1 ноября 1977 года сверхзвуковой самолёт Ту-144 выполнил первый рейс с пассажирами

В начине 60-х годов стало понятно, что СССР необходим сверхзвуковой пассажирский самолёт, т.к. основной реактивный лайнер того времени — Ту-104 от Москвы до Хабаровска летел с двумя промежуточными посадками для дозаправки. Турбовинтовой Ту-114 выполнял на этом маршруте беспосадочные рейсы, но в полете был цельных 14 часов. А сверхзвуковой Ту-144 расстояние 8500 километров преодолел бы за 3,5 часа! Советскому Союзу для обеспечения растущих пассажиропотоков в условиях протяжённых трансконтинентальных маршрутов необходим был новый современный сверхзвуковой пассажирский самолёт (СПС).

Однако детальный анализ и проработка предложенных проектов СПС на базе первых сверхзвуковых бомбардировщиков показали, что создание эффективного конкурентоспособного СПС линией модификации военного прототипа — задача крайне сложная. Первые сверхзвуковые боевые тяжёлые самолёты по своим конструктивным решениям в основном отвечали заявкам сравнительно кратковременного полёта на сверхзвуке. Для СПС требовалось обеспечить длительный крейсерский полёт на скоростях не менее двух скоростей звука — число Маха равновеликое 2 (М=2). Специфика задачи по перевозке пассажиров дополнительно требовала значительного повышения надёжности работы всех элементов конструкции аэроплана, при условии более интенсивной эксплуатации с учётом увеличения длительности полётов на сверхзвуковых режимах. Анализируя все возможные варианты технических решений, авиационные специалисты как в СССР, так и на Закате, пришли к твёрдому мнению, что экономически эффективный СПС необходимо проектировать как принципиально новый тип летательного аппарата.

ТУ-144Д № 77115 на авиасалоне МАКС 2015 / Фото (с) Андрей Величко

Перед отечественной авиационной наукой и индустрией в ходе создания советского СПС ставился ряд научно-технических проблем, с которыми наша ни дозвуковая пассажирская, ни военная сверхзвуковая авиация не сталкивались. Прежде итого, для обеспечения требуемых лётно-технических характеристик СПС, это полёт со скоростью М=2 на дальность до 6500 км со 100-120 пассажирами, в сочетании с приемлемыми взлётно-посадочными данными, требовалось гораздо улучшить аэродинамическое качество самолёта при крейсерских скоростях полёта. Требовалось решить вопросы устойчивости и управляемости тяжёлого самолёта при полётах в дозвуковой, трансзвуковой и сверхзвуковой районах, выработать практические методы балансировки самолёта на всех этих режимах с учётом минимизации аэродинамических потерь. Длительный полёт на скорости М=2 был связан с изысканиями и обеспечением прочности конструкции и агрегатов планера при повышенных температурах, близких к 100-120 градусам С, предстояло создать теплостойкие конструкционные материалы, смазки, герметики, а также разработать образа конструкций, способных длительное время работать в условиях циклического аэродинамического нагрева.

Аэродинамический облик Ту-144 определялся главным образом получением большенный дальности полёта на крейсерском сверхзвуковом режиме, при условии получения требуемых характеристик устойчивости и управляемости, а также заданных характеристик взлёта и посадки. Аэродинамическое качество Ту-144 на двойной скорости звука равнялось 8,1, на «Конкорде» — 7,7, а у большинства сверхзвуковых «МиГов» половины 60-х годов прошлого века АК не превышало коэффициента, равного 3,4. В конструкции планера первого СПС в основном использовались традиционные алюминиевые сплавы, на 20% он был изготовлен из титана, неплохо переносящего нагрев до 200 градусов С. Единственный самолет в мире, в котором так же применялся титан,- SR-71, знаменитый «Черный дрозд», американский сверхзвуковой агент.

ТУ-144Д № 77115 на авиасалоне МАКС 2015 / Фото (с) Андрей Величко

Исходя из условий получения требуемого аэродинамического качества и оптимальных режимов труды планера, систем и агрегатов самолёта при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях, остановились на схеме низкоплана «бесхвостка» с составным треугольным крылом оживальной конфигурации. Крыло образовывалось двумя треугольными поверхностями с углом стреловидности по передней кромке 78° и 55°- для задней базовой части. Четыре ТРДДФ размещались под крылом. Вертикальное оперение располагалось по долевой оси самолёта. В конструкции планера в основном использовались традиционные алюминиевые сплавы. Крыло образовывалось из симметричных профилей и имело сложную крутку в двух курсах: в продольном и поперечном. Этим достигалось наилучшее обтекание поверхности крыла на сверхзвуковом режиме, кроме того, подобная крутка содействовала улучшению долевой балансировки на этом режиме.

