.
Jeśli samolot zostanie przerobiony na przewóz pasażerów ekonomicznych (co jest mało prawdopodobne), to pojawia się pytanie - gdzie latać i kogo przewozić? W ciągu ostatniego roku zbliżyliśmy się właśnie do liczby 100 milionów przewiezionych pasażerów. W ZSRR liczby te były znacznie wyższe. Liczba lotnisk zmalała kilkakrotnie. Nie każdy, kto chciałby polecieć do europejskiej części kraju z Kamczatki i Primorye, może sobie na to pozwolić. Bilety na „samoloty paliwowe” będą droższe niż na „Boeingi” i „bazy lotnicze”.
Jeśli planowana jest przebudowa samolotu wyłącznie dla interesów szefów dużych firm, to najprawdopodobniej tak będzie. Ale wtedy to pytanie dotyczy tylko ich, a nie rosyjskiej gospodarki i ludzi. Chociaż w tym przypadku trudno sobie wyobrazić, że loty będą realizowane tylko na Syberię lub Daleki Wschód. Problem z hałasem w terenie. A jeśli zaktualizowany samolot nie może wlecieć na Sardynię, to kto go potrzebuje?
31 grudnia 1968 roku pierwszy na świecie naddźwiękowy samolot pasażerski Tu-144 wykonał lot testowy. Trzy lata później, latem 1971, wywarł niesamowite wrażenie na organizatorach i gościach Międzynarodowej Wystawy Lotniczej w Paryżu. Aby zademonstrować możliwości „sowieckiego ptaka”, twórcy wysłali samolot z Moskwy o 9 rano i jednocześnie – o 9 rano – wylądował w stolicy Bułgarii.
Konstrukcja naddźwiękowego samolotu Tu-144.
Tu-144 to radziecki samolot naddźwiękowy opracowany przez Biuro Projektowe Tupolewa w latach 60. XX wieku. Wraz z Concorde jest to jeden z zaledwie dwóch naddźwiękowych samolotów pasażerskich, jakie kiedykolwiek były wykorzystywane przez linie lotnicze do podróży komercyjnych.
W latach 60. w kręgach lotniczych USA, Wielkiej Brytanii, Francji i ZSRR aktywnie dyskutowano nad projektami stworzenia pasażerskiego samolotu naddźwiękowego o maksymalnej prędkości 2500-3000 km / h, zasięgu lotu co najmniej 6- 8 tys. km. W listopadzie 1962 roku Francja i Wielka Brytania podpisały porozumienie o wspólnym rozwoju i budowie Concorde (Concord).
Twórcy samolotu naddźwiękowego.
W Związku Radzieckim biuro projektowe akademika Andrieja Tupolewa zajmowało się tworzeniem samolotu naddźwiękowego. Na wstępnym posiedzeniu Biura Projektów w styczniu 1963 r. Tupolew powiedział:
„Myśląc o przyszłości transportu lotniczego ludzi z jednego kontynentu na drugi, dochodzisz do jednoznacznego wniosku: naddźwiękowe samoloty są niewątpliwie potrzebne i nie mam wątpliwości, że ożyją…”
Głównym projektantem projektu został syn akademika, Aleksiej Tupolew. Z jego OKB blisko współpracowało ponad tysiąc specjalistów z innych organizacji. Stworzenie poprzedziły szeroko zakrojone prace teoretyczne i eksperymentalne, które obejmowały liczne testy w tunelach aerodynamicznych oraz w warunkach pełnoskalowych podczas lotów analogowych.
Concorde i Tu-144.
Deweloperzy musieli rozwalić sobie mózgi, aby znaleźć optymalny układ maszyny. Podstawowe znaczenie ma prędkość projektowanego liniowca – 2500 lub 3000 km/h. Amerykanie, dowiedziawszy się, że Concorde jest przeznaczony do prędkości 2500 km/h, ogłosili, że wypuszczą swojego pasażerskiego Boeinga-2707 wykonanego ze stali i tytanu zaledwie sześć miesięcy później. Tylko te materiały mogły wytrzymać nagrzewanie się konstrukcji bez destrukcyjnych konsekwencji w kontakcie z przepływem powietrza przy prędkościach 3000 km/h i wyższych. Jednak konstrukcje z litej stali i tytanu nadal muszą przejść poważne testy technologiczne i eksploatacyjne. Zajmie to dużo czasu, a Tupolew postanawia zbudować samolot naddźwiękowy z duraluminium, oparty na prędkości 2500 km/h. Amerykański projekt Boeinga został następnie całkowicie anulowany.
W czerwcu 1965 model został pokazany na corocznym Paris Air Show. Concorde i Tu-144 okazali się do siebie uderzająco podobni. Radzieccy projektanci powiedzieli - nic dziwnego: ogólna forma jest określona przez prawa aerodynamiki i wymagania dla konkretnego typu maszyny.
Naddźwiękowy kształt skrzydła samolotu.
Ale jaki powinien być kształt skrzydła? Osiedliliśmy się na cienkim trójkątnym skrzydle z zarysem krawędzi natarcia w formie litery „8”. Bezogonowy schemat - nieunikniony przy takiej konstrukcji samolotu nośnego - sprawił, że naddźwiękowy samolot pasażerski był stabilny i dobrze kontrolowany we wszystkich trybach lotu. Pod kadłubem, bliżej osi, znajdowały się cztery silniki. Paliwo magazynowane jest w skrzynkowych zbiornikach kasetonowych. Zbiorniki wyrównawcze, umieszczone z tyłu kadłuba i nakładek na skrzydłach, mają na celu zmianę położenia środka ciężkości podczas przejścia z prędkości poddźwiękowej do naddźwiękowej. Nos był ostry i gładki. Ale jak zapewnić pilotom widoczność do przodu? Znalazłem wyjście - "pochylony nos". Okrągły kadłub miał owiewkę kokpitu, która pochylała się w dół pod kątem 12 stopni podczas startu i 17 stopni podczas lądowania.
Naddźwiękowy samolot wzbija się w niebo.
Po raz pierwszy naddźwiękowy samolot wznosi się w niebo ostatniego dnia 1968 roku. Samochód prowadził pilot testowy E. Elyan. Jako samolot pasażerski jako pierwszy na świecie pokonał prędkość dźwięku na początku czerwca 1969 r. na wysokości 11 kilometrów. Samolot naddźwiękowy osiągnął drugą prędkość dźwięku (2M) w połowie 1970 roku, będąc na wysokości 16,3 kilometra. Naddźwiękowy samolot zawiera wiele innowacji konstrukcyjnych i technicznych. Tutaj chciałbym wspomnieć o takim rozwiązaniu jak przedni poziomy ogon. Podczas korzystania z PGO poprawiono zwrotność lotu i zmniejszono prędkość podczas podejścia do lądowania. Krajowe samoloty naddźwiękowe mogły być obsługiwane z dwóch tuzinów lotnisk, podczas gdy francusko-angielski Concorde, mający dużą prędkość lądowania, mógł lądować tylko na certyfikowanym lotnisku. Projektanci Biura Projektowego Tupolewa wykonali świetną robotę. Weźmy na przykład testy polowe skrzydła. Odbyły się one w latającym laboratorium – MiG-21I, który został specjalnie przebudowany do testowania konstrukcji i wyposażenia skrzydła przyszłego samolotu naddźwiękowego.
