Kapitoly z historie ruského (sovětského) letectví – TU-144 – nadzvukové dopravní letadlo.
TU-144 CCCP-7711e za letu
Hned po skončení druhé světové války začal ve světě bouřlivý rozvoj proudové letecké techniky. Zvyšování tahu, snižování poměrné spotřeby a nárůst spolehlivosti jejích motorů vedlo ke konstruování prvních proudových dopravních letadel.
Nová letadla se postupně osvědčila, ačkoli je přibrzdily některé, poněkud záhadné, katastrofy. Co bylo velice důležité, byl fakt, že nová proudová dopravní letadla znamenala velký obchodní úspěch. Jejich přepravní výkony značně narostly. Tato letadla měla stejnou, většinou dokonce větší kapacitu, jako starší pístové stroje. Ty byly schopně dopravit cestující za hodinu do vzdálenosti 450 – 550 km. Proudové stroje měly podstatně vyšší rychlost 750 -850 km/h a jejich přepravní výkon tak stoupl skoro dvojnásobně. Vojenská letadla v té době již nesměle překonávala rychlost zvuku. Brzy vznikla idea dopravovat takovou rychlostí také cestující. A tak začali mnozí světoví konstruktéři sondovat možnosti vytvoření takového letadla. Zpočátku se „na papíře“ vše jevilo celkem snadné. Bylo potřeba pouze snížit poměrnou spotřebu paliva a dosáhnou potřebné aerodynamické jemnosti při zadaných rychlostech a nové letadlo bude dostatečně ekonomicky výhodné. Ve skutečnosti se vše vyvinulo úplně jinak.
Jako první se začali zabývat myšlenkou na zkonstruování nadzvukového dopravního letadla Angličané. Bylo to celkem pochopitelné, protože britské motorářské firmy byly v té době na špici.
V roce 1956 byl pod záštitou ministerstva zásobování, pod které v té době spadala letecká problematika, vytvořen Výbor pro nadzvuková dopravní letadla (Supersonic Transport Aircraft Committee –STAC).
Výbor zahájil svoji práci prakticky z čistého papíru. Vše začalo od zkoumání nejvhodnějšího aerodynamického uspořádání. Ve hře byly různé varianty. Byla to uspořádání s ocasními plochami a bez nich nebo verze „kachna“, kdy jsou ocasní plochy před křídlem. Výzkumy ukazovaly, že nejvhodnější variantou bude pravděpodobně samokřídlo, tedy letadlo bez ocasních ploch. Britský letecký průmysl již v roce 1954 vyrobil zkušební letoun Fairey FD. 2 «Delta II» s takovým aerodynamickým uspořádáním. Byl vybaven motorem «Avon 14» firmy«Rolls-Royce». Ten dával při forsáži tah 5 500 kp. Poprvé na světě se pro lepší výhled pilota při vzletu a přistání celá příď trupu sklápěla dolů. Běžně létal rychlostí M=1,5 a 10. 3. 1956 dosáhl rychlost 1822 km/h a stal se držitelem světového rychlostního rekordu.
Letoun Fairey FD.2 «Delta II»
V březnu roku 1959 došli představitelé výboru k závěru, že nadzvukový dopravní letoun (SST) má budoucnost. Výbor doporučil „racionální“ parametry – dolet měl být transatlantický, tedy alespoň 5600 km, cestovní rychlost měla odpovídat číslu Macha M=1,8. Později se uvažovalo o rychlosti podstatně vyšší kolem M=3.
Na podzim roku 1959 se ve výboru po posouzení některých předběžných návrhů rozhodli za základ dalšího výzkumu a vývoje vzít právě Fairey FD. 2 . Druhý letoun tohoto typu byl dokončen v roce 1956 a byl po nějaké době předán společnosti British Aircraft Corporation (BAC). Původní letoun měl křídlo ve tvaru jednoduché trojúhelníkové delty. Teoretický výzkum a poznatky získané při zkouškách letadla FD. 2, potvrdily, že jako nejvhodnější bylo pro projektovaný stroj zvoleno uspořádání bez ocasních ploch s trojúhelníkovým křídlem. Další výzkum ale ukázal, že velký vliv na charakteristiky bezocasého letounu má půdorysný tvar křídla. Bylo nutné připravit nový stroj, který by tvarem svého křídla již prakticky odpovídal budoucímu nadzvukovému dopravnímu letadlu. Zakázka na zhotovení nového stroje byla zadána koncernu BAC. Drak měla vytvořit firma Bristol Aeroplane Company a motory firmy Bristol Siddeley. Pro snížení technického rizika a snížení nákladů byla maximální rychlost omezena na M = 2,2, při které vznikající aerodynamický ohřev umožňuje pro konstrukci letadla použít již vyzkoušené a bohatě používané hliníkové slitiny. Druhý letoun byl přestavěn použitím nového křídla „gotického“ tvaru, prodloužením trupu a byl mu namontován nový podvozek. Dostal označení BAC.221 a byl zalétán 1. května 1964.
Srovnání
Srovnání původního Fairey Delta 2 a Bristol Type 221
Tento letoun sloužil již plně k letovým zkouškám, určeným k posouzení chování letadla při vysokých rychlostech letu. Pro zkoumání chování budoucího letadla při malých rychlostech byl rozpracován ještě jeden experimentální stroj, který byl označen HP.115. Měl úzké delta křídlo a motor s nevelkým tahem. Zajímavostí jeho konstrukce bylo, že byl převážně zhotoven z lehkých kovových slitin, ale náběžné hrany byly překližkové a kormidla byla potažena plátnem. Poprvé vzlétl již 17. 8. 1961 a výzkumné lety prováděl až do roku 1974. Měl ověřit teoretické poznatky, které hovořili o tom, že trojúhelníkové křídlo s velkým úhlem šípovitosti a velkou délkou podél trupu vytváří při velkých úhlech náběhu na horní straně intenzivní víry, které urychlují proud vzduchu na horní straně křídla, zamezují odtržení mezní vrstvy od povrchu a zlepšují vztlakové charakteristiky takového křídla při malých rychlostech letu, tedy hlavně při vzletu a přistání. Letoun HP.115 byl bezpečně řiditelný při rychlosti pouhých 111 km/h.
Handley Page HP. 115
Tento letoun tak pomohl potvrdit předpoklad, že není třeba na budoucím letadle konstruovat doplňkové prostředky pro vytvoření vztlakové síly pro start a přistání.
Tyto letouny se již staly součástí programu výzkumu a projektování letadla Concorde, ale k jeho vývoji byla cesta ještě daleká. Britská vláda si uvědomovala, že projekt nového přelomového dopravního letadla bude velice nákladný. Výbor znovu zasedal nad konkrétními technickými parametry budoucího letadla. Ve hře se objevovaly některé futuristické návrhy na šestimotorové stroje s rychlostí letu M=3. Výsledky výzkumu a zkoušek experimentálních strojů vedly ke schválení návrhu na 110 místný SST (supersonic transport) s cestovní rychlostí M=2,2, který připravila firma Bristol Aeroplane Company, který byl označen BAC.223. Návrh byl připraven společně s výrobcem motorů Bristol Siddeley. Letoun měl mít pod trojúhelníkovým křídlem umístěny čtyři motory ve dvou zdvojených motorových gondolách. Pro lepší výhled posádky při startu a přistání se předpokládala sklopná příď trupu.
Začaly se objevovat obavy, zda bude schopen krizí oslabený průmysl Velké Británie dovést „zázrak století“ do sériové výroby. Ministerstvo zásobování začalo sondovat možnosti spolupráce s dalšími evropskými státy.
Další letecká velmoc nemohla zůstat pozadu. Od roku 1960 probíhalo ve Francii projektování nadzvukového dopravního letadla Super Caravelle. Projekt byl svěřen firmě Sud Aviation. Její letadlo předpokládalo použití stejných konstrukčních materiálů jako anglický Bristol BAC-223. Letadlo mělo mít poněkud skromnější výkonové parametry. Bylo připravováno pro 70 cestujících a mělo létat také rychlostí M=2,2. Mělo být jakýmsi vývojovým stupněm úspěšného letadla SE210 Caravelle. Mělo být použito „gotické“ křídlo, které má lepší aerodynamické vlastnosti než obyčejná delta, použitá na BAC-223. Nosová část trupu se neskláněla. Model Super Caravelle byl v červnu 1961 představen na pařížském aerosalonu.
Model nadzvukového letadla Super Caravelle na pařížském aerosalonu v roce 1961
I ve Francii si uvědomovali nákladnost projektu a také začali hledat strategického partnera.
Jednání a dá se s nadsázkou říci „námluvy“ o budoucí spolupráci mezi vládami Velké Británie a Francie proběhla velice rychle, což bylo vzhledem k pověstné nevraživosti mezi leteckými konstruktéry Francie a Anglie velice překvapivé. 29. listopadu 1962 byla schválena oběma vládami smlouva o vytvoření nadzvukového dopravního letadla pro 100 cestujících s příznačným názvem Concorde (svornost). Byl rovněž schválen dokument, který garantoval státní podporu obou států. Za základ budoucího letadla byl vzat projekt Super Caravelle s anglickými jednoproudovými motory Olympus 593 s reverzem tahu. Motory byly umístěny pod křídlem ve dvou rozdělených zdvojených motorových gondolách.