Постройка первого опытного самолёта Ту-144 («044») началась в 1965 году, одновременно строился второй экземпляр для статических испытаний. Многоопытный «044» первоначально рассчитывался на 98 пассажиров, позднее эта цифра была увеличена до 120. Соответственно, расчетная взлётная масса увеличилась со 130 до 150 тонн. Многоопытная машина строилась в Москве в цехах ММЗ «Опыт», часть агрегатов изготовлялась на его филиалах. В 1967 году была закончена сборка основных элементов аэроплана. В конце 1967 года опытный «044» перевезли на Жуковскую лётно-испытательную и доводочную базу, где в течение всего 1968 года осуществлялись доводочные труды и доукомплектование машины недостающими системами и агрегатами.

Одновременно на аэродроме ЛИИ начались полеты самолета-аналога МиГ-21И (А-144, «21-11»), созданного на базе истребителя МиГ-21С. Аналог создавался в ОКБ А. И. Микояна и имел покрывало геометрически и аэродинамически подобное крылу опытного «044». Всего было построено две машины «21-11», на них летали многие лётчики-испытатели, в том числе и те, каким предстояло испытывать Ту-144. Самолёт-аналог успешно достигал скорости 2500 км/ч, материалы этих полётов послужили основой для окончательной доводки покрывала Ту-144, а также позволили лётчикам-испытателям подготовиться к особенностям поведения самолёта с таким крылом.

31 декабря 1968 года — первый полёт Ту-144

В крышке 1968 года опытный «044» (бортовой № 68001) был готов к первому полёту. На машину назначили экипаж в составе: командира корабля — завоёванного лётчика-испытателя Э. В. Еляна (получившего затем за Ту-144 Героя Советского Союза); второго пилота — заслуженного лётчика испытателя Героя Советского Альянса М.В.Козлова; ведущего инженера-испытателя В. Н. Бендерова и бортинженера Ю. Т. Селивёрстова. Учитывая новизну самолёта, ОКБ пошло на неординарное решение: впервые на опытную пассажирскую машину разрешили установить катапультируемые кресла экипажа.

В течение месяца проводились гонки двигателей, пробежки, наземные проверки систем. С начала третьей декады декабря 1968 года «044» был в предстартовой готовности, машина и экипаж были полностью готовы к первому вылету, в течение всех этих десяти дней над аэродромом ЛИИ не было погоды, и многоопытный Ту-144 оставался на земле. Наконец, в последний день уходящего 1968 года, через 25 секунд после момента старта «044» впервые откололся от взлетной полосы аэродрома ЛИИ и быстро набрал высоту. Первый полёт продолжался 37 минут, в полёте машину сопровождал самолёт-аналог «21-11». Ту-144 поспел взлететь на два месяца раньше своего англо-французского «коллеги» — лайнера «Конкорд», который выполнил первый полёт 2 марта 1969 года.

По отзывам экипажа, машина показала себя послушливой и «летучей». На первом вылете присутствовали А. Н. Туполев, А. А. Туполев, многие руководители подразделений ОКБ. Первый полёт Ту-144 стал событием мирового смыслы и немаловажным моментом в истории отечественной и мировой авиации. Впервые в воздух поднялся сверхзвуковой пассажирский самолёт.

3 июня 1973 года первая серийная машина во пора демонстрационного полёта в Ле-Бурже потерпела катастрофу. Погибли командир лётчик-испытатель М. В. Козлов, второй пилот В. М. Молчанов, заместитель главного конструктор В. Н. Бендеров, бортинженер А. И. Дралин, штурман Г. Н. Баженов, инженер Б. А. Первухин. Для расследования крушения была создана комиссия, в которой принимали участия специалисты СССР и Франции. По результатам расследования французы отмечали, что отказа в технической доли самолёта не было, причиной катастрофы явилось наличие в кабине не пристёгнутых членов экипажа, внезапное появление самолета «Мираж» в поле зрения экипажа Ту-144, присутствие кинокамеры в руках одного из членов экипажа, которая при падении могла заклинить штурвал управления. Наиболее ёмко и точно о катастрофе Ту-144 в Ле-Бурже в 90-е годы высказался Э. В. Елян: «Эта крушение — горький пример того, как стечение мелких на первый взгляд, незначительных небрежностей, в данном случае и со стороны французских служб управления полётами, повергло к трагическим последствиям».