Rozwój i modyfikacja.
Prace nad opracowaniem podstawowej konstrukcji „044” poszły w dwóch kierunkach: stworzenie nowego ekonomicznego silnika turboodrzutowego typu RD-36-51 oraz znaczne ulepszenie aerodynamiki i konstrukcji samolotu naddźwiękowego. Rezultatem było spełnienie wymagań dotyczących zasięgu lotu naddźwiękowego. Decyzja Komisji Rady Ministrów ZSRR w sprawie wersji samolotu naddźwiękowego z RD-36-51 została przyjęta w 1969 roku. Jednocześnie na sugestię MAP - MGA podjęta zostaje decyzja, do czasu powstania RD-36-51 i ich instalacji na samolocie naddźwiękowym, o budowie sześciu samolotów naddźwiękowych z NK-144A o zredukowanej jednostkowe zużycie paliwa. Projekt seryjnych samolotów naddźwiękowych z NK-144A miał zostać znacznie zmodernizowany, aby wprowadzić znaczące zmiany w aerodynamice, po otrzymaniu Kmax ponad 8 w naddźwiękowej serii przelotowej na RD-36-51.
Budowa zmodernizowanego samolotu naddźwiękowego.
Budowę przedprodukcyjnego zmodernizowanego Tu-144 („004) rozpoczęto w MMZ „Doświadczenie” w 1968 roku. Według obliczonych danych z silnikami NK-144 (Cp = 2,01) zakładany zasięg naddźwiękowy miał wynosić 3275 km, a przy NK-144A ( Cp = 1,91) przekracza 3500 km. W celu poprawy właściwości aerodynamicznych w trybie przelotowym M = 2,2 zmieniono kształt skrzydła w planie (przechylenie części opływającej wzdłuż krawędzi natarcia zostało zredukowane do 76°, a podstawa została zwiększona do 57°), kształt skrzydła zbliżył się do "gotyckiego". W porównaniu z "044" zwiększona powierzchnia skrzydła, wprowadziła intensywniejszy stożkowy skręt końców skrzydeł. optymalizacja deformacji lotu skrzydła w tym trybie. znamiona.
W przeciwieństwie do „044”, każda para silników w sparowanych gondoli silnikowych z wlotami powietrza została rozsunięta, uwalniając z nich dolną część kadłuba, odciążając ją od zwiększonej temperatury i obciążeń wibracyjnych, jednocześnie zmieniając dolną powierzchnię skrzydła w miejscu obliczony obszar sprężania przepływu, zwiększył szczelinę między dolną powierzchnią skrzydła a górną powierzchnią wlotu powietrza - wszystko to pozwoliło na intensywniejsze wykorzystanie efektu docisku przepływu na wlocie do wlotów powietrza na Kmax niż udało się dostać na „044”. Nowy układ gondoli silnikowych wymagał zmian w podwoziu: pod gondole umieszczono goleby podwozia głównego, schowane do wewnątrz między kanałami powietrznymi silników, przestawiono je na wózek ośmiokołowy, a przednie lądowanie Zmieniono również schemat chowania biegów. Istotną różnicą między „004” a „044” było wprowadzenie przedniego wielosekcyjnego, chowanego skrzydła destabilizatora w locie, które zostało wysunięte z kadłuba w trybach startu i lądowania i umożliwiło zapewnienie wymaganego wyważenia przy odchylonym klapy elevons. Modyfikacje konstrukcji, zwiększenie ładowności i rezerwy paliwa doprowadziły do wzrostu masy startowej, która przekroczyła 190 ton (dla „044” - 150 ton).
Przedprodukcyjny Tu-144.
Budowa przedprodukcyjnego samolotu naddźwiękowego nr 01-1 (boczny nr 77101) została zakończona na początku 1971 roku, a 1 czerwca 1971 wykonał swój pierwszy lot. Zgodnie z programem testów fabrycznych samolot wykonał 231 lotów trwających 338 godzin, z czego 55 godzin w trybie naddźwiękowym. Na tej maszynie opracowano złożone zagadnienia współdziałania elektrowni w różnych trybach lotu. 20 września 1972 r. samochód przeleciał autostradą Moskwa-Taszkient, podczas gdy trasa została ukończona w 1 godzinę 50 minut, prędkość przelotowa podczas lotu osiągnęła 2500 km/h. Maszyna przedprodukcyjna stała się podstawą do wdrożenia seryjnej produkcji w Woroneżskim Zakładzie Lotniczym (VAZ), której powierzono decyzją rządu o opracowaniu seryjnego samolotu naddźwiękowego.
Pierwszy lot seryjnego Tu-144.
Pierwszy lot seryjnych samolotów naddźwiękowych nr 01-2 (boczny nr 77102) napędzanych silnikami NK-144A odbył się 20 marca 1972 roku. W serii, zgodnie z wynikami testów maszyny przedprodukcyjnej, poprawiono aerodynamikę skrzydła i ponownie nieznacznie zwiększono jego powierzchnię. Masa startowa w serii osiągnęła 195 ton. Jednostkowe zużycie paliwa NK-144A do czasu testów eksploatacyjnych maszyn seryjnych miało zostać zwiększone do 1,65-1,67 kg/kgfh poprzez optymalizację dyszy silnika, a później do 1,57 kg/kgfh, podczas gdy zasięg lotu miał wzrosnąć do odpowiednio 3855-4250 km i 4550 km. W rzeczywistości udało im się osiągnąć do 1977 r., Podczas testów i udoskonaleń serii Tu-144 i NK-144A, Cp = 1,81 kg / kgf godz. przy przelotowym trybie ciągu naddźwiękowego 5000 kgf, Cp = 1,65 kg / kgf godz. przy starcie tryb ciągu dopalacza 20 000 kgf, Cp = 0,92 kg / kgf godzina w poddźwiękowym trybie ciągu przelotowego 3000 kgf, a w trybie maksymalnego dopalacza w trybie transonicznym otrzymali 11800 kgf. Wrak samolotu naddźwiękowego.
Pierwszy etap testów.
W krótkim czasie, ściśle według programu, wykonano 395 lotów o łącznym czasie lotu 739 godzin, w tym ponad 430 godzin w trybach naddźwiękowych.
Drugi etap testów.
W drugim etapie prób eksploatacyjnych, zgodnie ze wspólnym zarządzeniem Ministrów Przemysłu Lotniczego i Lotnictwa Cywilnego z dnia 13 września 1977 r. nr 149-223, nastąpiło aktywniejsze połączenie środków i służb lotnictwa cywilnego . Powołano nową komisję do przeprowadzenia badań, na czele której stanął wiceminister lotnictwa cywilnego B.D. Niegrzeczny. Decyzją komisji, a następnie potwierdzoną wspólnym rozkazem z dnia 30 września - 5 października 1977 r., załogi zostały przydzielone do przeprowadzenia prób eksploatacyjnych:
Pierwsza załoga: piloci B.F. Kuzniecow (Moskiewski Departament Transportu Lotnictwa Cywilnego), S.T. Agapov (ZhLiDB), nawigator S.P. Khramov (MTU GA), inżynierowie lotnictwa Yu.N. Avayev (MTU GA), Yu.T. Seliverstov (ZhLiDB), wiodący inżynier S.P. Awakimow (ZhLiDB).