V USA se konkrétní práce na vývoji nadzvukového dopravního letadla objevily mnohem později. Letecký průmysl USA si uvědomoval svůj technologický náskok, který vyjadřovaly dokončené prototypy nadzvukového bombardéru XB-70. První z nich byl zalétán 21. září 1964. Tento projekt byl sice v roce 1961 pro obrovské náklady zastaven, ale dokončené dva stroje dávaly možnost využití technologických řešení konstrukce a zkrácení vývoje případného budoucího dopravního letadla. Zprávy o vývoji nadzvukového dopravního letadla, které přicházely z Evropy, začaly silně znepokojovat jak veřejnost, tak vládu. Co kdyby přece jen byla ohrožena obchodní nadvláda amerických společností v letecké dopravě. Výsledkem bylo vytvoření Národního výboru pro koordinaci programů na vytvoření dopravního letadla s cestovní rychlostí M=3 a doletem 6400 km. Včele tohoto výboru stanul viceprezident USA. Byly oslovení tři největší američtí letečtí výrobci – Boeing, North American a Lockheed. Vítězem soutěže navrhovaných projektů se stal Boeing s projektem Boeing -2707. Jeho letoun měl mít klasické uspořádání s ocasními plochami a křídlem s měnitelnou šípovitostí. Na palubu měl brát 298 cestujících a vzletová hmotnost měla být úctyhodných 340 tun. Pohánět jej měly čtyři motory se vzletovým tahem 30 700 kp.
Projektové práce na tomto letadle probíhaly po dobu pěti let a byly ukončeny v roce 1971. Projekt byl vyhodnocen jako nerentabilní.
Schéma projektovaného letounu Boeing-2707
I v SSSR se začali zabývat myšlenkou na zkonstruování nadzvukového dopravního letadla již v padesátých letech minulého století. Bylo to v období, kdy mezi hlavními světovými mocnostmi panovala studená válka, která se promítala do soupeření v oblasti vědy a techniky. Úspěchy v dobývání kosmu prudce zvýšily prestiž SSSR a tak i zavedení nadzvukové letecké dopravy se stalo předmětem jakési soutěže největších světových leteckých mocností, která byla nejvyšším vedením bedlivě sledována. Představa přepravovat cestující nadzvukovou rychlostí nad ohromnými prostory SSSR byla opravdu lákavá.
Touto tématikou se začaly zabývat různé výzkumné ústavy a některé konstrukční kanceláře. Nejvíce poznatků shromáždila již koncem padesátých let konstrukční kancelář V. M. Mjasiščeva – OKB-23. Zde byly stanoveny základní potřebné parametry jak draku letadla, tak jeho motorů. Na základě učiněných závěrů, bylo jasné, že letecký průmysl SSSR nebyl v té době schopen je technologicky splnit. Jeho hlavní síly byly směrovány na plnění hlavních programů ve vojenské oblasti.
Ještě v padesátých létech v OKB-23 určili jednu z nejdůležitějších podmínek pro vznik konkurenceschopného nadzvukového dopravního letadla. Ta se týkala parametrů pohonné jednotky. Poměrná spotřeba paliva motorů v cestovním letu neměla přesahovat 1,12 kg/kp.hod tedy 1,12 kg paliva na jeden kp tahu motoru za hodinu. To byla překážka při konstruování takového letadla, které by bylo ziskové, nebo by se alespoň v provozu zaplatilo.
V roce 1958 byly zahájeny práce na projektu nadzvukového dopravního letadla „53“. U něho bylo použito schéma kachna se dvěma kýly a motory RD16-23. Projektové práce ve značné míře vycházely z vědecko-výzkumných poznatků a konstrukčních prací spojených s projektováním bombardérů M-50 a M-52. Křídlo mělo mít dvojí šípovitost, ačkoliv se propracovávaly i varianty s trojúhelníkovým nebo gotickým křídlem. Letoun měl létat rychlostí 1800 – 2000 km/h ve výšce 13 – 16 km. Maximální dolet měl s obchodním zatížením 5tun – s 50 cestujícími dosahovat 6500 km. Maximální obchodní zatížení mělo být 12 tun. Podrobnější studie ukázaly, že je zatím předčasné uzavírat výběr nejvhodnějšího uspořádání nadzvukového dopravního letadla. Již v příštím roce se objevilo schéma, označené M-56. Koncem roku 1959 byl představen nový návrh, který dostal nové označení „55“. Ten představoval zdokonalený projekt „53“. Podle projektu „55“ měl být budoucí letoun hornoplošník v uspořádání kachna. Pod trojúhelníkovým křídlem mělo být po bocích trupu umístěno ve dvou blocích šest motorů VK-15.
Rychlost letadla měla dosahovat 2300 – 2650 km/h, cestovní výška měla dosahovat až 22 km. Tyto parametry vyžadovaly použít jako základní konstrukční materiál ocel. Mělo mít vzletovou hmotnost 245 tun a měl být schopen dopravit 50 cestujících na vzdálenost 6000 – 6500 km. 100 -120 cestujících měl být schopen dovézt do vzdálenosti 3500 – 4000 km.
V tomto období se prováděl rozsáhlý výzkum nejvhodnějšího půdorysu křídla a stabilizace působiště vztlaku v CAGI. Uspokojivé řešení tohoto složitého problému se podařilo najít ve spolupráci CAGI se sibiřským leteckým výzkumným ústavem S. A. Čapligina a Tupolevovým OKB-156 teprve ve druhé polovině šedesátých let.
V roce 1960 bylo rozhodnuto nejvyššími místy, že strategické obranně systémy budou dopravovat jaderné zbraně hlavně raketovou technikou. Na základě této změny bylo OKB-23 rozpuštěno a většina jeho pracovníků se začala zabývat raketovou technikou.
Model nadzvukového dopravního letadla M-53
Po rozpuštění OKB-23 pokračovaly výzkumné práce spojené s nadzvukovým dopravním letadlem v CAGI, jehož náčelníkem byl jmenován právě V. M. Mjasiščev, který dříve vedl právě OKB-23. V listopadu 1962 byla dokončena jedna etapa výzkumu – byly zformulovány parametry a letové charakteristiky možné varianty nadzvukového dopravního letadla. Byly do ní zahrnuty nejnovější poznatky jak vlastních, tak zahraničních výzkumných pracovišť. Výsledkem bylo zpracování návrhu CAGI, který dostal označení № 53-2. Toto označení jasně naznačovalo, že je pokračováním letounu M-53, který byl připravován v OKB-23.
Výzkum CAGI došel k závěru, že je možné vytvořit letadlo, které by létalo ve výškách 17 – 20 km cestovní rychlostí 2340 km/h. Ta se jevila jako hraniční z hlediska aerodynamického ohřevu pro použití v konstrukci letadla jako základního materiálu hliníkové slitiny. Letadlo, které mělo vzejít z tohoto projektu, mělo být schopné při obchodním zatížení 15 840 kg doletět do vzdálenosti 4 550 km. Při obchodním zatížení 8 900 kg mělo mít letadlo dolet 6 300 km. Letadlo by tak mohlo vozit v turistické a ekonomické třídě 118 nebo 131 cestujících. Vedení civilního letectví tehdy požadovalo 120 nebo 140 cestujících. To byla jediná odchylka od požadavků hlavního zákazníka – Aeroflotu, ostatní parametry zcela odpovídaly jeho zadání.
Tomuto závěru předcházel dopis náčelníka Hlavní správy civilního letectví E. F. Loginova, ve kterém se již v roce 1961 obrátil ke Státnímu výboru pro leteckou techniku s požadavky Aeroflotu na charakteristiky nadzvukového dopravního letadla, které by umožnily získat ekonomicky rentabilní letoun. Předpokládané parametry zákazníka v podstatě uspokojovaly.
Téma nadzvukového dopravního letadla přitahovalo mnoho dalších institucí a konstrukčních pracovišť. Již v březnu roku 1960 napsal S. V. Iljušin dopis náměstkovi předsedy rady ministrů D. F. Ustinovovi, ve kterém navrhoval zahrnout do plánu zkušebních výrob nadzvukový ocelový dopravní letoun, který byl později označen jako IL-66. Jeho konstrukční uspořádání silně ovlivnily „módní trendy“ tohoto období, ke kterým patřily trojúhelníkové křídlo a motory umístěné v zadní části trupu. Podle výpočtů měl tento letoun s ocasními plochami vpředu, tedy „kachna“ převážet 60 – 100 cestujících cestovní rychlostí, která odpovídala trojnásobku rychlosti zvuku M=3 do vzdálenosti až 7 200 km. Celý cyklus vývoje a zavedení do sériové výroby navrhoval Iljušin rozpočítat na pět let.
