Ту - 144, первый в мире сверхзвуковой самолет

ТУ-144 – это первый в мире сверхзвуковой самолет, который поднялся в воздух. Всего в истории мировой авиации 2 сверхзвуковых пассажирских самолета: ТУ-144 и Конкорд. Оба самолета в настоящее время не используются и сняты с производства.

Опытный образец сначала полетел 31 декабря 1968 около Москвы, за два месяца до первого полета Конкорда. Tu-144 сначала преодолел звуковой барьер 5 июня 1969, и 15 июля 1969 стал первым коммерческим транспортом, который превысит Машину 2.

Первый полет ТУ-144 совершил 31 декабря 1968 года, на 2 месяца раньше первого полета Конкорда. 5 июня 1969 года ТУ-144 преодолел звуковой барьер, а 15 июля 1969 года стал первым в мире пассажирским и коммерческим самолетом, который превысил скорость M 2.

ТУ-144 и Конкорд – внешне похожи, что стало предметом спекуляций и якобы промышленного шпионажа СССР. Тем не менее, подтверждение этого нет. Есть и значительные различия, так основное – расположение двигателей. У ТУ-144 они расположены по 2 с небольшим расстоянием между парами двигателей, у Конкорда разнесены в стороны – почти на середину крыла, есть и другие конструктивные особенности.

Но началом неудач и возможно причиной прекращения развития проекта стала катастрофа в 1973 году на авиасалоне в Ля-Бурже. Сохранилась видеосъемка катастрофы. Есть ряд версий, официальный, не официальный, тем не менее, на видео видно, что катастрофой по большему счету стал человеческих фактор. Пилот для показухи предпринял такой маневр, что нагрузка на самолет стала критической и конструкция просто не выдержала перегрузок.

В мае 1978 года потерпел катастрофу опытный образец ТУ-144Д, этот самолет по сравнению с начальной модификацией имел большую дальность полета, меньший расход топлива и другие изменения, которые вносились с целью уменьшения стоимости эксплуатации самолета.

Самолет ТУ-144 эксплуатировался на маршруте Москва - Алма-Ата, ввиду того, что стоимость билетов на 30% была выше, чем на другие самолеты, рейс был не загружен и экономически не рентабельный. Самолет за свою историю успешно совершил 58 рейсов по перевозке пассажиров.

После этого эксплуатация самолета была прекращена.

Если сравнивать ТУ-144 с Конкордом, то по внешнему виду они очень похожи, различия состояли в том, что Конкорд превосходил ТУ-144 по экономичности, электронике, более низкой возможной посадочной скорости (329 км/час у ТУ-144 и 300 км/час у Конкорда). Превосходство Ту-144 перед Конкордом выражалось в более лучшей аэродинамике.

Всего за историю выпущено 16 действующих самолетов и 1 недостроенный.

Нужно заметить, что изначально на ТУ-144 использовались турбореактивные двигатели НК-144, недостатком этих двигателей было, то, что для достижения сверхзвуковой скорости, нужно было включать форсаж, естественно, это приводило к громадному расходу топлива.

На самолетах Ту-144 Д уже использовались двигатели РД-36-51А, это первые в мире газотурбинные двигатели, позволявшие достигать сверхзвуковых скоростей без использования форсажа.

Применение данного двигателя сократило расход топлива чуть ли не в 2 раза.

Пассажирский салон самолета.

Проблемой эксплуатации самолета были постоянные незначительные поломки, но они требовали изучения, то есть затрат времени, на принятие решения – выпускать в рейс самолет или нет.

Очень существенным недостатком был огромный шум в салоне самолета. Шум исходил от двигателей и от системы кондиционирования. Дело в том, что на сверхзвуковых скоростях обшивку самолета нужно было охлаждать от перегрева, система охлаждения создавала значительный шум. Так на практике рядом сидящие пассажиры слышали друг друга, только в том случае, если разговаривать криком, в задней части самолета шум был невыносимым.

Проблемы сверхзвуковой пассажирской авиации.

Почему в настоящее время нет сверхзвуковых пассажирских самолетов?

Прежде всего, из-за дороговизны эксплуатации таких типов самолетов. Помимо того что на более высокой, а тем более сверхзвуковой скорости расход топлива значительно выше, чем на до звуковой есть еще проблемы с корпусом самолета.