Druga załoga: piloci V.P. Woronin (Moskiewski Uniwersytet Państwowy GA), I.K. Vedernikov (ZhLiDB), nawigator A.A. Senyuk (MTU GA), inżynierowie lotnictwa E.A. Trebuntsov (MTU GA) i V.V. Solomatin (ZhLiDB), wiodący inżynier V.V. Isajew (GosNIIGA).
Trzecia załoga: piloci M.S. Kuzniecow (GosNIIGA), G.V. Voronchenko (ZhLiDB), nawigator V.V. Vyazigin (GosNIIGA), inżynierowie lotnictwa M.P. Isajew (MTU GA), W.W. Solomatin (ZhLiDB), wiodący inżynier V.N. Pokład (ZhLiDB).
Czwarta załoga: piloci N.I. Jurskow (GosNIIGA), V.A. Sevankayev (ZhLiDB), nawigator Yu.A. Wasiliew (GosNIIGA), inżynier pokładowy V.L. Venediktov (GosNIIGA), wiodący inżynier I.S. Mayboroda (GosNIIGA).
Przed rozpoczęciem testów włożono wiele pracy, aby przejrzeć wszystkie otrzymane materiały pod kątem wykorzystania ich „do offsetu” w celu spełnienia określonych wymagań. Jednak mimo to niektórzy specjaliści lotnictwa cywilnego nalegali na wdrożenie „Programu testów operacyjnych samolotu naddźwiękowego”, opracowanego w GosNIIGA w 1975 roku pod kierownictwem czołowego inżyniera A.M. Teterukova. Program ten wymagał zasadniczo powtórzenia wcześniej wykonanych lotów w ilości 750 lotów (1200 godzin lotu) na trasach MGA.
Łączna liczba lotów operacyjnych i prób dla obu faz wyniesie 445 lotów z 835 godzinami lotu, z czego 475 godzin w trybach naddźwiękowych. Wykonano 128 lotów parami na trasie Moskwa-Ałma-Ata.
Ostatni etap.
Ostatnia faza testów nie była technicznie wymagająca. Praca rytmiczna według harmonogramu została zapewniona bez większych zakłóceń i poważnych usterek. Inżynierowie i technicy „bawili się” oceniając sprzęt AGD, przygotowując się do transportu pasażerskiego. Stewardesy i odpowiedni specjaliści GosNIIGA, związani z testami, zaczęli przeprowadzać szkolenia naziemne, aby przetestować technologię obsługi pasażerów w locie. Tak zwany. „Loterii” oraz dwa loty techniczne z pasażerami. „Loteria” odbyła się 16 października 1977 roku z pełną symulacją cyklu odprawy biletowej, odprawy bagażu, wejścia na pokład pasażerów, czasu trwania lotu, wysiadania pasażerów, odprawy bagażu na lotnisku docelowym. Od „pasażerów” (najlepszych pracowników OKB, ŻLiDB, GosNIIGA i innych organizacji) nie było zawieszania się. Racja jedzenia w „locie” była na najwyższym poziomie, ponieważ była zatwierdzona według menu pierwszej klasy, wszystkim bardzo smakowała. „Loteria” pozwoliła wyjaśnić wiele ważnych elementów i szczegółów obsługi pasażerów. W dniach 20 i 21 października 1977 r. na autostradzie Moskwa-Alma-Ata odbyły się dwa loty techniczne z pasażerami. Pierwszymi pasażerami byli pracownicy wielu organizacji, którzy byli bezpośrednio zaangażowani w tworzenie i testowanie naddźwiękowego samolotu. Dziś nawet trudno sobie wyobrazić atmosferę na pokładzie: panowało tam uczucie radości i dumy, wielka nadzieja na rozwój na tle pierwszorzędnego serwisu, do którego ludzie techniczni absolutnie nie są przyzwyczajeni. Podczas pierwszych lotów na pokładzie byli wszyscy szefowie wiodących instytutów i organizacji.
Droga jest otwarta dla ruchu pasażerskiego.
Loty techniczne minęły bez poważnych uwag i wykazały pełną gotowość samolotów naddźwiękowych i wszystkich usług naziemnych do regularnych lotów. 25 października 1977 r. Minister Lotnictwa Cywilnego ZSRR B.P. Bugaev i Minister Przemysłu Lotniczego ZSRR V.A. Kazakow zatwierdził główny dokument: „Ustawa o wynikach prób eksploatacyjnych samolotu naddźwiękowego z silnikami NK-144” z pozytywnym wnioskiem i wnioskami.
Na podstawie przedstawionych tabel zgodności Tu-144 z wymaganiami Tymczasowych Norm Zdatności do Lotu cywilnego Tu-144 ZSRR, pełną objętość przedłożonej dokumentacji dowodowej, w tym ustawy o próbach państwowych i eksploatacyjnych, o 29 października 1977 r. przewodniczący Państwowego Rejestru Lotnictwa ZSRR IK Mulkidzhanov zatwierdził zawarcie i podpisał pierwszy w ZSRR certyfikat zdatności do lotu typu 03-144 dla samolotu naddźwiękowego z silnikami NK-144A.
Droga została otwarta dla ruchu pasażerskiego.
Droga została otwarta dla ruchu pasażerskiego.
Samoloty naddźwiękowe mogły lądować i startować na 18 lotniskach w ZSRR, natomiast Concorde, którego prędkość startu i lądowania była o 15% wyższa, wymagał osobnego certyfikatu lądowania dla każdego lotniska.
Drugi egzemplarz produkcyjny samolotu naddźwiękowego.
W czerwcu 1973 we Francji odbył się 30. Międzynarodowy Salon Lotniczy w Paryżu. Ogromne zainteresowanie wzbudził radziecki Tu-144, pierwszy na świecie samolot naddźwiękowy. 2 czerwca tysiące gości na pokazie lotniczym na przedmieściach Paryża Le Bourget obejrzało drugą seryjną produkcję naddźwiękowego samolotu, który wjechał na pas startowy. Ryk czterech silników, mocny start - a teraz samochód jest w powietrzu. Ostry nos wkładki wyprostował się i wycelował w niebo. Naddźwiękowy Tu, dowodzony przez kapitana Kozlova, wykonał swój pierwszy pokazowy lot nad Paryżem: po osiągnięciu wymaganej wysokości samochód wyszedł poza horyzont, po czym wrócił i zatoczył koło nad lotniskiem. Lot odbył się w trybie normalnym, nie odnotowano żadnych problemów technicznych.
Następnego dnia radziecka załoga postanowiła pokazać wszystko, do czego jest zdolna nowa.
Katastrofa podczas demonstracji.