Předpokládané výkony letadla byly spíš vysněné, než reálné. O takovýchto výkonech se nedá uvažovat ani ve druhé dekádě dvacátého prvního století. Konstruktéři brzy poznali, že zhotovit letadlo na základě tohoto projektu bylo začátkem šedesátých let minulého století vzhledem k technologické úrovni leteckého průmyslu nemožné.
Tým pracovníků OKB Iljušina, který se zabýval projektem nadzvukového dopravního letadla, záhy poopravil požadované výkony, hlavně cestovní rychlost. Tu snížil skoro o 1000 km/h, a to umožnilo uvažovat o stavbě z hliníkových slitin. Všechny práce vyústily v projekt letadla IL-72, které mělo převážet 40 – 60 cestujících rychlostí M = 2,2. Tento projekt byl vyhodnocen na konferenci kolegia vedení konstrukční kanceláře Iljušina jako neperspektivní a další práce na něm byly zastaveny i vzhledem k velkému vytížení OKB konstruováním IL-62 a přípravou dalších projektů dopravních letadel.
Koncem padesátých let prodělala sovětská ekonomika velkou krizi, která se přirozeně dotkla i leteckého průmyslu. Kurz na demilitarizaci donutil mnohé závody a konstrukční kanceláře hledat nové oblasti uplatnění. To vedlo konstrukční kancelář A. I. Mikojana OKB-155 zabývat se civilní tematikou, která vykrystalizovala v projekt nadzvukového dopravního letadla, které dostalo označení SPS-40. Mělo být vybaveno třemi jednoproudovými motory R-21-300 s tahem 7 200 kp, které byl původně vytvořeny pro bojová letadla. Přepravovat mělo 40 cestujících, na středních tratích ve vnitrostátním i mezinárodním provozu. Při letech na dlouhých tratích se přepokládala mezipřistání. Předběžná ekonomická hodnocení však ukázala, že jeho provoz by byl podstatně dražší, než provoz podzvukových strojů a cena letenek na lety s ním by byla pro řadového občana SSSR nedostupná. Jednu chvíli uvažovali konstruktéři OKB – 155 o vytvoření letadla pro zabezpečení nadzvukové VIP přepravy. Ale ani v této oblasti neviděli dostatečnou perspektivu. Jak se daleko později ukázalo, byly jejich závěry na dalších šedesát let správné.
Návrh nadzvukového dopravního letadla SPS-40
Všechny práce probíhaly v tomto období v spíše v rovině vědecko-výzkumné než konstrukční. K zahájení konkrétních konstrukčních prací bylo třeba získat potřebné financování a to mohla zabezpečit v podmínkách plánované ekonomiky pouze vláda.
V roce 1961 navrhla také největší a nejsilnější konstrukční kancelář – OKB A. N. Tupoleva zkonstruovat na základě nadzvukového mezikontinetálního bombardéru TU-135 s motory NK-6 dopravní letadlo. Chtěla tak využít své zkušenosti a vytvořit dopravní letadlo, tentokrát nadzvukové, z vojenského bombardovacího stroje. Státní výbor pro leteckou techniku (GKAT) tento návrh podpořil, ale pro plnohodnotné zahájení prací bylo potřeba rozhodnutí vlády. Začátkem šedesátých let rozhodoval o všech velkých a finančně náročných projektech Ústřední výbor KSSS. Ten ale neměl tak úplně přesnou představu, co se v té chvíli v leteckém průmyslu děje a vyžádal si podrobnou analýzu. 27. února 1962 D. F. Ustinov, P. V. Děměntjev a A. N. Tupolev přednesli UV KSSS zprávu, ve které se mimo jiné uvádělo: „V souladu se zadáním UV KSSS Státní výbor pro leteckou techniku připravil projekt Nařízení Rady ministrů SSSR ve kterém se OKB-156 ukládá zkonstruovat letoun TU-144 s následujícími parametry: rychlost – 2000 – 2500 km/h, počet přepravovaných cestujících 80 – 100, praktický dolet s plným obchodním zatížením – 4500 km, maximální dolet 5 500 – 6 000 km.
V závodě № 156 budou postaveny dva stroje, určené pro odladění principiálních otázek konstrukce a získání základních letových charakteristik. První kus bude vyroben v roce 1965 a druhý v roce 1966. Kromě nich budou vyrobeny další dva kusy pro provozní zkoušky vyrobeny voroněžským leteckým závodem v letech 1965 -1967.
Hlavní správa civilního letectví navrhuje zvýšit počet cestujících na 120 a dolet na 6 500 km. Vzhledem k tomu, že požadavek Hlavní správy civilního letectví je neopodstatněné a povede ke značnému zvýšení vzletové hmotnosti, Státní výbor pro leteckou techniku s tímto návrhem nesouhlasí.“
Půl roku nato vyjádřil šéf Hlavní správy civilního letectví E. Loginov svoji nespokojenost se stavem projektování nadzvukového dopravního letadla a obrátil se dopisem na Radu ministrů SSSR, tedy vládu. Uvedl v něm, že projekt stagnuje a není dostatečně financován. Dále v něm navrhoval, že by bylo dobré zkonstruovat dvě letadla jedno pro 120 cestujících s doletem 3500 km a cestovní rychlostí 2500 km/h. Zhotovení dvou prototypů takového letadla s motory S. K. Tumanského svěřit buď Iljušinovi nebo P. O. Suchému.
Druhý typ letadla s motory N. D. Kuzněcova nebo S. P. Izotova, možná dokonce A. A. Ljulky (typ motorů nebyl jasný) by převážel 140 cestujících rychlostí 2 300 km/h na vzdálenost 4 500 km. Maximální dolet by u něj byl 6 500 km a jeho vývoj by byl svěřen A. N. Tupolevovi. Je zajímavé, že ačkoliv Loginov měl jistě představu, co bude vývoj nadzvukového letadla stát, neváhal navrhovat vládě vývoj dvou typů nadzvukových dopravních letadel. Přitom mu muselo být známo, že se vzhledem k astronomickým nákladům na vývoj Concorde, připravuje smlouva o kooperaci mezi Velkou Británií a Francií,
19. září 1962 vydává Státní výbor pro leteckou techniku nařízení, aby konstrukční kancelář A. N. Tupoleva rozpracovala první konstrukční studie na vývoj nadzvukového dopravního letadla s motory NK-135 (modifikace NK-6). Měsíc nato připravili v OKB-156 projekt Nařízení vlády o vytvoření budoucího TU-144. Za základ bylo vzato aerodynamické uspořádání nadzvukového bombardéru TU-135 s předními horizontálními ocasními plochami. Toto uspořádání nebylo klasickou kachnou, protože přední plochy nesloužily jako řídící, ale pouze zlepšovaly podélnou stabilitu při změnách působiště vztlaku spojených s přechody rychlosti zvuku. Je zajímavé, že již v počátečních fázích tohoto projektu byly motory umístěny pod křídlem v jednotlivých nebo zdvojených motorových gondolách. Podle fotografií modelů tohoto letadla se nepředpokládala sklopná nosová část trupu. Celkově návrh odpovídal představám specialistů CAGI, který v té době vedl V. M. Mjasiščev.
Kresba původního návrhu letounu TU-144, který vznikl rozpracováním projektu bombardéru TU-135
Vývojové práce na nadzvukovém dopravním letadle uspořádaného podle bombardéru TU-135 pokračovaly do roku 1963, kdy začalo být jasné, že není možné dosáhnout požadovaných parametrů. Tehdy došli konstruktéři na základě podrobné analýzy obrovského objemu teoretických i výzkumných materiálů získaných v CAGI, OKB-23, v samotném OKB-156 i v zahraničí k závěru, že je třeba pokračovat ve vývoji letadla s novým konstrukčním uspořádáním – letadlem bez ocasních ploch, tedy samokřídlem. To znamenalo, že letadlo nebude při přechodu zvukové bariéry vyvažováno doplňkovými ocasními plochami, ale změnou těžiště přečerpáváním paliva. Jednou ze zásadních změn bylo také nové rozmístění motorů, které se nyní předpokládalo v jednom společném bloku motorových gondol (obdobně jako u amerického bombardéru XB-70). Všechny tyto práce probíhaly na základě rozhodnutí Státního výboru pro leteckou techniku a ne vlády. Tady jistě sehrála velkou roli osobnost samotného A. N. Tupoleva, který dokázal obhájit probíhající práce na nejvyšších místech, byť zatím nepřinášely očekávané výsledky. Probíhala intenzivní jednání, všem bylo jasné, že pokud bude chtít SSSR v soutěži o ovládnutí nadzvukové letecké dopravy obstát, nelze ztrácet čas. Prezident John Kennedy pronesl 12. září 1962 na Rice University v americkém městě Houston projev, ve kterém řekl: „V tomto desetiletí jsme se rozhodli dosáhnout Měsíce a uskutečnit i další věci – ne proto, že jsou snadné, ale proto, že jsou obtížné. Protože takový cíl poslouží k tomu, aby uspořádal a posoudil naše nejlepší schopnosti a dovednosti, protože takovou výzvu jsme ochotni přijmout. Nejsme ochotni ji odkládat, a hodláme ji zvládnout“. Tímto projevem vlastně zformuloval další soutěž a odstartoval závod o Měsíc, byla to výzva, na kterou chtěl SSSR také vítězně odpovědět. Toto soutěžení bylo charakteristické pro celou studenou válku a stálo nemalé peníze.
