Ту-144 — первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолёт
После появления первых сверхзвуковых военных самолётов возникла идея использовать новые технологии и в гражданской авиации. Разработку сверхзвуковых пассажирских авиалайнеров одновременно вели в СССР и Европе. Первый серийный самолёт появился в СССР — советский Ту-144 прошёл лётные испытания на 2 месяца раньше англо-французского «Конкорда». Авиалайнеры для сверхзвуковых перелётов конструктивно отличаются от обычных — они адаптированы для высоких скоростей и подстраиваются под другую аэродинамику прямо во время полёта.
Пассажирские рейсы на Ту-144 продолжались чуть более полугода — с ноября 1977 до июня 1978 года. После аварии при испытании новых двигателей полёты прекратили, хотя основной причиной чаще называют слишком высокие затраты, которые не окупались продажей билетов. Всего было построено 16 лётных моделей Ту-144. После списания утилизировали 7 машин, 2 самолёта потеряны в авиакатастрофах, а остальные 7 Ту-144 сохранились — теперь это памятники и экспонаты музеев авиации в Монино, Казани, Самаре, Ульяновске, Зинхайме и Жуковском.
1. Впервые сверхзвуковой скорости достиг американский лётчик-испытатель на экспериментальном самолёте Bell X-1 в 1947 году, а в 1949 году советский МиГ-17 стал первым серийным самолётом, который мог разгоняться выше скорости звука. С тех пор началось бурное развитие сверхзвуковой авиации — в том числе, разработка проектов пассажирских перевозок. Пассажирские лайнеры на сверхзвуковой скорости были логичным продолжением века развития авиации — конструкторы сразу в нескольких странах начали разрабатывать самолёты для пассажирских перевозок. Создание сверхзвукового лайнера стало вопросом политического престижа.
В итоге появилось два серийных сверхзвуковых самолёта — советский Ту-144 и англо-французский Конкорд.
Ту-144 впервые поднялся в воздух 31 декабря 1968 года, Конкорд — в марте 1969.
2. Скорость звука измеряется в махах и зависит от упругости и плотности среды — например, в воздухе звук распространяется со скоростью почти 1200 км/ч. При полётах на таких скоростях качественно меняется аэродинамика, поэтому для повышения управляемости требуется особая форма крыльев и корпуса. Однако при таких изменениях страдают взлётно-посадочные характеристики, поэтому создателям сверхзвуковых самолётов приходится искать компромисс, чтобы увеличить скорость, добиться управляемости на сверхзвуке — и одновременно сохранить характеристики на дозвуковых и околозвуковых скоростях.
3. Главная сложность полёта на сверхзвуковой скорости — большое сопротивление воздуха, который не успевает отводить энергию врезающегося в него самолёта. В результате тратится много топлива, корпус нагревается свыше 100 °С. Чтобы снизить эффект от действия сопротивления воздуха, адаптировали корпус и увеличили потолок полётов для сверхзвуковой техники.
4. Ту-144 летал на высоте 18-20 км — атмосфера здесь более разреженная, чем на высоте 8-12 км, где проходят трассы обычных авиалайнеров. Для повышения устойчивости к нагреву используются термостойкие материалы, которые не применяют в обычной авиации. Например, на хвостовой части устанавливали тонкие листы из нержавеющей стали, элементы мотогондол и центральную часть крыла делали из титановых сплавов, иллюминаторы — из термостойкого оргстекла.
5. Специально для Ту-144 на Куйбышевском моторном заводе под руководством Н.Д. Кузнецова разработали двухконтурный турбореактивный двигатель НК-144 с форсажной камерой. Ту-144 был быстрее «Конкорда» более чем на 150 км/ч. Оборотной стороной скорости был существенный расход топлива. Над экономичностью двигателя его конструкторы работали в последующих модификациях.
6. Самолёт максимально адаптировали к сверхзвуковым перелётам — для этого нужны были изменения прямо во время движения. Например, переднее оперение-дестабилизатор выдвигалось из фюзеляжа на взлётно-посадочных режимах, улучшило манёвренность, увеличило подъёмную силу и уменьшило скорость при посадке. В крейсерском режиме на сверхзвуковой скорости носовая часть фюзеляжа закрывала обзор из кабины. При взлётё и посадке носовая часть отклонялась и открывала обзор. Для улучшения лётных характеристик в разных режимах, угол отклонения при взлёте был 11 градусов, а при посадке — 17 градусов.