Słoneczny poranek 3 czerwca nie wróżył dobrze. Początkowo wszystko szło zgodnie z planem – publiczność, podnosząc głowy, zgodnie klaskała. Samolot naddźwiękowy, pokazując „najwyższą klasę”, spadł. W tym momencie w powietrzu pojawił się francuski myśliwiec Mirage (jak się później okazało, kręcił pokaz lotniczy). Kolizja wydawała się nieunikniona. Aby nie zderzyć się z lotniskiem i widzami, dowódca załogi postanowił wspiąć się wyżej i przyciągnął do siebie kierownicę. Jednak wysokość została już stracona, a na konstrukcję umieszczono duże obciążenia; w rezultacie prawe skrzydło pękło i odpadło. Wybuchł tam pożar, a kilka sekund później płonący naddźwiękowy samolot rzucił się na ziemię. Straszliwe lądowanie miało miejsce na jednej z ulic paryskiego przedmieścia Gusenville. Gigantyczny samochód, niszcząc wszystko na swojej drodze, rozbił się na ziemi i eksplodował. Zginęła cała załoga – sześć osób – i ośmiu Francuzów na ziemi. Gusenville również ucierpiało - kilka budynków zostało zniszczonych. Co doprowadziło do tragedii? Według większości ekspertów przyczyną katastrofy była próba uniknięcia kolizji z Mirage przez załogę naddźwiękowego samolotu. Podczas podejścia do lądowania Tu został złapany w ślad za francuskim myśliwcem Mirage.
Zdjęcie przedstawia podpis pierwszego kosmonauty, który wylądował na Księżycu, Neila Armstronga, pilota-kosmonauta Georgy Timofiejewicza Beregowoja i wszystkich zmarłych członków załogi. Naddźwiękowy samolot nr 77102 rozbił się podczas lotu pokazowego na pokazie lotniczym w Le Bourget. Zginęło wszystkich 6 członków załogi (Uhonorowany pilot testowy Bohater Związku Radzieckiego M.V. Kozlov, pilot testowy V.M. Molchanov, nawigator G.N. Bazhenov, zastępca głównego projektanta, generał dywizji V.N. Benderov, główny inżynier B.A. Pervukhin i inżynier pokładowy A.I.Dralin).
Według pracowników Biura Projektowego Tupolewa przyczyną katastrofy było podłączenie nieustabilizowanego bloku analogowego układu sterowania, co doprowadziło do destrukcyjnego przeciążenia.
Według pilotów sytuacje awaryjne zdarzały się niemal w każdym locie. 23 maja 1978 r. doszło do drugiej katastrofy samolotu o prędkości naddźwiękowej. Ulepszona eksperymentalna wersja samolotu Tu-144D (nr 77111) po zapaleniu paliwa w rejonie gondoli 3. elektrowni z powodu zniszczenia przewodu paliwowego, dymu w kokpicie i odcięcia przez załogę dwóch silniki, wykonali awaryjne lądowanie na polu w pobliżu wsi Ilyinsky Pogost, niedaleko miasta Jegoryevsk.
Po wylądowaniu przez okno kokpitu dowódca załogi V.D.Popov, drugi pilot E.V. Elyan i nawigator V.V. Vyazigin opuścili samolot. Inżynierowie V. M. Kulesh, V. A. Isaev, V. N. Stolpovsky, którzy byli w kabinie, opuścili liniowiec przez przednie drzwi wejściowe. Inżynierowie lotnictwa O. A. Nikolaev i V. L. Venediktov zostali uwięzieni w miejscu pracy przez struktury zdeformowane podczas lądowania i zginęli. (Odgięty stożek nosowy najpierw dotknął ziemi, działał jak nóż buldożera, podnosząc ziemię i obracając się pod brzuchem, wchodząc do kadłuba.) 1 czerwca 1978 r. Aeroflot na stałe wstrzymał naddźwiękowe loty pasażerskie.
Ulepszenie samolotu naddźwiękowego.
Prace nad udoskonaleniem samolotów naddźwiękowych trwały jeszcze przez kilka lat. Wyprodukowano pięć samolotów seryjnych; pięć kolejnych było w budowie. Opracowano nową modyfikację - Tu-144D (dalekiego zasięgu). Jednak wybór nowego (bardziej ekonomicznego) silnika RD-36-51 wymagał znacznego przeprojektowania samolotu, zwłaszcza elektrowni. Poważne luki projektowe w tym obszarze doprowadziły do opóźnienia w wydaniu nowej wkładki. Dopiero w listopadzie 1974 wystartował seryjny Tu-144D (numer boczny 77105), a dziewięć (!) lat po pierwszym locie, 1 listopada 1977, naddźwiękowy samolot otrzymał świadectwo zdatności do lotu. Loty pasażerskie zostały otwarte tego samego dnia. Podczas krótkiej operacji liniowce przewiozły 3194 pasażerów. 31 maja 1978 roku loty zostały zakończone: na jednym z seryjnych Tu-144D wybuchł pożar, a liniowiec rozbił się podczas awaryjnego lądowania.
Katastrofy w Paryżu i Jegoriewsku spowodowały, że zmalało zainteresowanie państwa projektem. Od 1977 do 1978 zidentyfikowano 600 problemów. W rezultacie już w latach 80. zdecydowano się usunąć samoloty naddźwiękowe, tłumacząc to „złym wpływem na zdrowie człowieka przy przekraczaniu bariery dźwięku”. Niemniej jednak cztery z pięciu Tu-144D, które były w produkcji, zostały ukończone. Później stacjonowali w Żukowskim i wystartowali jako latające laboratoria. W sumie zbudowano 16 samolotów naddźwiękowych (w tym te w modyfikacji dalekiego zasięgu), które wykonały łącznie 2556 lotów bojowych. W połowie lat 90. przetrwało dziesięć z nich: cztery w muzeach (Monino, Kazań, Kujbyszew, Uljanowsk); jeden pozostał w fabryce w Woroneżu, gdzie został zbudowany; jeszcze jeden był w Żukowskim wraz z czterema Tu-144D.
Następnie Tu-144D był używany tylko do ruchu towarowego między Moskwą a Chabarowskiem. Łącznie samoloty naddźwiękowe wykonały 102 loty pod banderą Aeroflot, z czego 55 były pasażerskie (przewieziono 3194 pasażerów).
Później samoloty naddźwiękowe wykonały tylko loty testowe i kilka lotów w celu ustanowienia światowych rekordów.
Na Tu-144LL zainstalowano silniki NK-32 z powodu braku sprawnego NK-144 lub RD-36-51, podobnych do tych stosowanych na Tu-160, różnych czujników i urządzeń kontrolnych i rejestrujących.
W sumie zbudowano 16 samolotów Tu-144, które wykonały łącznie 2556 lotów i wylatały 4110 godzin (wśród nich najwięcej 432 godzin odbyło się na pokładzie 77 144). Budowa kolejnych czterech liniowców nigdy nie została ukończona.
Prędkość naddźwiękowa to prędkość, z jaką obiekt porusza się szybciej niż dźwięk. Prędkość lotu naddźwiękowego samolotu mierzy się w Macach - prędkość samolotu w określonym punkcie przestrzeni w stosunku do prędkości dźwięku w tym samym punkcie. Teraz dość trudno zaskoczyć takimi prędkościami ruchu, a jeszcze jakieś 80 lat temu tylko o tym marzyli.
Jak to się wszystko zaczęło
W latach czterdziestych XX wieku, podczas II wojny światowej, niemieccy projektanci aktywnie pracowali nad rozwiązaniem tego problemu, mając nadzieję na odwrócenie losów wojny za pomocą takich samolotów. Jak wiemy, im się nie udało, wojna się skończyła. Jednak już w 1945 roku, bliżej jej ukończenia, niemiecki pilot L. Hoffmann, testując pierwszy na świecie myśliwiec odrzutowy Me-262, na wysokości 7200 m był w stanie osiągnąć prędkość około 980 km/h.