Vláda s definitivním rozhodnutím o zahájení vývoje a výroby nadzvukového dopravního letadla nespěchala a teprve po roce od přednesení zprávy pro UV KSSS přichází Nařízení Rady ministrů a UV KSSS № 798-271 z 16. července 1963, které bylo upřesněno a konkretizováno nařízením MAP (ministerstva leteckého průmyslu) № 276 z 26. července stejného roku, ve kterých se ukládá OKB-156 zkonstruovat a postavit první letoun TU-144. Jsou opět upřesněna technická data, všichni doufali, že snad naposled. Podle tohoto dokumentu měl převážet 80 – 100 cestujících rychlostí 2 300 – 2 700 km/h na vzdálenost 4 000 – 4 500 km při vzletové hmotnosti 120 – 130 tun. S přídavnými nádržemi měl být schopen dopravit 30 – 50 cestujících do vzdálenosti 6 000 – 6 500 km. Provoz se měl uskutečňovat z letišť první třídy, pro vzlet a přistání měla stačit VPD o délce 3250 metrů.
Od této chvíle se již projektování rozbíhá naplno. Nové letadlo dostalo v OKB-156 označení „044“.
V letech 1966 – 1967 mělo být postaveno 5 kusů TU-144 (dva pro pevnostní zkoušky). Vzhledem k velké složitosti dosažení maximálního doletu, bylo rozhodnuto pracovat ve dvou etapách. V první etapě měl dolet dosáhnout 4000 – 4500 km a ve druhé etapě se měl přiblížit k 6500 km. Požadavky na motory zformuloval CIAM (Centrální institut výroby leteckých motorů). Předpokládalo se vytvoření dvouproudových turboventilátorových motorů s forsážními komorami. OKB N. D. Kuzněcova použilo osvědčený plynový generátor z motoru NK-8 a vytvořilo nový motor o vzletovém tahu 20000 kp, který byl nazván NK-144. Jeho měrná spotřeba v cestovním nadzvukovém režimu byla 1,35 – 1,45 kg/kp.hod (kg paliva na kp tahu a hodinu).
Je třeba zdůraznit, že úspěch projektu TU-144 do značné míry závisel na úspěchu konstrukce motorů. Volba dvoproudového motoru s forsáží, používanou v cestovním režimu, nebyla jednoznačná. Takový motor vykazoval menší tepelné zatížení, a tudíž se dala očekávat větší spolehlivost provozu a byl také efektivněji optimalizován pro provoz v širokém rozsahu rychlostí a výšek letu než motor jednoproudový. Velké pochybnosti od počátku byly o dosažení požadovaných měrných spotřeb paliva v cestovním režimu, a tím i požadovaného doletu. Tento fakt nebyl žádným tajemstvím pro konstruktéry OKB Tupoleva ani pro představitele ministerstva leteckého průmyslu. Při projektování strategických nosičů M-50/M-52 a rozpracovávání studií M-53 a M-55 v OKB-23 bylo ve výpočtech prokázáno, že je možné pro těžký nadzvukový letoun dosáhnout dostatečného doletu v nadzvukovém režimu, pokud bude použit motor s měrnou spotřebou 1,2 kg/kp.hod.
Několik pokusných exemplářů takového motoru bylo počátkem šedesátých let v SSSR vytvořeno. Jednalo se o jednoproudový motor bez forsážní komory označený TRD-„16-17“ . Jeho vzletový tah dosahoval 18000 kp a měrná spotřeba byla v cestovním režimu byla 1,15 kg/kp.hod. Autorem tohoto motoru bylo OKB-16 pod vedením P.F. Zubce.
Konstruktéři Concorde vybrali přechodné kompromisní řešení – Olympus 593 je jednoproudový forsážní motor s nevelkým zvýšením tahu na forsáži, při které měrná spotřeba paliva dosahuje 1,327 kg / kp.hod. Vzletový tah s přídavným spalováním je 17200 kp.
Výsledkem této situace bylo, že na začátku projektování TU-144 museli Tupolevovi konstruktéři zvolit technicky riskantní řešení a vybrat pro ně dvouproudový forsážní motor NK-144.
Později, v roce 1964, kdy se konstrukční práce na TU-144 s motorem NK-144 rozběhly naplno, bylo rozhodnuto obnovit práce na ekonomických motorech bez forsážních komor, které by bylo možné využívat jako pohon nadzvukového dopravního letadla. V OKB-36 začali pod vedením P. A. Kolesova konstruovat jednoproudový motor RD-36-51 s maximálním vzletovým tahem 20000 kp. Měrná spotřeba paliva měla při nadzvukovém cestovním letu dosahovat 1,23 kg/kp.hod. Současně s ním byl vyvíjen motor RD-36-41 pro dálkový bombardér T-4 OKB P. O. Suchého.
Projektové práce A. N. Tupolev svěřil oddělení „K“, které se zabývalo tématikou bezpilotních řízených střel a mělo bohaté zkušenosti s dlouhodobým letem nadzvukovými rychlostmi, které převyšovaly M=2. (bezpilotní letoun TU-121, a bezpilotní výzvědné prostředky TU-123, které se sériově vyráběly a pokusný TU-139). Hlavním konstruktérem celého projektu se na základě jeho rozhodnutí stal A. A. Tupolev, syn generálního konstruktéra A.N. Tupoleva. Po jeho smrti A. A. Tupolev přešel na místo generálního konstruktéra a šéfa celé konstrukční kanceláře. Projekt nadzvukového dopravního letadla bezprostředně vedli J.N. Popov a B.A. Gancevskij. TU-144 se stal prioritním projektem pro celou konstrukční kancelář na příštích 10 let.
A. A. Tupolev, syn generálního konstruktéra a A. N. Tupolev s modelem budoucího TU-144.
Aerodynamický tvar budoucího letadla vycházel z požadavku dosažení velkého doletu při nadzvukovém cestovním režimu. Určovaly jej rovněž normy stability a řiditelnosti, rozhodující měrou jej ovlivnily požadavky na vzletově-přistávací vlastnosti. Pokud se vycházelo ze slibovaných měrných spotřeb motoru NK-144, stanovili konstruktéři základní úkol, získat při cestovním letu nadzvukovou rychlostí maximální aerodynamickou jemnost (poměr vztlaku k odporu) K = 7. Na základě zhodnocení ekonomických, technologických a váhových studií byla rychlost cestovního letu omezena na M = 2,2. Při tvorbě aerodynamického tvaru budoucího letadla byly v OKB a CAGI rozpracovávány desítky možných variant.
Charakteristickou zvláštností TU-144 se stala sklopná bohatě prosklená přední část trupu před pilotní kabinou, která umožňovala dobrý výhled při velkých úhlech náběhu, do kterých se letadlo dostávalo při startu a přistání.
Hlavní práce, spojené s výběrem aerodynamického tvaru vedl v OKB G. A. Čerjomuchin, otázky optimalizace práce pohonné jednotky řešila skupina V. M. Buljeva. Na letadle TU-144 byly použity mnohé moderní principy v systému řízení. Posilovače kormidel dostávaly signály od systému zlepšení stability a řiditelnosti v podélném a příčném kanálu. V některých případech to umožňovalo provádět let v podmínkách, kdy bylo letadlo staticky nestabilní. Hlavním ideologem systému řízení TU-144 byl G. F. Nabojščikov. Praktickou část celého nového systému řízení vedl L. M. Rodnjanskij, který před tím konstruoval systémy řízení v OKB Suchoje a Mjasiščeva. Počátkem šedesátých let udělal obrovský kus práce při vyladění tehdy „syrového“ systému řízení letadel TU-22.
Příprava ke zkouškám modelu letadla TU-144 v aerodynamickém tunelu T-1 CAGI
Obdobně, jako konstruktéři Concorde, i sovětský vývojový tým vytvořil létající analog budoucího letadla. Byl označen MIG-21I (A-144 C„21-11“), jeho základ tvořil stíhací letoun MIG-21. Byl vyroben v OKB Mikojana a měl křídlo geometricky i aerodynamicky podobné křídlu zkušebního „044“ Byly postaveny dva takové stroje a létali s nimi mnozí zkušební letci, kteří byli určeni k zalétávání TU-144. Létal s ním i E. V. Jeljan. Letoun úspěšně dosáhl rychlosti 2500 km/h a výsledky jeho zkoušek byly použity ke konečnému tvarování křídla TU-144. Piloti se na něm seznámili se zvláštnostmi pilotáže letadel s podobným tvarem křídla.