На сверхзвуковых скоростях корпус самолета нужно постоянно охлаждать, дабы избежать перегрева, деформации и разрушения. Можно, конечно, применить титановые сплавы, но это автоматически поднимет стоимость самолета и стоимость его изготовления. На данный момент при цене сегодняшнего топлива коммерческая эксплуатация сверхзвуковых пассажирских самолетов просто не эффективна.

Технические характеристики самолета ТУ-144:

Экипаж: 3 человека

Пассажировместимость: 120–140 пассажиров

Длина: 65.50 м

Размах крыла: 28.80 м

Высота: 10.50 м

Площадь крыла: 438.0 м ²

Пустой вес: 85 000 кг

Взлетный вес: 120 000 кг

Максимальный взлетный вес: 180,000 кг

Скорость: М2.0 (2,142 км/ч)

Практический потолок: 18,000 м

Тяговооруженность: 0.44

31 декабря 1968 года опытный сверхзвуковой самолет Ту-144 (бортовой номер СССР-68001) совершил первый полет . Ту-144 успел взлететь на два месяца раньше своего англо-французского конкурента — лайнера "Конкорд", который совершил свой первый полет 2 марта 1969 года.

Ту-144 — сверхзвуковой пассажирский самолёт, разработанный в 1960-е годы конструкторским бюро Андрея Туполева (ныне ОАО "Туполев", входит в состав Объединенной авиастроительной корпорации).

Исследования в области создания сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС) начались в конце 1950-х годов в США, Англии и Франции. В начале 1960-х годов уже появились первые эскизные проекты СПС . Это послужило поводом для разработки подобного самолёта и в СССР. 16 июля 1963 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР "О создании ОКБ А.Н. Туполева СПС Ту-144 с четырьмя реактивными двигателями и о постройке партии таких самолётов". Ведущим конструктором по самолёту был назначен Алексей Туполев (с 1973 года Борис Ганцевский, с 1979 года — Валентин Близнюк). Общее руководство осуществлял Андрей Туполев. Разработка двигателя поручалась ОКБ Николая Кузнецова.

При работе над проектом разработчикам пришлось столкнуться с целым рядом сложных технических проблем: аэродинамика, кинетический нагрев, упругие и термические деформации конструкции, новые смазочные и уплотнительные материалы, новые системы жизнеобеспечения пассажиров и экипажа. Особо много усилий потребовала разработка конструкции и аэродинамики крыла (в аэродинамической трубе было исследовано 200 вариантов). Применение в конструкции титановых сплавов потребовало создания новых станков и сварочных аппаратов. Эти проблемы вместе с ОКБ Андрея Туполева решали специалисты Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ), Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ), Сибирского научно-исследовательского института авиации (СибНИА) и других организаций. С 1965 года проводились регулярные консультации с конструкторами французской фирмы "Аэроспасьяль", разрабатывавшей СПС "Конкорд". В период подготовки рабочих чертежей из ОКБ Олега Антонова и Сергея Ильюшина было прикомандировано более 1000 специалистов. При проектировании самолёта в качестве действующей модели использовали два самолёта-аналога МиГ-21И (ныне один из них хранится в музее ВВС в Монино).

В июле 1965 года был готов эскизный проект Ту-144. В том же году модель самолёта с размахом крыла около двух метров экспонировалась на авиасалоне в Ле Бурже (Франция). 22 июня 1966 года был утверждён полноразмерный макет самолёта. Параллельно с проектированием в опытном производстве ОКБ в Жуковском шло изготовление двух прототипов (лётного и для статических испытаний). В их изготовлении участвовали также Воронежский и Куйбышевский авиазаводы.

31 декабря 1968 года экипаж во главе с лётчиком-испытателем Эдуардом Еляном впервые поднял его в воздух . 5 июня 1969 года на прототипе была достигнута скорость звука, а 26 июня 1970 года он вдвое ее превысил. За проведение испытаний Ту-144 Эдуард Елян был удостоен звания Героя Советского Союза.

Одновременно с лётными испытаниями шли исследования на 80 наземных стендах, на которых отрабатывались все важнейшие конструктивно-компоновочные решения. При помощи этих стендов впервые в СССР была разработана комплексная система оценки отказов с учётом их последствий. Государственные испытания продолжались до 15 мая 1977 года. 29 октября 1977 года самолёт получил сертификат лётной годности (впервые в СССР).