Pierwszym, który spełnił marzenie wszystkich pilotów o pokonaniu bariery naddźwiękowej, był amerykański pilot testowy Chuck Yeager. W 1947 roku pilot ten jako pierwszy w historii pokonał prędkość dźwięku w pojeździe załogowym. Latał prototypowym samolotem rakietowym Bell X-1. Nawiasem mówiąc, niemieccy naukowcy schwytani w czasie wojny i ich rozwój w znacznym stopniu przyczynili się do pojawienia się tego urządzenia, a właściwie do całego dalszego rozwoju technologii lotu.
W Związku Radzieckim prędkość dźwięku osiągnięto 26 grudnia 1948 roku. Był to eksperymentalny samolot LA-176, na wysokości 9060 m, pilotowany przez I.E. Fiodorow i O.V. Sokołowski. Około miesiąc później na tym samolocie, ale już z bardziej zaawansowanym silnikiem, prędkość dźwięku została nie tylko osiągnięta, ale także przekroczyła prędkość dźwięku o 7000 m. Projekt LA-176 był bardzo obiecujący, ale ze względu na tragiczna śmierć OV Sokołowski, który kontrolował ten aparat, rozwój został zamknięty.
W przyszłości rozwój tej branży nieco zwolnił, ponieważ pojawiła się znaczna liczba fizycznych trudności związanych ze sterowaniem samolotem przy prędkościach ponaddźwiękowych. Przy dużych prędkościach powietrze zaczyna przejawiać się ściśliwością, aerodynamiczne opływy stają się zupełnie inne. Pojawia się opór fal i tak nieprzyjemne zjawisko dla każdego pilota jak trzepotanie - samolot zaczyna się bardzo nagrzewać.
W obliczu tych problemów projektanci zaczęli szukać radykalnego rozwiązania, które mogłoby przezwyciężyć trudności. Decyzja ta okazała się całkowitą przeróbką konstrukcji samolotów przeznaczonych do lotów naddźwiękowych. Opływowe kształty samolotów pasażerskich, które teraz obserwujemy, są wynikiem wielu lat badań naukowych.
Dalszy rozwój
W tamtym czasie, gdy skończyła się właśnie II wojna światowa, a rozpoczęły się wojny koreańskie i wietnamskie, rozwój przemysłu mógł się odbywać tylko dzięki technologiom militarnym. Dlatego pierwszymi samolotami produkcyjnymi zdolnymi do latania z prędkością większą niż prędkość dźwięku były radzieckie MiG-19 (NATO Farmer) i amerykański F-100 Super Sabre. Rekord prędkości był dla samolotów amerykańskich – 1215 km/h (ustalony 29 października 1953), ale już pod koniec 1954 roku MiG-19 były w stanie rozpędzić się do 1450 km/h.
Interesujący fakt. Chociaż ZSRR i Stany Zjednoczone Ameryki nie prowadziły oficjalnych działań wojennych, prawdziwe wielokrotne starcia podczas wojny koreańskiej i wietnamskiej pokazały niepodważalną przewagę sowieckiej technologii. Na przykład nasze MiG-19 były znacznie lżejsze, miały silniki o lepszej charakterystyce dynamicznej, a co za tym idzie, szybsze wznoszenie. Promień możliwego bojowego użycia samolotu był dla MiG-19 dłuższy o 200 km. Dlatego Amerykanie bardzo chcieli zdobyć nienaruszoną próbkę, a nawet ogłosili nagrodę za wykonanie takiego zadania. I to się stało.
Po zakończeniu wojny koreańskiej 1 samolot MiG-19 został porwany z bazy lotniczej przez oficera koreańskich sił powietrznych No Geuma Soka. Za co Amerykanie zapłacili mu należne 100 tys. dolarów jako nagrodę za dostarczenie nieuszkodzonego samolotu.
Interesujący fakt. Pierwszą pilotką, która osiągnęła prędkość dźwięku jest Amerykanka Jacqueline Cochran. Osiągnęła prędkość 1270 km/h podczas lotu F-86 Sabre.
Rozwój lotnictwa cywilnego
W latach 60. ubiegłego wieku, po pojawieniu się sprawdzonych w czasie wojen rozwiązań technicznych, lotnictwo zaczęło się dynamicznie rozwijać. Znaleziono rozwiązania istniejących problemów prędkości naddźwiękowych, a następnie rozpoczęto tworzenie pierwszych naddźwiękowych samolotów pasażerskich.
Pierwszy w historii lot cywilnego samolotu pasażerskiego z prędkością przekraczającą prędkość dźwięku odbył się 21 sierpnia 1961 roku samolotem Douglas DC-8. W czasie lotu w samolocie nie było pasażerów, z wyjątkiem pilotów, balast został umieszczony tak, aby odpowiadał pełnemu obciążeniu liniowca w tych eksperymentalnych warunkach. Prędkość 1262 km/h została osiągnięta podczas schodzenia z wysokości 15877 m na 12300 m.
Interesujący fakt. Boeing 747 SP-09 z China Airlines (China Airlines) 19 lutego 1985, lecąc z tajwańskiego Taipei do Los Angeles, zanurkował w niekontrolowany sposób. Powodem tego były awarie silnika i późniejsze działania niewykwalifikowanego personelu. Podczas nurkowania z wysokości 12500 m na 2900 m, gdzie załodze udało się ustabilizować samolot, prędkość dźwięku została przekroczona. W tym samym czasie liner, który nie był przystosowany do takich przeciążeń, doznał poważnego uszkodzenia sekcji ogonowej. Jednak przy tym wszystkim tylko 2 osoby na pokładzie zostały poważnie ranne. Samolot wylądował w San Francisco, został naprawiony, a później ponownie wykonywał loty pasażerskie.
Jednak zaprojektowano i zbudowano naprawdę prawdziwe naddźwiękowe samoloty pasażerskie (SPS), zdolne do wykonywania regularnych lotów z prędkościami powyżej prędkości dźwięku, wszystkie dwa typy:
- Radziecki samolot pasażerski Tu-144;
- Anglo-francuski samolot Aérospatiale-BAC Concorde.
Tylko te dwa samoloty były w stanie utrzymać supercruise. W tym czasie przewyższały nawet większość samolotów bojowych, konstrukcja tych wkładek była wyjątkowa jak na tamte czasy. Było tylko kilka typów samolotów zdolnych do latania w trybie super cruise, dziś większość nowoczesnych pojazdów wojskowych jest wyposażona w takie możliwości.
Lotnictwo ZSRR
Radziecki Tu-144 został zbudowany nieco wcześniej niż jego europejski odpowiednik, dlatego można go uznać za pierwszy na świecie naddźwiękowy samolot pasażerski. Wygląd tych samolotów, zarówno Tu-144, jak i Concorde, nawet teraz nie pozostawi nikogo obojętnym. Jest mało prawdopodobne, aby w historii budowy samolotów było piękniejszych maszyn.
Tu-144 ma atrakcyjne cechy, poza zakresem praktycznego zastosowania: wyższa prędkość przelotowa i niższa prędkość lądowania, wyższy pułap lotu, ale historia naszego liniowca jest o wiele bardziej tragiczna.