Zkušební letoun MIG-21I
Stavba prvního zkušebního prototypu letadla TU-144 („044“) začala v roce 1965. Současně s ním se stavěl druhý prototyp pro pevnostní zkoušky. Zkušební „044“ byl zpočátku určen pro 98 cestujících, později byl jejich počet zvýšen na 120. Odpovídajícím způsobem také vzrostla vzletová hmotnost ze 130 na 150 tun. Zkušební stroj se vyráběl v moskevském zkušebním závodě MMZ „Opyt“, část součástí se vyráběla v dílnách jeho subdodavatelů. V roce 1967 byla dokončena montáž hlavních částí letadla a koncem roku byl „044“ přemístěn do zkušebního centra v Žukovském, kde se během celého roku 1968 prováděly závěrečné práce a kompletace systémů.
Výroba prvního prototypu v MMZ Opyt, červenec 1967
Koncem roku 1968 byl zkušební „044“ (imatrikulační značka 68001) připraven k prvnímu letu. Byla jmenována posádka: kapitán letadla – zasloužilý zalétávací pilot E. V. Jeljan (později dostal za TU-144 titul Hrdina SSSR); druhý pilot M. V. Kozlov, vedoucí zkušební inženýr V. N. Benderov a palubní inženýr J. T. Seliverstov. Vzhledem ke složitosti a spoustě nových systémů byla na letadle namontována vystřelovací sedadla. Celý měsíc se prováděly motorové zkoušky, pojíždění po zemi a poslední testy systémů. Od začátku třetí dekády prosince 1968 se „044“ nacházel v předstartovní pohotovosti, letadlo i posádka byly plně připraveny k prvnímu letu. Celých deset dní nebylo příznivé počasí a tak zkušební TU-144 zůstával na zemi.
Vytažení prvního prototypu z montážní haly v Žukovském, 9. října 1968
Nakonec se „044“ poslední den roku 1968 po 25 vteřinách rozjezdu poprvé vznesl. Let proběhl úspěšně a trval 37 minut. Concorde vzlétl až 2. března roku 1969. Bylo tím dokázáno, že i v SSSR je možné úspěšně postavit létající samokřídlo s unikátními vlastnostmi. Bylo to jedno z vítězství v soutěži, kterou přinášela studená válka.
První prototyp při prvním letu z doprovodu zkušebního MIG-21I 31. prosince 1968
Po prvním letu následovaly další. Zkoušky probíhaly poměrně rychle, vzhledem k tomu, že na prvním prototypu se prakticky neprováděly žádné konstrukční změny. Bylo jasné, že tento stroj nebude základem pro příští sériovou výrobu a bude sloužit jen jako létající laboratoř.
5. června 1969 překročil zkušební letoun poprvé ve výšce 11000 m rychlost zvuku. Do května 1970 létal zkušební stroj rychlostmi M = 1,25 – 1,6 ve výškách do 15000 m. 12. října 1970 letěl „044“ při hodinovém letu půl hodiny rychlostí více než 2000 km/h, ve výšce 16960 m, bylo dosaženo maximální rychlosti 2430 km/h.
Zkoušky letounu СССР-68001 přinesly tři důležité výsledky. V první řadě se potvrdila správnost výběru základního uspořádání nadzvukového dopravního letadla a vhodnost hlavních technologických řešení konstrukčních prvků. Druhým důležitým výsledkem bylo potvrzení dříve teoreticky stanovených závěrů, že není možné dosáhnout požadovaných letových charakteristik, především doletu. Tady největší roli hrála vysoká hmotnost prázdného letadla a vyšší odpor při letu stanovenou cestovní rychlostí. Maximální dolet dosahoval jen 3500 km. Třetím, a asi nejdůležitějším výsledkem jeho zkoušek, bylo umožnění stanovit cesty ke zdokonalení konstrukce a přiblížení se k zadaným hodnotám.
Nemalou roli hrála jeho reklamní a propagandistická hodnota. Sama existence letadla a jeho letové výkony vyvolávaly u sovětských lidí hrdost na technickou úroveň svého leteckého průmyslu. Koncem jara 1971 zahájil turné předváděcích cest. Jeho první cesta do zahraničí vedla 23. května do Prahy, odkud pokračovalo do Paříže, aby se „044“ zúčastnilo aerosalonu, kde se poprvé setkalo anglo-francouzským Concorde.
.
První cesta CCCP-68001 do zahraničí 23. – 25. května 1971 Praha
Na „044“ byly namontovány motory NK-144 s měrnou spotřebou paliva 2,23 kg / kp.hod. Při takové měrné spotřebě dokázal TU-144 dosáhnout nadzvukového doletu 2920 km, což bylo mnohem méně, než byl požadovaný. Kromě toho se při zkouškách projevily i další konstrukční nedostatky: za letu se objevovala zvýšená vibrace a ohřev zadní části trupu od soupravy čtyř motorů, nepomáhalo ani použití titanových prvků v konstrukci. „044“ dokončil zkušební program (celkem asi 450 letů) a zůstal jediným exemplářem této varianty TU-144. Bylo třeba postupovat dopředu, zlepšovat konstrukci letadla i motorů.
Další vývojové práce se ubíraly dvěma směry: vytvoření nového ekonomického jednoproudového motoru bez přídavného spalování typu RD-36-51 a značné zlepšení aerodynamiky a konstrukce TU-144. To znamenalo zkonstruovat prakticky nové letadlo, které tentokrát dostalo v konstrukční kanceláři označení „004“. Výsledkem mělo být dosažení požadovaného doletu v nadzvukovém režimu. Rozhodnutí o stavbě TU-144 s motory RD-36-51 bylo přijato Radou ministrů v roce 1969. Současně bylo na návrh ministerstva leteckého průmyslu a ministerstva civilního letectví rozhodnuto, že do doby než bude k dispozici RD-36-51, bude postaveno šest letadel s motory NK-144A s poněkud menší měrnou spotřebou paliva. Předpokládala se hluboká modernizace konstrukce sériových TU-144 s NK-144A. Zlepšení aerodynamiky mělo přinést dosažení maximální aerodynamické jemnosti K ≥ 8 v nadzvukovém režimu. Tato modernizace měla přinést splnění požadavků první etapy vývoje – dosažení doletu (4000 – 4500 km), později se předpokládal v sériové výrobě přechod na motory RD-36-51.
Stavba předsériového modernizovaného letadla TU-144 („004“) začala v MMZ „Opyt“ v roce 1968. Podle výpočtů mělo být dosaženo s motory NK-144 (měrná spotřeba Cp=2,01) nadzvukového doletu 3275 km a s NK-144A (Cp=1,91) překonat vzdálenost 3500 km. Pro zlepšení aerodynamických charakteristik byla snížena šípovitost náběžných hran.
V přední části na 76 stupňů a v zadní na 57 stupňů. Půdorys křídla se tak více přiblížil k ideálnímu „gotickému“. V porovnání s „044“ se zvětšila nosná plocha a zvětšilo válcové zkroucení koncových částí křídla. Nejdůležitější změnou aerodynamiky křídla byla změna střední časti, která zabezpečovala vyvážení v cestovním režimu s minimální ztrátou jemnosti s ohledem na optimalizaci deformace křídla v tomto režimu.
Trup byl prodloužen, aby bylo dosaženo rozmístění 150 cestujících, byl vylepšen tvar jeho nosové části, což mělo také kladný vliv na celkovou aerodynamiku. Oproti „044“ byly motorové gondoly rozděleny na dvojice s tím, že spodní část trupu tak zůstala volná, bylo sníženo její tepelné namáhání a snížil se negativní vliv vibrací. Byla změněna spodní část křídla v místě vypočítané oblasti stlačení proudu vzduchu, byla zvětšena mezera mezi spodním povrchem křídla a vrchním povrchem vstupního ústrojí, to vše umožnilo více využít efekt stlačení vzduchu na vstupu vstupního ústrojí při letu s maximální aerodynamickou jemností.
Nová konstrukce motorových gondol si vyžádala velké změny na podvozku. Hlavní nohy byly umístěny pod motorové gondoly a zatahovaly se k ose do prostoru mezi kanály vstupu motorů. Vozík měl již pouze osm kol. Změnilo se i zasouvání přední podvozkové nohy. Důležitou změnu představovala montáž výsuvných stabilizačních ploch v přední části trupu. Ty se vysouvaly z trupu při startu a přistání a zlepšovaly stabilitu při vysunutých elevonech ve funkci přistávacích klapek. Změny konstrukce, zvýšení obchodního zatížení i zásoby paliva vedly ke zvýšení vzletové hmotnosti na 190 tun („044“ 150 t).