Ту-144 впервые был показан на авиационном празднике в аэропорту Шереметьево 21 мая 1970 года. Летом 1971 года началась опытная эксплуатация прототипа в "Аэрофлоте". Были совершены полёты из Москвы в Прагу (Чехословакия, ныне — Чехия), Берлин (ГДР, ныне ФРГ), Варшаву (Польша), Софию (Болгария). В 1972 году Ту-144 демонстрировался на авиасалонах в Ганновере (ФРГ) и Будапеште (Венгрия).

Первый серийный Ту-144 был собран весной 1971 года в Жуковском. В 1972 году началось производство на Воронежском авиазаводе. Всего было построено 16 самолётов. Ещё один остался недостроенным. Серийные самолёты отличались от прототипа увеличенной на 5,7 метров длиной фюзеляжа, несколько изменённой формой крыла и наличием убирающихся передних крылышек. Число мест для пассажиров увеличилось со 120 до 140. Первый рейс серийного самолёта состоялся 20 сентября 1972 года по маршруту Москва — Ташкент — Москва. В марте 1975 года открылась скоростная авиалиния Москва — Алма-Ата (перевозилась почта и грузы). 20 октября 1977 года был выполнен первый рейс с пассажирами.

Ту-144 представляет собой цельнометаллический низкоплан, выполненный по схеме "бесхвостка". Крыло самолета треугольное, малого удлинения, имеет переменный угол стреловидности (76° у корня и 57° по концам крыла). Обшивка крыла выполнена из сплошных плит из алюминиевого сплава. По всей задней кромке располагаются элевоны, выполненные из титановых сплавов. Элевоны и рули направления отклоняются при помощи необратимых бустеров (вспомогательное устройство для увеличения силы и скорости действия основного механизма).

Самолет имеет четыре турбореактивных двухконтурных двигателя с форсажной камерой НК-144А конструкции ОКБ Николая Кузнецова (на Ту-144Д — бесфорсажные РД-36-51А конструкции ОКБ-36 Петра Колесова), которые размещены под крылом близко друг от друга. У каждого двигателя свой отдельный воздухозаборник. Воздухозаборники сгруппированы попарно.

Основной объем топлива расположен в 18 крыльевых баках. В задней части фюзеляжа установлен балансировочный бак. В него перекачивалось в полете топливо для смещения центра масс при переходе от дозвуковой скорости к сверхзвуковой.

Шасси самолета трехопорное с носовой стойкой. Основные опоры имеют двухосную восьмиколесную тележку. Все колеса оборудованы тормозами. Опоры убираются вперед по полету в ниши между каналами воздухозаборника.

Кабина экипажа вписана в обводы фюзеляжа и не имеет обычного выступающего фонаря. Поэтому носовая негерметизированная часть фюзеляжа с радиолокатором и антенными системами при взлете и посадке отклоняется вниз, открывая лобовые стекла кабины пилотов для визуального обзора. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик было применено убирающееся в полете переднее горизонтальное оперение.

Для повышения надежности работы в самолете было применено четырехкратное резервирование всех основных систем. Для управления самолетом использовалась бортовая электронно-вычислительная машина. Заход на посадку мог осуществляться автоматически в любое время суток и при любой погоде. На Ту-144 впервые в СССР была применена автоматическая система контроля за техническим состоянием бортовых систем, позволяющая снизить трудоемкость обслуживания. Багаж в самолете размещался в контейнерах в багажных отсеках.

Основные технические данные серийного СПС Ту-144Д:

Длина самолета без ПВД — 64,45 м;

Размах крыла — 28,8 м;

Высота самолета — 12,5 м;

Площадь крыла с наплывом — 506,35 кв. м;

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.

Экипаж — 4 человека.

Основными недостатками самолета Ту-144 были высокая стоимость производства и эксплуатации , повышенный шум, а также он был не экономичен, потреблял большое количество топлива.

Создание и доводка Ту-144 стала крупнейшей и сложнейшей программой в истории советского самолетостроения . В результате длительной работы удалось создать летательный аппарат высочайшего мирового класса, по своим основным летно-техническим характеристикам не уступающий соответствующему самолету, созданному на Западе.