Ważny! Tu-144 to nie tylko pierwszy latający, ale także pierwszy rozbity naddźwiękowy samolot pasażerski. Katastrofa na pokazie lotniczym Le Bourget 3 czerwca 1973 r., w której zginęło 14 osób, była pierwszym krokiem do zakończenia lotów Tu-144. Jednoznacznych przyczyn nie udało się ustalić, a ostateczna wersja katastrofy rodzi wiele pytań.
Druga katastrofa pod Jegoriewskiem w obwodzie moskiewskim 23 maja 1978 r., w której w locie wybuchł pożar, a podczas lądowania zginęło 2 członków załogi, stała się ostatnim punktem decyzji o zakończeniu eksploatacji tych samolotów. Pomimo tego, że po analizie stwierdzono, że pożar powstał w wyniku usterki w układzie paliwowym nowego, testowanego silnika, a sam samolot wykazał się doskonałą sterownością i niezawodnością konstrukcyjną, gdy płonący mógł wylądować, samochody zostały wycofane z lotów i wycofane z eksploatacji komercyjnej ...
Jak to się stało za granicą
Z kolei europejski Concorde latał znacznie dłużej od 1976 do 2003 roku. Jednak ze względu na nierentowność (samolot nie mógł zostać doprowadzony do minimalnego zwrotu) ostatecznie skrócono również eksploatację. W dużej mierze było to spowodowane katastrofą samolotu w Paryżu 25 lipca 2000 r.: podczas startu z lotniska Charles de Gaulle zapalił się silnik, a samolot rozbił się o ziemię (113 osób zginęło, w tym 4 na ziemi). jak zamachy terrorystyczne z 11 września 2001 r. Pomimo tego, że była to jedyna katastrofa lotnicza w ciągu 37 lat działalności, a ataki terrorystyczne nie były bezpośrednio związane z Concorde, ogólny spadek przepływów pasażerskich zmniejszył i tak już nieistniejącą rentowność lotów i doprowadziło do tego, że ostatni lot tego samolotu wykonany na trasie Heathrow – Filton 26 listopada 2003 r.
Interesujący fakt. Bilet na lot Concorde w latach 70. kosztował co najmniej 1500 dolarów w jedną stronę, pod koniec lat dziewięćdziesiątych cena wzrosła do 4000 dolarów. Bilet na miejsce na ostatnim locie tego liniowca kosztuje już 10 000 USD.
Lotnictwo naddźwiękowe w tej chwili
Do tej pory nie oczekuje się rozwiązań takich jak Tu-144 i Concorde. Ale jeśli jesteś osobą, która nie dba o koszty biletów, istnieje szereg zmian w dziedzinie lotów biznesowych i małych samolotów.
Najbardziej obiecującym projektem jest samolot XB-1 Baby Boom amerykańskiej firmy Boom technology z Kolorado. Jest to niewielki samolot o długości około 20 m i rozpiętości skrzydeł 5,2 m. Wyposażony jest w 3 silniki opracowane w latach pięćdziesiątych dla pocisków manewrujących.
Planuje się pomieścić około 45 osób, przy zasięgu lotu 1800 km przy prędkościach do 2 Macha. W tej chwili jest to jeszcze rozwój, ale pierwszy lot prototypu planowany jest na 2018 rok, a sam samolot musi zostać certyfikowany do 2023 roku. Twórcy planują wykorzystać rozwój zarówno jako odrzutowiec biznesowy do transportu prywatnego, jak i podczas regularnych lotów o małej przepustowości. Planowany koszt przelotu tym samochodem wyniesie około 5 000 USD, czyli całkiem sporo, ale jednocześnie porównywalny z kosztem lotu w klasie biznes.
Jeśli jednak spojrzeć na całą branżę cywilnego transportu lotniczego jako całość, to przy obecnym poziomie rozwoju technologii wszystko nie wygląda zbyt obiecująco. Duże firmy są bardziej zainteresowane korzyściami i rentownością projektów niż nowymi osiągnięciami w dziedzinie lotów naddźwiękowych. Powodem jest to, że w całej historii lotnictwa nie było dostatecznie udanych realizacji tego rodzaju zadań, bez względu na to, jak bardzo starano się osiągnąć cele, wszystkie one w takim czy innym stopniu zawiodły.
Ogólnie rzecz biorąc, ci projektanci, którzy są zaangażowani w bieżące projekty, są bardziej prawdopodobnymi entuzjastami, którzy optymistycznie patrzą w przyszłość, którzy oczywiście spodziewają się zysku, ale patrzą całkiem realistycznie na wyniki, a większość dotychczasowych projektów istnieje tylko na papierze i nie brakuje analityków sceptycznie nastawionych do możliwości ich wdrożenia.
Jednym z nielicznych naprawdę dużych projektów jest naddźwiękowy samolot Concorde-2, opatentowany w zeszłym roku przez Airbusa. Strukturalnie będzie to samolot z trzema rodzajami silników:
- Silniki odrzutowe turbowentylatorowe. Zostanie zainstalowany z przodu samolotu;
- Naddźwiękowe silniki odrzutowe. Będzie montowany pod skrzydłami wkładki;
- Silniki rakietowe. Zainstalowany w kadłubie rufowym.
Ta cecha konstrukcyjna zakłada działanie różnych silników na określonych etapach lotu (start, lądowanie, prędkość przelotowa).
Biorąc pod uwagę jeden z głównych problemów cywilnego transportu lotniczego - hałas (normy zarządzania ruchem lotniczym w większości krajów określają limit poziomu hałasu, jeśli lotnisko znajduje się w pobliżu obszarów mieszkalnych, nakłada to ograniczenia na możliwość lotów nocnych), Airbus opracował specjalną technologię dla projektu Concorde-2 umożliwiającą pionowy start. Pozwoli to praktycznie uniknąć uderzenia fal uderzeniowych o powierzchnię ziemi, co z kolei zapewni brak dyskomfortu dla osób znajdujących się na dole. Również dzięki podobnej konstrukcji i technologii samolot będzie latał na wysokości około 30-35000 m (w tej chwili lotnictwo cywilne leci maksymalnie 12000 m), co pomoże zmniejszyć hałas nie tylko podczas startu, ale także przez cały lot, ponieważ na tej wysokości fale dźwiękowe nie mogą dotrzeć do powierzchni.
Przyszłość lotu naddźwiękowego
Nie wszystko jest tak smutne, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Oprócz lotnictwa cywilnego istnieje i zawsze będzie przemysł wojskowy. Potrzeby bojowe państwa, jak poprzednio, napędzały rozwój lotnictwa i będą to czynić nadal. Armie wszystkich państw potrzebują coraz bardziej zaawansowanych samolotów. Z roku na rok potrzeba ta tylko rośnie, co pociąga za sobą tworzenie nowych rozwiązań projektowych i technologicznych.
Prędzej czy później rozwój osiągnie poziom, na którym wykorzystanie technologii wojskowych może stać się opłacalne w celach pokojowych.
Wideo
Prace nad naddźwiękowym samolotem pasażerskim drugiej generacji, w skrócie SPS-2, wkraczają w ostatnią fazę. Pierwszy lot Tu-244 ma nastąpić do 2025 roku. Nowy rosyjski samolot pasażerski będzie różnił się strukturalnie od radzieckiego Tu-144 pod względem parametrów, zasięgu lotu, komfortu, przestronności, wielkości, mocy silnika i awioniki. Jego naddźwiękowa prędkość Mach 2 pozostanie taka sama jak jego poprzednika Tu-144LL „Moskwa”, nadal jest to najlepszy wskaźnik na świecie w budowie ciężkich samolotów cywilnych. Na wysokości 20 km trasy są bezpłatne.