Stavba předsériového TU-144, který byl přeznačen na 01-1 (imatrikulován 77101), byla dokončena začátkem roku 1971. Dne 1. července 1971 jej poprvé zvedl k prvnímu zkušebnímu letu M. V. Kozlov. V programu podnikových zkoušek uskutečnil 231 letů a nalétal 338 hodin, 55 hodin nalétal v nadzvukovém režimu. Na tomto letadle se prověřovaly otázky vzájemného vlivu letadla a pohonné jednotky v různých režimech letu. 20. září 1972 letělo toto letadlo na trati Moskva-Taškent. Trať proletělo za 1 hodinu 50 minut a cestovní rychlost v průběhu tohoto letu přesáhla 2500 km/h. Předsériový letoun se stal vzorem pro výrobu prvních sériových strojů, jejichž výroba byla vládou svěřena Voroněžskému leteckému závodu.
Výroba prvních sériových strojů TU-144 ve Voroněži
První sériový stroj (01-2, imatrikulace 77102) s motory NK-144A vzlétl ve Voroněži 20. března 1972. U sériových letadel byla na základě zkoušek předsériového stroje ještě poněkud zvětšena plocha křídla a částečně změněna jeho aerodynamika. Vzletová hmotnost vzrostla na 195 tun. Měrnou spotřebu paliva motorů NK-144A se k začátku zkušebních letů podařilo snížit na 1,65-1,67 kg/kp.hod a další úpravou výstupních trysek na 1,57 kg/kp.hod. Dolet se tak měl zvýšit nejdříve na 3855-4250 km a poté na 4550 km. Ve skutečnosti se podařilo v roce 1977 dosáhnout pro NK-144A Cp= 1,81 kg/kp.hod v cestovním nadzvukovém režimu.
Letoun se ihned zapojil do zkušebních letů.
Současně s letovými zkouškami probíhalo obrovské množství pozemních testů. Pro ně bylo nutné zhotovit velké množství zkušebních zařízení, která byla vesměs unikátní. Byly vytvořeny zkušební stanice pro testování palivového systému, speciální zařízení pro prověrku pevností trupu při změnách přetlaku a teploty. Byla vyrobena zařízení pro sledování a vyhodnocení statické i dynamické konstrukce celého letadla. Pro pevnostní zkoušky byly vyrobeny dva draky letadla, které byly určeny k lámání. Při lámací zkoušce byly trup i křídlo rozlomeny, přičemž k destrukci došlo dříve, než se předpokládalo, při dynamickém cyklickém zatížení docházelo k vytváření ohromných trhlin, což se ukázalo jako velice negativní vlastnost hlavního konstrukčního materiálu duralu AK-4. Výsledky těchto testů musely být rychle rozpracovány do konstrukčních změn draku letadla.
Zkušební zařízení pro testování palivového systému ve skutečné velikosti
Nehledě na objevené problémy, přetrvávala optimistická nálada a letadlo TU-144 prezentovaly sdělovací prostředky jako symbol obrovského pokroku, který přichází do civilního letectví nejen SSSR. První veřejné představení nového letounu №01-1 (СССР-77101) proběhlo 20. září 1972, kdy letadlo letělo na trati Moskva – Taškent – Moskva. Druhý sériový stroj №01-2 (СССР-77102), který byl již vyroben ve Voroněži, uskutečnil první předváděcí let nadzvukovou rychlostí 23. dubna 1973, kdy letěl zpáteční let na trati Moskva – Volgograd – Moskva. Tento let byl určen výhradně pro pracovníky sdělovacích prostředků. Na otázky novinářů přímo za letu odpovídali A. A. Tupolev, vedoucí inženýr V. N. Benderov a pilot J. N. Popov. Přesně po měsíci odletěl tento letoun do Paříže.
Letoun CCCP-7702 po přistání v Pařiži
3. června 1973 došlo při pařížském aerosalonu ke katastrofě prvního sériového letadla. Zahynula posádka zkušených pilotů včele s M. V. Kozlovem. Došlo k destrukci letadla za letu, kdy bylo díky nepochopitelnému manévru překročeno povolené namáhání. Byla vytvořena společná vyšetřovací komise, která nedokázala skutečnou příčinu nehody jednoznačně určit a jako nejpravděpodobnější byla určena přítomnost nepřipoutaných osob v kabině posádky a možné vypadnutí kamery při natáčení letu. Prvotním impulsem pro náhlý manévr byl průlet stíhacího letadla Mirage v těsné blízkosti. Později se objevila řada spekulací o možných příčinách, ale tento závěr komise v dané chvíli uspokojil obě strany. Teprve daleko později, když uplynulo více než dvacet let od katastrofy, se v literatuře objevují informace, které znovu vysvětlují celou tragédii. Sovětským vyšetřovatelům se podařilo tajně zmocnit zapisovače parametrických údajů MSRP a odeslat do Moskvy.
Vyhodnocení záznamů MSRP-12 umožnilo hlavnímu aerodynamikovi tupolevské firmy G. A. Čerjomuchinovi, který se od prvních dní zúčastnil vyšetřování, přednést verzi příčin katastrofy, se kterou v současné době souhlasí většina specialistů, která ačkoliv nebyla nikdy oficiálně přijata za konečnou, se jeví jako nejpravděpodobnější. Tato verze spočívá v tom, že na letadle byl namontován zkušební elektronický blok pro vytváření doplňkových řídících signálů na vychýlení řídících ploch pro zvýšení stability a zlepšení řiditelnosti. Tento blok mohl samostatně vydávat signály, podle kterých se vychylovaly řídící plochy. Tyto signály byly vydávány podle algoritmu řídících procesů v jednotlivých fázích letu. Podle dokumentace se měl tento blok zapojovat do řízení pouze v případě, že přední křídlo je zasunuto. Podle technologických nařízení, zpracovaných pro přípravu letadla k pařížskému aerosalonu, měl být tento blok odpojen rozpojením zástrček do něho přicházejících kabelů. Existuje několik svědků, kteří potvrdili, že při přípravných pracích na závodě ve Voroněži, tyto zástrčky odpojeny nebyly. Blok byl odpojen pouze vypnutím jističe na zadní straně opěradla sedadla kapitána letadla. Jistič byl uzavřen ochranným krytem, který byl zaplombován. Na místě katastrofy byl kryt jističe nalezen otevřený a odplombovaný, což nemohlo vzniknout v důsledku nárazu na zem.
Události se podle Čerjomuchina seběhly takto: 2. června 1973 předvedl Concorde velice efektní předváděcí let. Velitel posádky V. M. Kozlov a vedoucí inženýr B. M. Pervuchin se rozhodli zapnout pro lepší řiditelnost stroje při ostrých zatáčkách jeden z kanálů zkušebního bloku řízení, který zlepšoval charakteristiky řízení při ostrých zatáčkách. Funkce tohoto kanálu spočívala v tom, že pří otočení volantu řízení se automaticky vychylovala směrovka. Tento kanál byl již dříve vyzkoušen a byl zkušebními letci kladně hodnocen. Druhý kanál tohoto bloku pracoval v podélném směru a zatím nebyl vyzkoušen. Let, který se uskutečnil 2. června, proběhl celkem normálně. Toho dne večer vedly dlouhé spory vedení OKB a Ministerstva leteckého průmyslu o tom, jaké vystoupení připravit pro následující den. Nakonec bylo rozhodnuto, že je třeba příštím letem zastínit Concorde, a to tak, že na konci předváděcího letu udělá TU-144 ještě jeden průlet na dráhou zakončený efektní strmou „svíčkou“. Při provádění tohoto letu byl vypínač podélného kanálu bloku z neznámých důvodů zapnut.
Tentýž letoun několik minut před katastrofou
V samotném letu pracoval systém řízení přesně podle zadaného programu, při zasunutí elevonů ve funkci vztlakových klapek a zasunutí předního křídla vydával signál na potlačení pro vyrovnání momentu, který v té chvíli vznikal a zvětšoval úhel náběhu, ale pohyb řízení, kterým se chtěl Kozlov klesáním vyhnout prolétajícímu francouzskému letadlu, přišel přesně ve chvíli, kdy automatika řízení také uváděla letadlo do klesání, letadlo tak začalo prudce
klesat samovolně. Pilot v té chvíli pravděpodobně nechápal, co se přesně děje, přitáhl řízení na sebe a chtěl střemhlavý let začít vybírat. Pohyb řízení byl však omezen polohou zatěžovačů, do které se dostaly na základě signálu automatického bloku. Protože systém pracoval ve spojitosti s předním vyvažovacím křídlem, posádka zahájila jeho opětovné vysouvání. Na to automatika reagovala velkým vychýlením kormidel na stoupání, což vedlo k prudkému nárůstu přetížení a destrukci konstrukce letadla za letu.