Однако, судьба оказалась несправедлива к уникальной машине. Первой крупной неудачей стала катастрофа 3 июня 1973 года во время демонстрационного полета на авиасалоне в Ле Бурже, в которой погибли 14 человек — шесть членов экипажа и восемь французов на земле, 25 были ранены.

23 мая 1978 года — улучшенный опытный вариант самолета, Ту-144Д, оснащенный усовершенствованными двигателями, совершил вынужденную посадку близ подмосковного Егорьевска по причине возгорания, вызванного разрушением одного из топливопроводов. Двое из семи находившихся на борту членов экипажа погибли.

1 июня 1978 года руководство Аэрофлота приняло решение об отмене пассажирских рейсов Ту-144. Помимо катастроф, на судьбу Ту-144 повлияла его коммерческая убыточность.

Один из усовершенствованных Ту-144Д еще некоторое время использовался на линии Москва-Хабаровск для доставки срочных грузов. В общей сложности Ту-144 совершил 102 рейса под флагом Аэрофлота, из них 55 — пассажирских.

До середины 1990-х годов самолеты Ту-144 применялись для проведения различных испытаний, а также для исследований озонового слоя атмосферы Земли, солнечных затмений, фокусированного звукового удара. На Ту-144 тренировались космонавты, проходящие подготовку по программе "Буран". В июле 1983 года на Ту-144Д было установлено 13 мировых авиационных рекордов.

С 1995 года по 1999 год один значительно модифицированный Ту-144Д (№77114) под названием Ту-144ЛЛ использовался американским космическим агентством NASA для исследований в области высокоскоростных коммерческих полётов с целью разработать план для создания нового, современного сверхзвукового пассажирского самолёта.

Опыт, полученный при создании Ту-144, был использован при разработке тяжелых сверхзвуковых самолетов Ту-22М и Ту-160.

По просьбе Миннауки и по решению МАП несколько самолётов были установлены в качестве экспонатов на территории музея ВВС в Монино, музея гражданской авиации в Ульяновске, авиазаводов в Воронеже, Казани и Самаре. Один самолет был продан в частный музей техники в Зинхейме (Германия).

Несколько самолетов было пущено на переплавку в 1990-е годы.

Два самолета ТУ-144ЛЛ № 77114, который использовался для тестов NASA, и ТУ-144Д № 77115 хранятся на аэродроме в Жуковском . Один из них выставлялся на авиасалонах МАКС, последний раз в 2013 году.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Пост ко дню рождения великого русского авиаконструктора Туполева ">Пост ко дню рождения великого русского авиаконструктора Туполева " alt="ТУ-144. Печальная история самолета, обогнавшего время Пост ко дню рождения великого русского авиаконструктора Туполева ">

Сегодня, в день рождения Андрея Николаевича Туполева (1988-1972), легендарного авиастроителя, спроектировавшего более 100 самолетов, Бабр решил вспомнить пост о вершине авиастроительной мысли, о легенде, и, на наш взгляд, самом лучшем в истории человечества пассажирском самолете - Ту-144 и его трагической судьбе

Когда-то давным-давно, в детстве, у многих советских мальчишек на полке в комнате стояла моделька необычного самолета, склонившего свой нос, как цапля. Необычные контуры, огромные двигатели и смешные "уши" - все говорило о том что это не просто самолет с надписью СССР на своих треугольных крыльях.

От Моквы до Турции за 40 минут!

Интересен самолет тем, что это был единственный в СССР сверхзвуковой пассажирский самолет.

Для тех кто не силен в физике - летал он в 2-а раза быстрее скорости звука. Т.е. если бы улетающему самолету вдогонку крикнуть что-нибудь, то самолет улетит быстрее, чем звук дойдет до него. В два раза.

От Москвы до Турции самолет долетал за 40 минут со скоростью 2200 км/ч, а в Америке ничего не мешало оказаться уже через 3,5 часа после взлета.

После полета на такой огромной скорости крылья и обшивка "Тушки" нагревалась до 150 градусов. Пилоты даже шутили: "Приземлимся, поставим чайник на крыло - чайку заварим".

Маршруты полетов и прогнозируемая рентабельность полетов при полной загрузке пассажирами.

Стоит только вдуматься: работы по созданию Ту-144 начались в средине 50-х годов 20 века, всего лишь через 10 лет после окончания Войны! Вы только представьте, какой немыслимый уровень прогресса обрела наша страна, несмотря на то, что наполовину находилась в руинах!