Ograniczeniem dla projektantów i deweloperów samolotów może być długość pasa startowego I klasy, wymagana jest co najmniej 3 km. Takie betonowe listwy nie występują na wszystkich lotniskach na świecie iw kraju. Nie ma co do tego złudzeń, że na najlepsze samoloty nie będzie popytu w krajach zachodnich, które są bardziej zainteresowane sprzedażą swoich europejskich Airbusów i amerykańskich Boeingów, lecących z prędkością 700 - 900 km/h, 2,5-3 razy wolniej. Będziecie musieli zdać się tylko na potrzeby Rosji i BRICS, a także zamożnych klientów, których stać na taki samolot.
Cele projektu
Oczekuje się, że pierwszy model Tu-244 zostanie wyposażony w sprawdzone silniki NK-32, takie same jak w zmodernizowanym bombowcu strategicznym Tu-160M2 16.11.2017. Pierwszy rozwój SPS-2 rozpoczął się zbyt wcześnie, w 1973 roku, dzięki osiągnięciom radzieckich projektantów wojskowych w latach 50., 50 lat przed swoim czasem. W tamtym czasie nie było jeszcze tak wysokiej jakości materiałów kompozytowych, aby stosować je w dużych ilościach, a elektrownie miały niewystarczającą przyczepność. W latach 60. istniały silniki o ciągu 20 ton, w latach 70. o ciągu 25 ton, a obecnie stosuje się silniki 32-tonowe.
Projektanci samolotów mają 2 główne zadania:
Zasięg lotu - 9 200 km.
Zmniejszenie zużycia paliwa dla tej klasy sprzętu.
Pierwsze i drugie zadania można rozwiązać na przykładzie Tu-160 i Tu-22M3, wykorzystując zmienne przechylenie skrzydła, dzięki czemu samolot jest wielotrybowy. Możesz przeanalizować zamknięte projekty T-4 i T-4MS Czerniakow, przestudiować rozwój Miasiszczewa na modyfikacjach M-50, wówczas pomysłowych i fantastycznych, bardziej odpowiednich dzisiaj. Biuro Projektowe Tupolewa ma wszystko do tego, zawiera materiały ze wszystkich wiodących biur projektowych ZSRR zajmujących się ciężkim lotnictwem strategicznym, na podstawie których powstały najlepsze na świecie wojskowe „dalekiego zasięgu” Tu-22M3M i Tu-160M2 .
Zalety samolotów odrzutowych
Zaletą odrzutowca jest prędkość. Gwarantuje to komfortowy lot i skraca dystans w czasie. Spędzanie trzech razy mniej godzin na krześle to dobre zdrowie pasażerów, na przykład podczas lotu Władywostok-Kaliningrad. Czas biznesowy jest zaoszczędzony. Korzystając z usług samolotu pasażerskiego Tu-244, możesz spędzić 1 dzień dłużej na wakacjach, a po przylocie od razu bez zmęczenia iść do pracy. Ważne jest również, aby nasi obywatele czerpali moralną satysfakcję z prestiżu Tu-244, aby czuć dumę z Rosji. Wypuszczenie cywilnych samolotów odrzutowych z kompleksu wojskowo-przemysłowego Federacji Rosyjskiej ma większe znaczenie niż samowystarczalność przedsiębiorstw obronnych kraju, to cel handlowy, miejsca pracy, gwarancja stabilności i akumulacji zysków na trudnym rynku warunki.
Wady samolotów pasażerskich Bullet
W Biurze Projektowym Tupolewa w latach 60. zauważyli, że stworzenie cywilnego naddźwiękowego samolotu pasażerskiego na zasadach wojskowych nie zadziała ze względu na wymagania dotyczące komfortu i bezpieczeństwa. Zaczęliśmy studiować w tym zakresie doświadczenia USA, Francji i Anglii, które uznano za najlepsze, a następnie, zgodnie z planem głównego projektanta Aleksieja Andriejewicza Tupolewa, weszły w życie. Wady pierwszych Tu-144 i Concorde to wysokie zużycie paliwa, głośność silnika, głośne bum oraz ilość szkodliwych emisji do atmosfery.
Główną wadą Tu-244 są komercyjne, wojskowe i polityczne instytucje Zachodu, bo ich Concordy odleciały w 2003 roku, a nowych nie ma w planach, bo nasze ścieżki budowy samolotów rozchodzą się. Wyjaśnienie: po pierwsze, NATO nie potrzebuje strategicznego lotnictwa naddźwiękowego, ponieważ w centrum ich potęgi jest samolotowa flota oceaniczna, a bomby nuklearne i pociski wystarczą, by dostarczyć samolotami o zasięgu 1,5 km (myśliwce) z baz wojskowych rozsianych po całym świecie, dlatego projekty wojskowe tej klasy na zachodzie nie są bardzo poszukiwane. Ponadto dość wysoki koszt lotu znacznie zawęża potencjalny segment rynku dla tych samolotów, więc nie może być mowy o masowej produkcji. Jednak jednoczesne zamówienie na transport wojskowy i pasażerski jest właśnie tym, co może dać poważny impuls naddźwiękowemu lotnictwu pasażerskiemu.
Jaki będzie Tu-244 pod względem osiągów w locie
Projekt został opóźniony, Tu-144 w konfiguracji z 1968 roku osiągnął swoje pierwsze cechy konstrukcyjne w połowie lat 70. XX wieku. Prace nad jego udoskonaleniem od 1992 r. – początek projektu Tu-244, minęło od tego czasu 25 lat, do zakończenia tego, co rozpoczęło się kolejne 10, nie przyniosły nic dobrego, jak we wszystkich podobnych przypadkach w pierwszym ZSRR. Tylko zbieranie danych naukowych z Tu-144LL dla wojskowego programu kosmicznego NASA i spowolnienie rozwoju naszych przedsiębiorstw.
Obecnie istnieje wiele opcji dla projektów Tu-244. Nikt nie powie dokładnie, jaki będzie sam samolot. Nieoficjalne źródła rozpowszechniają niejednoznaczne informacje. Opisane poniżej cechy są warunkowe, oparte na aktualnych możliwościach. Charakterystyka: długość 88,7 m; rozpiętość skrzydeł 54,77 m, powierzchnia 1200 metrów kwadratowych i wydłużenie 2,5 m; skos skrzydła wzdłuż krawędzi - w części środkowej 75 stopni, - przy konsoli 35 stopni; szerokość kadłuba 3,9 m, wysokość 4,1 m, bagażnik 32 m2; masa startowa 350 ton, w tym paliwo 178 ton; silniki NK-32 - 4 sztuki; prędkość przelotowa 2,05 m; zasięg 10 tys. km; Maks. wysokość 20 km.
Płatowiec Tu-244
Wyobraź sobie skrzydło trapezowe i złożoną deformację jego trapezu środkowego. Kontrola lotek w równowadze, przechyleniu i pochyleniu. Palce uginają się mechanicznie na krawędzi natarcia. Konstrukcja skrzydła podzielona jest na części, przednią, środkową i konsole. Części środkowe i wspornikowe są wyposażone w wieloprętowe i wielowątkowe obwody zasilające, ale nie ma przednich żeber. W ogonie pionowym jest taki sam jak w konstrukcji skrzydła i dwuczęściowym sterze sterowym.