7. Кабина Ту-144 рассчитана на экипаж из четырёх человек.
8. Штурвал командира самого быстрого пассажирского самолёта.
9. Для безопасности и повышения надёжности использовали четырёхкратное резервирование всех систем.
10. Лайнер мог преодолевать расстояние более 3 тысяч километров на скорости 2000 км/ч на высоте 16-17 км.
11. Пассажирские перевозки на Ту-144 продолжались недолго — у полётов на сверхзвуковой скорости есть свои недостатки. Во-первых, на движение тратится много топлива — стоимость билетов получалась слишком высокой. Во-вторых, из-за звуковой ударной волны, которая сопровождает движение самолёта на скорости выше звука. Грохот получается слишком громким — это доставляло неудобства и пассажирам, и жителям городов возле аэропортов. Кроме того, на высоте 15-17 км трудно поддерживать нормальное давление воздуха в салоне, а обслуживание машин было сложным и дорогим. А в 1978 году произошла авиакатастрофа опытного экземпляра Ту-144Д при испытаниях нового двигателя — это стало поводом для прекращения сверхзвуковых пассажирских перевозок.
Регулярные пассажирские перевозки на Ту-144 прекратились в 1978 году, вскоре после катастрофы с Ту-144Д. За 7 месяцев самолёты выполнили 55 пассажирских рейсов и перевезли более 3 тысяч человек.
12. После завершения пассажирских перевозок, Ту-144 использовали только для доставки некоторых срочных и специальных грузов на дальние дистанции — например, между Москвой и Хабаровском. Один из самолётов стал летающей лабораторией — Ту-144ЛЛ. Его использовали для полётов в научных целях, а затем NASA и авиакомпании Боинг проводили с помощью летающей лаборатории исследования для создания собственного современного сверхзвукового авиалайнера.
13. Всего было построено 16 лётных моделей сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144. После списания утилизировали 7 машин, 2 самолёта разбились в авиакатастрофах, а остальные 7 Ту-144 сохранились — теперь это памятники и экспонаты музеев авиации в Монино, Казани, Самаре, Ульяновске, Зинхайме и Жуковском.
Ту-144, 77107. Самолёт использовался для лётных испытаний на предельной скорости и выполнил 180 полётов общей продолжительностью 357 часов, из них 135 часов на сверхзвуковой скорости. С 1985 года установлен на территории Казанского авиационного института.
Ту-144, 77110. Один из двух самолётов, которые выполняли регулярные рейсы между Москвой и Алма-Атой. Затем был переоборудован в опытный установщик помех для ВМФ. После окончания программы в 1984 году самолёт перегнали в Ульяновск и установили в музее гражданской авиации в аэропорту Братаевка.
Ту-144, 77108. Использовался для первого этапа испытаний — выполнял технические рейсы с почтой и грузами. С 1988 года находится на хранении на учебном аэродроме Куйбышевского авиационного института. В 2019 году машину поставили под ток — без запуска двигателей проверили работу электроники, отработали выпуск и уборку переднего крыла, наклон носовой части фюзеляжа.
14. Ту-144 опередил время — в прошлом веке перевозка пассажиров на сверхзвуковой скорости не прижилась. Зато эти машины дали старт современным разработкам — сейчас в мире появляются новые проекты сверхзвуковых лайнеров. Уже есть новости о «тихих сверхзвуковых технологиях», при которых сила звукового удара в десятки раз меньше, чем была на Ту-144 и Конкорде. В США частная компания уже разработала экспериментальный самолёт XB-1, который в 2025 году преодолел звуковой барьер. В России есть проект компактного пассажирского самолёта «Стриж», который сможет перевозить 20-25 человек. Есть даже планы по созданию гиперзвуковых авиалайнеров, которые будут летать в 5 раз быстрее скорости звука. А началось всё с легендарного Ту-144.