Из подобных самолетов в Мире кроме Ту-144 существовал лишь всем известный "Конкорд", так что всего в истории авиации было только два сверхзвуковых пассажирских самолета у СССР и совместно у Англии и Франции.

Стоит отметить, что наш Ту-144 был введен первым в эксплуатацию, а именно 31 декабря 1968 года. Первый Конкорд поднялся в воздух 2 марта 1969 года.

1 ноября 1977 г. - начало эксплуатации первого в мире сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144 - первый рейс № 499 этот авиалайнер выполнил по маршруту Домодедово — Алма-Ата. Билет стоил 83 рубля 70 копеек (на 22 рубля дороже, чем на Ил-62 или Ту-154). Для сравнения, 83 рубля - это более половины средней зарплаты того времени. Не обошлось без курьеза: после посадки пассажиров и герметизации салона, аэродромные службы не смогли отогнать трап - разрядились аккумуляторы. Дело в том, что для Ту-144 были построены специальные трапы-эскалаторы большой высоты, работавшие на электробатареях. Они и стали причиной происшествия, в результате которого вылет сверхзвукового Ту-144 задержался на полчаса.

Впервые в истории отечественной гражданской авиации, питание на борту Ту-144 подавали в индивидуальной упаковке на подносах, сервированных на земле. Всем, кто летал на Ту-144, ставили штамп в паспорте: «летал на Ту-144». И даже билеты на этот самолет были особые, со специальной маркировкой - в правом верхнем углу был указан тип воздушного судна «Ту-144».

Летчики Аэрофлота летали на таких самолетах лишь вторыми пилотами, командирами воздушного судна всегда назначались летчики-испытатели конструкторского бюро Туполева. Всего было совершено 55 рейсов и перевезено 3194 пассажира. На Ту-144 были предусмотрены и 11 мест первого класса, видимо для очень влиятельных пассажиров.

Необычная конструкция носа ТУ-144 была обусловлена высокой скоростью полета и стреловидностью фезюляжа: при взлете и посадке нос "клевал вниз" а при полете выпрямлялся. Конечно, можно было бы летать и приземляться и с "вытянутым носом", но тогда пилотам не была бы видна взлетная полоса.

“Изящны и стремительны формы сверхзвукового пассажирского лайнера Ту-144… В просторных салонах лайнера, цветовая гамма отделки которых может быть выполнена с учетом традиций отдельных авиалиний, свободно размещается 120 пассажиров… Малое время в пути, высокая регулярность полетов, отличный комфорт для пассажиров, гибкость и оперативность в использовании самолета — все это открывает для его эксплуатации на многих авиалиниях”

Количество поcтроенных серийных Ту-144 (16 шт.) и "Конкордов" (20 шт.) было приблизительно одинаковым, но в отличие от "Тушки" французский самолет находились в активной эксплуатации до 90-х годов, хотя и был убыточным - получал деньги от государства.

Стоимость билета Лондон - Нью-Йорк в 1986 году составляла 2745 USD. Позволить такие дорогие полеты могли и могут лишь только весьма состоятельные и занятые люди, для которых формула "время-деньги" есть основное кредо существования. На Западе такие люди есть и для них полеты на "Конкордах" естественная экономия времени и денег. В СССР богатых деловых людей, для которых время превращалось бы в деньги, не было. Так, что рынка услуг, который должен был удовлетворять Ту-144 в СССР просто не существовало. Самолет заведомо должен был стать в значительной степени убыточным в Аэрофлоте, летая полупустым.

Поэтому программу создания Ту-144 в большой степени можно отнести к программе престижности страны, не обеспеченной реальными экономическими потребностями отечественного рынка авиационных услуг.

В момент подготовки этого поста у Бабра невольно прошла аналогия проекта "ТУ-144" с БАМом. Оба проекта - немыслимые по своим масштабам и амбициозности, находящиеся на пике человеческих возможностей в реальности оказались практически никому не нужны.

Сейчас ни один из 144-х не эксплуатируется. Часть из них, после нескольких полетов, были пущены на металлолом, другая же является экспонатами музеев. Напимер Авиамузей гражданской авиации в г.Ульяновске сохранил один из Ту-144 в очень хорошем состоянии. За небольшую плату вас проведут по салону и даже пустят в кабину пилотов самолета-легенды, совершившего всего 8 рейсов. Находясь внутри, возникает необычное чувство - чувство прикосновения к чему то грандиозному, к огромным амбициям и к колоссальному труду его создателей.