Kadłub z kabiną ciśnieniową, przedziałami nosowymi i ogonowymi - wymiar dobierany jest na zamówienie na podstawie ilości miejsc pasażerskich. Dla 250 i 320 pasażerów odpowiednia jest średnica kadłuba od 3,9 do 4,1 m. Kabina zostanie podzielona na klasy I, II i III. Pod względem komfortu Tu-244 będzie na poziomie najnowszej modyfikacji Tu-204. Samolot jest wyposażony w przedział ładunkowy. Czterech pilotów, ich fotele z katapultami (po rosyjsku), strzelają w górę. Wszystko na pokładzie jest ponownie zautomatyzowane i podporządkowane centralnemu sterowaniu programowemu.
Tu-244 może stracić odchylany dziób, podobnie jak Tu-144LL, dzięki rozwojowi najnowocześniejszego sprzętu optoelektronicznego i możliwości odchylania sterowanych wektorów ciągu w nowoczesnych elektrowniach domowych. W miejscach o maksymalnym obciążeniu w obszarze koła można zastosować stop tytanu VT-64. Kolumna nosowa może pozostać taka sama, jak gdyby pojawiły się 3 nowe główne podpory dla taśmy betonowej, zaprojektowane do dużych obciążeń. Sprzęt nawigacyjny i lotniczy będzie odpowiadał minimum meteorologicznemu zgodnie z międzynarodową klasyfikacją IIIA ICAO.
avia-su.ru
Dwusilnikowy myśliwiec wyprodukowany przez Biuro Projektowe Sukhoi został przyjęty przez Siły Powietrzne ZSRR w 1985 roku, choć pierwszy lot odbył w maju 1977 roku.
Ten samolot może osiągnąć maksymalną prędkość ponaddźwiękową 2,35 Macha (2500 km/h), czyli ponad dwukrotnie większą prędkość dźwięku.
Su-27 zyskał reputację jednej z najskuteczniejszych jednostek swoich czasów, a niektóre modele są nadal używane w armiach Rosji, Białorusi i Ukrainy.
www.f-16.net
Taktyczny samolot szturmowy opracowany w latach 60. przez General Dynamics. Zaprojektowany dla dwóch członków załogi, pierwszy samolot wszedł do służby w siłach powietrznych USA w 1967 roku i był używany do bombardowań strategicznych, rozpoznania i wojny elektronicznej. F-111 był w stanie osiągnąć 2,5 Macha (2655 km/h), czyli 2,5-krotność prędkości dźwięku.
letgoflying.wordpress.com
Dwusilnikowy myśliwiec taktyczny opracowany przez McDonnell Douglas w 1967 roku. Samolot na każdą pogodę został zaprojektowany do przechwytywania i utrzymywania przewagi powietrznej nad siłami wroga podczas walki powietrznej. F-15 Eagle po raz pierwszy poleciał w lipcu 1972 roku i oficjalnie wszedł do służby w Siłach Powietrznych Stanów Zjednoczonych w 1976 roku.
F-15 może latać z prędkością przekraczającą 2,5 Macha (2655 km/h) i jest uważany za jeden z najbardziej udanych samolotów, jakie kiedykolwiek zbudowano. Oczekuje się, że F-15 Eagle będzie służył w siłach powietrznych USA do 2025 roku. Myśliwiec jest obecnie eksportowany do wielu innych krajów, w tym do Japonii, Izraela i Arabii Saudyjskiej.
airforce.ru
Duży, dwusilnikowy samolot naddźwiękowy produkowany przez Mikoyan Design Bureau jest przeznaczony do przechwytywania obcych samolotów przy dużych prędkościach. Samolot wykonał swój dziewiczy lot we wrześniu 1975 roku, a do służby w siłach powietrznych wszedł w 1982 roku.
MiG-31 osiąga prędkość 2,83 Macha (3000 km/h) i był w stanie latać z prędkością ponaddźwiękową nawet na niskich wysokościach. MiG-31 nadal służy w Siłach Powietrznych Rosji i Kazachstanu.
XB-70 newspaceandaircraft.com
Sześciosilnikowy samolot XB-70 Valkyrie został opracowany przez North American Aviation pod koniec lat 50. XX wieku. Samolot został zbudowany jako prototyp bombowca strategicznego z bombami atomowymi.
XB-70 Valkyrie osiągnął prędkość projektową 14 października 1965 roku, kiedy osiągnął 3,02 Macha (3219 km/h) na wysokości 21 300 m nad bazą sił powietrznych Edwards w Kalifornii.
Zbudowano dwa XB-70 i wykorzystano je w lotach testowych w latach 1964-1969. Jeden prototyp rozbił się w 1966 roku po zderzeniu w powietrzu, a kolejny XB-70 jest wystawiany w Narodowym Muzeum Sił Powietrznych w Dayton w stanie Ohio.
Dzwonek x-2 Starbuster
X-2 wikipedia.org
Samolot z napędem rakietowym był wspólnym opracowaniem Bell Aircraft Corporation, Sił Powietrznych USA i National Aeronautics Advisory Committee (poprzednik NASA) w 1945 roku. Samolot został zbudowany w celu badania właściwości aerodynamicznych podczas lotu naddźwiękowego w zakresie Mach 2 i 3.
X-2, nazywany Starbuster, odbył swój dziewiczy lot w listopadzie 1955 roku. W następnym roku, we wrześniu 1956, kapitan Milburn na czele był w stanie osiągnąć prędkość 3,2 Macha (3370 km/h) na wysokości 19 800 m.
Wkrótce po osiągnięciu tej maksymalnej prędkości samolot stał się niekontrolowany i rozbił się. Ten tragiczny incydent położył kres programowi X-2.
airforce.ru
Samolot Mikojan-Gurewicz został zaprojektowany do przechwytywania samolotów wroga z prędkością ponaddźwiękową i zbierania danych rozpoznawczych. MiG-25 to jeden z najszybszych samolotów wojskowych, jakie kiedykolwiek wprowadzono do służby. MiG-25 wykonał swój pierwszy lot w 1964 roku i został po raz pierwszy użyty przez radzieckie siły powietrzne w 1970 roku.
MiG-25 ma niesamowitą prędkość maksymalną 3,2 Macha (3524 km/h). Samolot jest nadal w służbie rosyjskich sił powietrznych, a także jest używany w kilku innych krajach, w tym w algierskich i syryjskich siłach powietrznych.
wikipedia.org
Prototyp samolotu opracowany przez Lockheed Corporation na przełomie lat 50. i 60. Samolot został zbudowany do przechwytywania samolotów wroga z prędkością 3 machów.
Testy YF-12 odbyły się w Strefie 51, ściśle tajnym poligonie Sił Powietrznych USA, które ufolodzy przypisują powiązaniom z obcymi. YF-12 wykonał swój dziewiczy lot w 1963 roku i osiągnął maksymalną prędkość 3,2 Macha (3330 km/h) na wysokości 24 400 m. NASA. Samolot ostatecznie przestał latać w 1978 roku.