Тем не менее, Ту-144 стал совершать регулярные рейсы. Первый рабочий рейс был выполнен 26 декабря 1975 года по маршруту Москва—Алма-Ата, где аэроплан перевёз почту и посылки, а с ноября 1977 года на том же направлении начались и пассажирские перевозки.

Рейсы выполняли только два самолёта — № 77108 и № 77109. Пилоты Аэрофлота летали только в качестве вторых пилотов, командирами же экипажа всегда были лётчики-испытатели ОКБ Туполева. Билет стоил немалые по тем порам деньги — 82 рубля, а на обычный рейс Ил-18 или Ту-114 по тому же маршруту — 48 рублей.

С экономической точки зрения уже через некоторое пора стало понятно, что эксплуатация Ту-144 была убыточна — сверхзвуковые самолёты летали полупустыми, и через 7 месяцев Ту-144 сняли с регулярных рейсов. Вылитые проблемы испытывал и «Конкорд»: из Европы в Америку летали всего 14 самолетов, и даже дорогие билеты не могли компенсировать авиакомпаниям огромные затраты на топливо. В отличие от Ту-144, полёты «Конкордов» дотировались правительствами Франции и Великобритании почти до начала 90-х годов. Стоимость билета на трассе Лондон-Нью-Йорк в 1986 году составляла 2 745 USD. Позволить такие дорогостоящие полеты могли только весьма состоятельные люди, для которых формула «время-деньги» — есть основное кредо существования. На Западе такие люд были и для них полёты на «Конкордах» — естественная экономия времени и денег, тому подтверждение — их общий налет на межконтинентальных трассах за 1989 год в 325 000 лётных часов. Потому можно считать, что программа «Конкорд» для англичан и французов была в достаточной мере коммерческой, а дотации выделялись для поддержания престижа по отношению к янки.

23 мая 1978 года произошло второе крушение Ту-144. Улучшенный опытный вариант самолёта Ту-144Д (№ 77111) после возгорания топлива в зоне мотогондолы 3-й силовой установки из-за разрушения топливопровода, задымления в кабине и отключения экипажем двух двигателей, свершил вынужденную посадку на поле у деревни Ильинский Погост, неподалеку от города Егорьевска. Командир экипажа В. Д. Попов, второй пилот Э. В. Елян и штурман В. В. Вязигин смогли покинуть аэроплан через форточку кабины. Находившиеся в салоне инженеры В. М. Кулеш, В. А. Исаев, В. Н. Столповский покинули самолет через переднюю входную дверь. Бортинженеры О. А. Николаев и В. Л. Венедиктов очутились зажатыми на рабочем месте деформировавшимися при посадке конструкциями и погибли. Отклоненный носовой обтекатель коснулся грунта первым, он сработал, как нож бульдозера, входя землю, провернулся под днище и взошёл в фюзеляж. 1 июня 1978 года Аэрофлот навсегда прекратил сверхзвуковые пассажирские рейсы.

Впоследствии Ту-144Д использовался только для грузовых транспортирований между Москвой и Хабаровском. В общей сложности, Ту-144 совершил 102 рейса под флагом Аэрофлота, из них 55 — пассажирскихв которых было перевезено 3 194 пассажира.

Фото: Ту-144 борт СССР-77115 / (с) Баскаков В.Д.

Запоздалее Ту-144 совершали только испытательные полёты и несколько полётов с целью установления мировых рекордов. С 1995 по 1999 годы один гораздо модифицированный Ту-144Д (№77114) под названием Ту-144ЛЛ использовался американским космическим агентством НАСА для исследований в области высокоскоростных коммерческих полётов с целью разработать план для создания новоиспеченного, современного сверхзвукового пассажирского самолёта. Из-за отсутствия пригодных к эксплуатации двигателей НК-144 или РД-36-51 на Ту-144ЛЛ были установлены НК-32, аналогичные используемым на Ту-160, многообразные датчики и контрольно-записывающая аппаратура.

Всего было построено 16 самолётов Ту-144, которые совершили в общей сложности 2 556 вылетов и налетали 4 110 часов (среди них вяще всего, 432 часа, налетал борт 77144). Постройка ещё четырёх самолётов так и не была закончена.