Сверхзвуковые самолеты - летательные аппараты, которые способны совершать полет на скорости, превышающей скорость звука (число Маха M = 1,2-5).

История

Появление в 1940-х годах реактивных истребителей поставило перед конструкторами задачу в дальнейшем увеличении их скорости. Увеличенная скорость улучшала характеристики как бомбардировщиков, так и истребителей.

Первопроходцем в сверхзвуковую эру стал американский летчик-испытатель Чак Йегер. 14.10.1947 г., управляя экспериментальным самолетом Bell X-1 с ракетной силовой установкой XLR-11, в управляемом полете он преодолел скорость звука.

Развитие

Бурное развитие сверхзвуковой авиации началось в 60-70 гг. XX века. Тогда разрешились проблемы аэродинамической эффективности, управляемости и устойчивости самолетов. Большая скорость полета позволила также увеличить практический потолок на более 20 000 м, который являлся комфортной высотой для бомбардировщиков и разведчиков.

До появления зенитно-ракетных установок и комплексов, которые могли поражать цели на больших высотах, главным принципом проведения бомбардировочных операций было удерживание самолетов-бомбардировщиков на максимальной высоте и скорости. Тогда были построены и запущены в серийное производство сверхзвуковые самолеты различного назначения – разведчики-бомбардировщики, перехватчики, истребители, перехватчики-бомбардировщики. Convair F-102 Delta Dagger стал первым сверхзвуковым самолетом-разведчиком, Convair B-58 Hustler – первым сверхзвуковым дальним бомбардировщиком.

В настоящее время проводится проектирование, разработка и выпуск новых самолетов, часть которых производится по особой технологии, снижающей их радиолокационную и визуальную заметность, – «Стелс».

Пассажирские сверхзвуковые самолеты

В истории авиации были созданы только 2 пассажирских сверхзвуковых самолета, которые осуществляли регулярные рейсы. Первый полет советского самолета Ту-144 состоялся 31.12.1968 г., время его эксплуатации – 1975-1978 гг. Англо-французский самолет «Конкорд» сделал первый полет 2.03.1969 г. и эксплуатировался на трансатлантическом направлении в 1976-2003 гг.

Использование таких самолетов позволило не только уменьшить время перелета на дальние расстояния, но и использовать незанятые воздушные линии на больших высотах (около 18 км) в то время, когда высоты 9-12 км, которые использовали лайнеры, были сильно загруженными. Также сверхзвуковые самолеты выполняли рейсы вне воздушных трасс (по спрямленным маршрутам).

Несмотря на провал нескольких проектов околозвуковых и сверхзвуковых самолетов (SSBJ, Ту-444, Ту-344, Ту-244, Lockheed L-2000, Boeing Sonic Cruiser, Boeing 2707) и снятие двух реализованных проектов с эксплуатации, продолжается разработка современных проектов гиперзвуковых авиалайнеров (например SpaceLiner, ZEHST) и десантных (военно-транспортных) самолетов быстрого реагирования. В производство запущен сверхзвуковой бизнес-джет Aerion AS2.

Теоретические вопросы

По сравнению с дозвуковым полет на сверхзвуковой скорости выполняется по другому закону, потому что при достижении самолетом скорости звука происходят изменения в схеме обтекания, как следствие, увеличивается кинетический нагрев аппарата, возрастает аэродинамическое сопротивление, наблюдается смена аэродинамического фокуса. Все это в сумме сказывается на ухудшении управляемости и устойчивости самолета. Также появилось неизвестное доселе явление волнового сопротивления.

Поэтому эффективный полет при достижении скорости звука требует не просто увеличения мощности двигателей, но и внедрения новых конструктивных решений.

Поэтому такие самолеты получили изменение в своем внешнем облике – появились острые углы и характерные прямые линии по сравнению с «гладкой» формой дозвуковых самолетов.

На сегодняшний день задача создания действительно эффективного сверхзвукового самолета не решена. Создатели обязаны находить компромисс между сохранением нормальных взлетно-посадочных характеристик и требованием увеличения скорости.