Foto hrobu některých členů posádky na Novoděvičjem hřbitově v Moskvě v roce 1977. Foto S. N. Afanasjev
Neštěstí, které přišlo tak neočekávaně, prudce změnilo vztah jak k samotnému letadlu, tak i k celé nadzvukové letecké dopravě. Začaly se objevovat, a to i na nejvyšších místech, pochybnosti o perspektivě celého programu. Těžkosti, které ještě včera byly označovány za dočasné, začaly být vnímány budoucími provozovateli TU-144 v úplně novém světle. Nad světlou budoucností nadzvukového dopravního letadla se začalo smrákat. Na vztah k celému programu měly značný vliv změny ve vedení OKB, které přineslo úmrtí A. N. Tupoleva. V roce 1973 je nejvyšším představitelem jmenován Alexej Andrejevič Tupolev, který tím začal zastávat funkci generálního konstruktéra. Ten zdaleka neměl takovou pozici na nejvyšších místech jako jeho otec. V nové funkci byl nucen koordinovat všechny programy, kterými se obrovská konstrukční kancelář zabývala. Jeho pozice v programu TU-144 se začala rychle měnit. Již nemohl řešit výhradně jen problémy spojené s tímto letadlem. To všechno probíhalo v období, kdy mělo dojít k náběhu sériové výroby a začátku provozu. Nekonečné změny v konstrukci a stále nové zkoušky dělaly tento proces nesmírně složitým. Nacházel stále méně pochopení u rozhodujících míst jak v ministrerstvu leteckého průmyslu, tak v ministerstvu civilního letectví. V roce 1979 byl hlavní konstruktér Gancevskij poslán do penze a veškeré práce na TU-144 převzal V. I. Blizňuk a jeho zástupce J. N. Popov.
Valentin Ivanovič Blizňuk, později hlavní konstruktér nadzvukového strategického bombardéru TU-160.
Hned po katastrofě letadla v Paříži byly zkoušky letadla přerušeny. Všichni očekávali závěry vyšetřovací komise. Závěr mezinárodní komise byl dostatečně „diplomatický“ a neobsahoval žádné konkrétní připomínky k technickému stavu letadla TU-144. 26. listopadu 1973 přijalo kolegium ministerstva leteckého průmyslu Rozhodnutí o obnovení zkoušek letadel TU-144 a o provedení potřebných opatření. Ve zkušeních letech pokračoval letoun №01-1 a připojil se №02-1. Letoun 02-1 (im. 77103) poprvé vzlétl 13. prosince 1973. Na něm se zkoušel pilotážně-navigační komplex NPK-144, zdroje elektrické energie a prováděly se s ním zkoušky přerušených startů. Provedl řadu technických letů do různých měst SSSR.
Celý další rok se rozpracovávala technická dokumentace se změnami konstrukce letadla, které by mohly mít vliv na možné příčiny katastrofy. Sériová letadla, která se v tomto období ve Voroněži vyráběla, se podstatně odlišovala jedno od druhého.
Třetí sériový TU-144 (CCCP-77103) v montážní hale voroněžského závodu, kde paralelně probíhaly generální opravy AN-12.
Nehledě na jejich odlišnosti byla další letadla postupně dokončována. Letoun №02-2 (im. 77144) poprvé vzlétl 14. června 1974. Na něm se prováděla řada aerodynamických pokusů, zkoumala se na něm pevnost konstrukce a uskutečnil se výzkum chování letadla na velkých úhlech náběhu. V roce 1975 létal na aerosalonu v Le Bourget.
Letoun №02-2 CCCP- 77144 za letu
První letoun čtvrté série 04-01 (im.77106) poprvé vzlétl 4. března 1975 a také se připojil k probíhajícím státním zkouškám. Používal se prověrkám efektivnosti práce klimatizačního systému, také posloužil k vyřešení některých problémů v palivovém systému. Druhý stroj této série 04-2 (im.77108) poprvé vzlétl 12. prosince 1975. Prováděly se na něm zkoušky navigačního vybavení a automatického řídícího systému ABSU-144 při direktoriím přiblížení na přistání a spolupráce s automatem tahu. Další stroj 05-1 (im. 77107) poprvé vzlétl 20. srpna 1975.
Za letu tentokrát letoun №02-2 CCCP- 77144.
Skutečně velkým překvapením bylo pro všechny konstruktéry a pracovníky výrobního závodu schválení nového „Komplexniho programu státních zkoušek letadla TU-144“, které nečekaně proběhlo 28. března 1975. To ve skutečnosti znamenalo zahájení nových státních zkoušek. Tento krok, ačkoliv se zdál podivný, byl částečně pochopitelný. Vždyť před tím, než se v srpnu1975 objevil sériový stroj s číslem 05-1, nebylo možné žádného z jeho předchůdců považovat za typovou konstrukci, natolik byly odlišné. A tak čtyři roky probíhajících státních zkoušek začaly být považovány za jakousi etapu rozšířených podnikových zkoušek.
Právě toto období bylo poznamenáno nastupujícími změnami v systému schvalování letecké techniky v SSSR. K prověřujícím orgánům se nově přidal i Statní letecký rejstřík SSSR. Starý systém vydávání obdoby typových osvědčení, který byl vlastně stejný pro vojenskou a civilní leteckou techniku, předpokládal provedení podnikových zkoušek a poté předání techniky ke státním zkouškám v odborných výzkumných ústavech. Pro vojenskou techniku pouze vojenských a pro civilní techniku také vojenských, ale spolupracujících s Výzkumným ústavem civilního letectví. Nový systém začal pracovat na základě norem letové způsobilosti NLGS, později NLGS-2. Normy pro schvalování nadzvukové letecké techniky NLGSS byly schváleny až teprve 11. září 1975.
Byly dokončeny další stroje. 05-2 (im.77109), který poprvé vzlétl 29. dubna 1976 a 06-1 (im. 77110), který poprvé vzlétl 14. února 1977. To byl poslední dokončený stroj s motory NK-144A.
Letoun № 06-1 CCCP- 77110 při startu, v momentě, kdy je dobře vidět jak složitě se překlápěl hlavní podvozek při zasouvání
TU-144 byl nucen znovu absolvovat obrovský objem letových a pozemních zkoušek. Bylo třeba zkontrolovat, zda odpovídá 1753 bodům norem NLGSS. Ministerstvo leteckého průmyslu proto vyčlenilo ke zkouškám několik strojů. Každý z nich měl projít zkouškami určité oblasti. Na letounu №01 -1 se zkoušela pohonná jednotka, jejímž základem byly motory NK-144. Na tomto letounu se zkoušely také přerušované starty. Na letounu №02 -1, se zkoušelo navigační vybavení a systém zdrojů elektrického vybavení. Na letounu №02 -2 se prověřovaly aerodynamické charakteristiky, pevnost konstrukce a řiditelnost při velkých úhlech náběhu. Na letounu №04 -1se zkoušel systém automatického přiblížení na přistání, automatické systémy řízení a automat tahu. Na letounu №05 -1 se prováděla komplexní prověrka letadla a jeho palubních systémů. Některé zkoušky se prováděly i na letadlech №04 -2 a №05 -2. Byly použity výsledky některých zkoušek letadla №01 -2, které se stačily provést před tragickou katastrofou v Paříži.
Velice intenzivní práce konstruktérů, pracovníků výrobních závodů a zkušebních letců přinesla své výsledky. Hlavní „dětské nemoci“ se staly minulostí a letoun se stával z čehosi exotického, div ne něčeho z jiné planety, plně využitelným dopravním letadlem.
15. května 1977 byl proveden poslední, 976 let, který předepisoval program státních zkoušek letadla TU-144 s motory NK-144A a 13. září stejného roku podepsali ministři leteckého průmyslu a civilního letectví odpovídající Protokol o ukončení zkoušek. Celkově letadla při zkouškách nalétala 1509 hodin, z nichž 350 bylo na nadzvukové rychlosti. V tomto roce byl také potřetí vystaven na aerosalonu v Paříži.
„Hlavní výhodou pro budoucí provozovatele TU-144 bude vysoká pravidelnost provozu“, sliboval A. A. Tupolev. Navigační komplex umožní létat ve složitých meteorologických podmínkách. Příznivě se měl projevit i relativně krátký čas letu, který neměl přesahovat 3 hodiny a měl dát možnost již tehdy dostupnými meteorologickými prostředky předpovědět počasí na cílových letištích s velkou přesností. Rychlost letu měla zabezpečit vysoké přepravní výkony a umožnit snížení počtu letadel v zónách s vysokou hustotou provozu. Všechny tyto výhody byly vedení Aeroflotu jasné, ale k očekávanému jásotu nevedly. Dojem, že TU-144 se dělá ne pro uspokojení požadavků civilního letectví, ale spíš pro naplnění ambicí leteckého průmyslu, začal u nejvyšších představitelů civilního letectví nabývat na síle. Pomalý průběh zkoušek a stálé velké změny konstrukce byly pro ně varováním. Po katastrofě v Paříži, začali vedoucí představitelé Aeroflotu přistupovat k celému projektu s určitou ostražitostí. Přesto koncem roku 1974, dlouho před ukončením zkoušek, začíná příprava prvních posádek Aeroflotu a brzy následují provozní zkoušky letadla.