Ту-144 борт СССР-77114 на лагерю в ЛИИ им. Громова, аэродром в Жуковском / Фото (с) Андрей Величко, МАКС 2003

Оставшихся в лётном состоянии самолётов в настоящее время не существует. Практически целиком укомплектованы деталями и могут быть восстановлены до лётного состояния только борты Ту-144ЛЛ № 77114 и ТУ-144Д № 77115. Борт № 77114, который использовался для тестов НАСА, хранится на аэродроме в Жуковском. ТУ-144Д № 77115 также хранится на аэродроме в Жуковском. Раз в два года эти машины демонстрируют на статической лагерю во время международных авиакосмических салонов МАКС.

Ту-144 различных модификаций
Concorde

Ту-144 («044»)
Ту-144С
Ту-144Д
Ту-144ЛЛ

Технические характеристики

Экипаж, чел.
4
3

Длина, м
59,40
65,70
61,66

Высота, м
12,25
12,50
12,2

Размах покрывала, м
27,65
28,00
28,80
25,60

Площадь крыла, м²
438
503
507
358,6

Максимальная взлётная масса, кг
180 000
195 000
207 000
203 000
185 000

Масса полезной нагрузки, кг
12 000
15 000

13 380

Масса топлива, кг
70 000
98 000

95 000
95 680

Двигатели

Количество
4

НК-144
НК-144A
РД-36-51А
НК-32-1
Olympus 593

Тяга, максимальная, кН
171,6
178,0
196,1
245,0
170,0

Тяга на сверхзвуке, кН
127,5
147,0

137,5

Лётные характеристики

Максимальная скорость, км/ч
2 443
2 500
2 285
2 500
2 330

Крейсерская скорость (на сверхзвуке), км/ч
2 300
2 200
2 120
2 300
2 150

Посадочная скорость, км/ч
270
295

Утилитарная дальность (с полной загрузкой), км
2 920
3 080
5 330
4 000
6 470

Практический потолок, м

20 000

18 300

Длина разбега, м

2 930

Длина пробега, м

2 570

Интересно сравнить судьбу Ту-144 и англо-французского «Конкорда» — машин ближних по назначению, конструктивному исполнению и времени создания. Прежде всего следует отметить, что «Конкорд» проектировался в основном для сверхзвуковых полётов над безлюдными ширями Атлантического океана. По условиям звукового удара, это выбор меньших высот крейсерского сверхзвукового полёта и, как следствие, меньшая площадь крыла, меньшая взлётная масса, меньшая потребная крейсерская тяга силовой установки и удельные затраты топлива.

Ту-144 предстояло в основном летать над сушей, поэтому требовались большие высоты полёта и соответствующие параметры самолёта, требуемая тяга силовой установки. Сюда вытекает добавить менее совершенные двигатели. По своим удельным параметрам двигатели Ту-144 приблизились к «Олимпу» только в последних вариантах, плюс худшие удельные параметры отечественного оборудования и самолётных агрегатов по сравнению с западными. Все эти негативные исходные моменты в значительной мере удалось компенсировать высоким совершенством аэродинамики Ту-144 — по значению полученного аэродинамического качества при полётах на крейсерском сверхзвуковом порядке Ту-144 превосходил «Конкорд». Это давалось усложнением конструкции самолёта и снижением уровня технологичности в производстве.

В СССР богатых деловых людей не было, потому не было и естественного рынка услуг, который должен был удовлетворять Ту-144. Самолёт заведомо должен был стать в значительной степени дотационным и убыточным в эксплуатации, из-за чего программу создания Ту-144 необходимо отнести к понятию престижа страны. Реальных экономических предпосылок для использования СПС на рынке авиационных услуг СССР 60-70 годов ХХ века не существовало. В итоге, — с одной стороны героические усилия ОКБ А. Н. Туполева и других предприятий и организаций МАП по развитию Ту-144, а с другой — первоначальный эмоциональный подъём и поддержка со сторонки руководства страны, постепенно перешедшая в безразличие и в значительной степени торможение со стороны руководства Аэрофлота, которому малодоходная головная боль с освоением сложнейшего комплекса Ту-144 была, по большенному счёту, просто не нужна. Поэтому в начале 80-х годов, когда в СССР начали чётко проступать черты грядущего экономического и политического кризиса, одной из первых пострадала программа Ту-144.

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

По материалам ПАО «Туполев» и сетевого журнала Softmixer