Поэтому завоевание современной авиацией новых рубежей по высоте и скорости связано не только с внедрением новых двигательных установок и компоновочных схем, но и с изменениями геометрии полетов. Эти изменения должны улучшать качества самолета при полете на больших скоростях, не ухудшая при этом их характеристики на малых скоростях, и наоборот. Конструкторы в последнее время отказываются от уменьшения площади крыльев и толщины их профилей, увеличения угла стреловидности, возвращаясь к крыльям большой относительной толщины и малой стреловидности, если удалось достигнуть требований практического потолка и скорости.

Важно, чтобы сверхзвуковой самолет обладал хорошими летными данными на малых скоростях и был устойчив к лобовому сопротивлению при больших скоростях, особенно на приземных высотах.

Классификация самолетов:

Идея президента России Владимира Путина, вдохновленного полетом нового «Белого лебедя», о создании сверхзвукового самолета заставила задуматься не только сотрудников Казанского авиастроительного завода, но и многих других наблюдателей. Может ли ракетоносец вдохновить конструкторов на создание новых типов сверхзвуковых самолетов?

Самый большой и самый мощный в истории военной авиации сверхзвуковой самолет Ту-160, известный многим по прозвищу «Белый лебедь», на днях получил новую жизнь. Впервые за долгие годы Казанский авиастроительный завод представил общественности обновленный бомбардировщик Ту-160М, названный в честь первого главнокомандующего ВВС России Петра Дейнекина.

За первым полетом ракетоносца лично наблюдал Верховный главнокомандующий ВС РФ и президент России Владимир Путин. Глава государства был глубоко впечатлен полетом нового «Белого лебедя» и высоко оценил профессионализм выполнявших маневр летчиков, попросив отблагодарить пилотов еще до приземления воздушного судна. В эмоциях президента не было ничего удивительного, поскольку Путин и сам пилотировал ракетоносец Ту-160 еще в 2005 году.

По завершении полета президент высказал казанским авиаконструкторам предложение создать на основе нового Ту-160М версию пассажирского сверзвукового «Лебедя» для гражданской авиации.

Но для того чтобы понять, насколько реально воплотить в жизнь идею Владимира Путина, следует обратиться к истории российской авиации и вспомнить, какие шаги уже предпринимались авиаконструкторами в данном направлении.

Ту-144

Одним из самых больших успехов промышленности в истории России было создание самолета Ту-144. Он был изготовлен задолго до Ту-160 и стал первым в истории человечества сверхзвуковым пассажирским авиалайнером. К тому же Ту-144 и по сей день является одним из двух известных истории типов сверхзвуковых пассажирских самолетов.

Авиалайнер был создан по заданию Совета Министров СССР, вышедшему 19 июля 1963 года. К первому сверхзвуковому пассажирскому самолету предъявлялись серьезные требования. Самолет должен был быть способным летать на крейсерской скорости от 2300 до 2700 км/ч на расстояние до 4500 километров, при этом перевозя на борту до 100 пассажиров.

Первый прототип самолета ОКБ Туполева создало в 1965 году. Уже через три года самолет впервые поднялся в небо, опередив на два месяца главного и единственного конкурента – знаменитого британско-французского «Конкорда».

Ту-144 имел ряд особенностей конструкции, которые даже внешне заметно отличали его от других самолетов. На его крыльях не было закрылков и предкрылков: самолет снижал скорость благодаря отклоняющейся носовой части фюзеляжа. Кроме того, на авиалайнере был установлен предок современных GPS-навигаторов – система ПИНО (Проекционный индикатор навигационной обстановки), проецировавшая необходимые координаты на экран с диафильма.

Однако ввиду слишком больших затрат на эксплуатацию и обслуживание авиалайнера Советский Союз отказался от дальнейшего производства Ту-144. К моменту отказа от производства всего сохранилось 16 самолетов, два из которых позже были уничтожены в результате печально известной катастрофы на международном авиасалоне в Ле-Бурже в 1973 и в катастрофе над Егорьевском в 1978 году. На данный момент в мире в собранном виде осталось всего восемь самолетов, три из которых могут быть полностью восстановлены и готовы к дальнейшему использованию.

СПС-2 и Ту-244

Фото: Stahlkocher / wikimedia.org

Еще одним проектом, на который возлагали серьезные ожидания, стал СПС-2, которому позднее разработчик – ОКБ Туполева – дал многообещающее название Ту-244.

Первые сведения о работах над сверхзвуковым пассажирским авиалайнером второго поколения датируются приблизительно 1971 – 1973 годами прошлого века.

При разработке Ту-224 конструкторы учитывали как опыт создания и эксплуатация его предшественников – Ту-144 и «Конкорда», так и Ту-160, а также американских проектов сверхзвуковых самолетов.

По замыслу разработчиков СПС-2 новый авиалайнер должен был лишиться главной «визитной карточки» своего предшественника – отклоняемой вниз носовой части фюзеляжа. Кроме того, площадь остекления кабины пилотов должна была быть снижена до достаточного для обзора минимума. Для взлета и посадки самолета планировалось использовать систему оптико-электронного обзора.

Также проектируемый самолет должен был подниматься на высоту до 20 километров и умещать на борту около 300 пассажиров. Для достижения таких параметров необходимо было разительно увеличить его размеры по всем параметрам, что и планировалось сделать: с длиной фюзеляжа в почти 90 метров и размахом крыльев около 50 метров Ту-244 выглядел бы исполином на фоне любых имеющихся аналогов.

А вот максимальная скорость авиалайнера, по сравнению с предшественниками, практически оставалась прежней: скоростной предел СПС-2 не превышал 2500 км/ч. В противовес планировалось увеличить максимальное расстояние полета до порядка 9000 километров за счет снижения объемов потребления топлива.

Однако производство подобного сверхзвукового тяжеловеса в реалиях современного мира оказалось экономически нецелесообразным. Ввиду возросших требований к экологическим стандартам затраты на эксплуатацию подобного Ту-244 самолета на данный момент являются неподъемными как для самого авиастроителя, так и для экономики страны в целом.

Ту-344 и Ту-444

Эти самолеты разрабатывались ОКБ Туполева (позднее ОАО «Туполев», ныне – ПАО «Туполев») как ответ на растущий в мире спрос на быстрые и небольшие воздушные судна бизнес-класса. Так появились различные проекты СБС – сверхзвуковых бизнес-самолетов.

Подобные самолеты должны были обладать небольшими размерами и способностью перевозить около 10 пассажиров. Первый проект СБС от «Туполева» – Ту-344 – планировалось изготовить еще в 90-х годах прошлого века на базе военного сверхзвукового бомбардировщика Ту-22М3. Но его разработка обернулась провалом на начальных стадиях, поскольку для международных перелетов самолет также должен был соответствовать высоким требованиям в области , которым он не отвечал уже на первых этапах разработки проекта. Поэтому от дальнейших работ по созданию Ту-344 конструктор отказался.

Работы над проектом его последователя – Ту-444 – начались в начале 2000-х, его разработка дошла до стадии первых эскизов. Несмотря на то что проблемы в области экологии были решены, для реализации проекта требовалось привлечение больших финансовых инвестиций, но «Туполеву» не удалось найти заинтересованных в этом инвесторов.

С-21 (SSBJ)

Фото:Slangcamm / wikimedia.org

Единственным отечественным проектом по созданию сверхзвукового самолета для гражданской авиации, разработкой которого не занималось ОКБ Туполева, стал проект самолета С-21, также известного как Sukhoi Supersonic Business Jet (SSBJ).

Работу над этим проектом ОКБ Сухого начало в 80-х годах. В конструкторском бюро понимали, что спрос на крупные сверхзвуковые авиалайнеры со времен «Конкорда» и «Ту-144» упал и в перспективе будет только снижаться из соображений экономии. Поэтому конструкторы «Сухого» одними из первых пришли к идее создания сверхзвукового бизнес-самолета, рассчитанного на беспересадочные перелеты между мировыми столицами.

Но разработке С-21 помешал развал СССР, вместе с которым прекратилось государственное финансирование проекта.

После распада Советского Союза в «Сухом» долгие годы пытались привлечь к проекту частных инвесторов на территории России и за рубежом. Объем поступавших инвестиций позволили провести первые испытания двигателей для С-21 в 1993 году.

Но для завершения создания и старта серийного производства самолета, по заявлением являвшегося на тот момент главой «Сухого» Михаила Симонова, требовалось еще порядка одного миллиарда долларов США, однако новых инвесторов компании найти не удалось.