Ty probíhaly ve dvou etapách. První byla zahájena 26. prosince 1975 a skládala se z tak zvaných provozních letů, které nespadaly do programu státních zkoušek. Létalo se na trati Moskva – Alma Ata. Cílem těchto letů bylo získání statistický údajů o provozování strojů, přípravě řadových posádek (posádky na těchto letech byly smíšené, složené ze zkušebních letců a prvních vycvičených pilotů Aeroflotu), prověřovala se i připravenost služeb řízení letového provozu a pozemních služeb letišť. Jedenkrát týdně létal letoun CCCP-77106 s poštou a nákladem. Pozemní obsluhu zajišťovali technici zkušebního střediska v Žukovském a postupně zacvičovaly pracovníky letišť. Celkem bylo odlétáno 395 letů při celkovém náletu 739 hodin, ze kterých proběhlo 430 hodin při nadzvukové rychlosti. Ke konci první etapy se připojil letoun CCCP-77108.
Letoun № 04-1 CCCP- 77106 při prvním letu provozních zkoušek 26 prosince 1975
Druhá etapa byla zahájena 13. září 1977 a vyznačovala se již prakticky plným provozováním složkami Aeroflotu. Létaly při nich již čtyři samostatné civilní posádky a opakovaly se lety z první etapy na trati Moskva – Alma Ata.
Celkově bylo v obou etapách provozních zkoušek nalétáno 445 letů s celkovým náletem 835 hodin. Z toho bylo 128 zpátečních letů na trati Moskva – Alma Ata. V programu byly i lety na nečisto, při takovém letu proběhalo vše jako při skutečném letu včetně registrace letenek, příjmu a naložení zavazadel, nástupu cestujících a jejich obsluha palubním personálem za letu po celou předpokládanou dobu letu. Jen letadlo se v tomto případě nehnulo z místa. Poslední takováto zkouška proběhla 16. října 1977.
20. a 21. října 1977 proběhly skutečné zkušební lety s cestujícími na palubě do Alma – Aty a zpět. Jen jako cestující letěli nejlepší pracovníci závodů, které se podílely na vývoji a výrobě letadla. Ti měli výbornou náladu a byli hrdi na své dílo.
Provozní zkoušky, které se již v té době jevily trochu archaickými, potvrdily plnou připravenost všech složek civilního letectví k zahájení provozu. 29. října 1977 předseda Státního leteckého rejstříku SSSR I. K. Mulkidžanov podepsal první typové osvědčení letové způsobilosti v SSSR Osvědčení typu №03-144 pro letadlo TU-144 s motory NK-144A. Cesta pro lety s cestujícími byla otevřena.
První let s cestujícími byl naplánován na 1. listopadu 1977 v předvečer 60. výročí Velké říjnové socialistické revoluce. Vyprovodit letadlo přijeli i ministři leteckého průmyslu P. V. Děmentěv a civilního letectví B. P. Bugajev. Pod dohledem kamer sdělovacích prostředků podal velitel posádky B. F. Kuzněcov oběma ministrům hlášení o připravenosti k letu a odebral se do kabiny, kde jej očekávali druhý pilot S. P. Chramov, navigátor S. T. Agapov a palubní inženýr J. N. Avajev. Cestující, mezi kterými byli i A. A. Tupolev, náměstek ministr civilního letectví K. K. Gulakov a náměstek ministra leteckého průmyslu M. S. Michajlov a velká skupina novinářů se do letadla dostali po speciálně zkonstruovaných samohybných jezdících schodech (skoro jako v metru). Tyto schody byly vyrobeny pouze ve dvou kusech – pro letiště Domoděodvo a letiště Alma – Ata.
Připravený letoun TU-144 CCCP-77109 na letišti Domodědovo 1. listopadu 1977. Dobře viditelné jsou ony „zázračné“ vstupní schody
Přišel moment maximálního vzrušení, vstupní dveře se zavřely a vše bylo připraveno k prvnímu vzletu. Posádka však nezačala spouštět motory, protože super moderní schody zůstaly u letadla s vybitými akumulátory a nebylo možné s nimi pohnout z místa. Ve vedení Aeroflotu zavládla panika, protože stovky shromážděných hostů a diváků sledovaly půlhodinový boj s nehybnými schody. Naštěstí se nedaleko objevil traktor, jehož řidič za asistence dvou radících ministrů (leteckého průmyslu a civilního letectví) odtáhl s hrozným skřípěním nešťastné schody do bezpečné vzdálenosti. Poté nejvyšší představitel leteckého průmyslu velice emocionálně (za pomoci neuveřejnitelných výrazů ruského jazyka) požadoval od nejvyššího představitele civilního letectví, aby ty schody vyhodil, nebo si je strčil do …..
Dále již vše pokračovalo hladce. Letadlo energicky odstartovalo, ve výšce 11 000 m překonalo zvukovou bariéru a dostoupalo do cestovní hladiny 16 000 m. Dosáhlo maximální rychlost 2 300 km/h a setrvalo na ní 75 minut. V kabině cestujících panovala příjemná nálada a pracovníci sdělovacích prostředků se snažili využít příležitost a získat co nejvíce informací od přítomných nejvyšších odborníků. Přesně po dvou hodinách letadlo přistálo v Almě – Atě. Tam proběhlo slavnostní přivítání za účasti nejvyšších představitelů Kazašské SSR a letadlo se po hodině a půl vydalo na zpáteční let.
Letoun CCCP-77109 na letišti v Alma – Atě při jednom ze zkušebních letů s cestujícími v roce 1978
Po návratu proběhla tisková konference a A. A. Tupolev se cítil jako oslavenec. Všem bylo jasné, že generální konstruktér dostal do ruky velice silný trumf pro jednání s vedením civilního letectví o budoucnosti nadzvukové letecké dopravy. „Vést spory o této otázce je mlácení prázdné slámy“, prohlašoval triumfálně Tupolev, „jsme ve stejné situaci, jako při zavádění letounu TU-104. Tehdy se také objevovaly hlasy, proč to děláme a dnes si leteckou dopravu bez proudových strojů nedovedeme představit.“
Tímto letem se začala psát nová strana v historii celého projektu nadzvukového dopravního letadla TU-144. Na registrační tabuli moskevského letiště Domodědovo se objevily dva nové řádky:
„Linka č. 499 Moskva – Alma – Ata, start v 8 hodin 30 minut“.
„Linka č. 500 Alma – Ata – Moskva, přistání v 14 hodin.
Tyto linky létaly jedenkrát za týden a letenka na ně stála 68 rublů, oproti 48 rublům pro podzvuková letadla.
Letenka na let do Alma – Aty letadlem TU-144.
Létalo se dvěma letadly СССР-77109 и СССР-77110, která však nebyla Aeroflotu předána a zůstala ve vlastnictví ministerstva leteckého průmyslu. Lety zabezpečovaly smíšené posádky z pilotů ministerstva leteckého průmyslu a Aeroflotu. Obdobně smíšené byly brigády technického personálu. 17. února 1978 se konala první hodnotící konference, která měla za úkol vyhodnotit první zkušenosti z provozu letadel. Bylo na ní vzneseno mnoho připomínek k provozním vlastnostem strojů. Velkou kritiku vyzvala velká závadovost letadel, ale celkové hodnocení bylo v podstatě kladné. Optimisticky se hledělo do budoucnosti, kde se předpokládalo navýšení počtu letů i zavádění nových destinací.
Rozbíhající se provoz TU-144 dostal těžkou ránu 23. května 1978, kdy došlo k těžké nehodě při zkušebním letu letounu TU-144D. Odpůrci projektu nadzvukového dopravního letadla dostali do ruky tentokrát silnou zbraň. Okamžitě začali všemožně skloňovat slovo „katastrofa“. Vyšetřování příčin této nehody brzy ukázalo, že vinu nesla konstrukční vada palivového systému letadla TU-144D. Ten měl jiné provedení, než systém na letadlech, která vozila cestující. Zevrubná kontrola obou strojů ukázala, že palivový systém na nich není poškozen a protokoly o výsledcích kontrol podepsal generální konstruktér A. A. Tupolev.
Vedení civilního letectví ale 29. května požádalo vydání zvláštního rozhodnutí o pokračování provozu TU-144.
Zvláštní rozhodnutí bylo rozpracováno, ale lety s cestujícími již nepokračovaly. Poslední květnové dny roku 1978 byly v celém programu nejvíce záhadnými.
Rozhodnutí bylo zpracováno J. N. Popovem, který byl zástupcem hlavního konstruktéra typu TU-144 pro otázky provozu. Generální konstruktér jej také schválil, ale bylo třeba schválení dalších složek. Popov s Tupolevem se odebrali s rozhodnutím k náměstkovi civilního letectví J. G. Mamsurovovi. Ten na poradách vedení civilního letectví stále zdůrazňoval, že lety s cestujícími ukázaly nízkou spolehlivost letadel TU-144. Při 102 do té doby uskutečněných letech pod vlajkou Aeroflotu bylo nalétáno 181 hodin. Přitom bylo zaznamenáno 226 závad nebo vysazení systémů, 80 z nich bylo zaznamenáno za letu. Jeli k němu s jakousi špatnou předtuchou. Bylo všeobecně známo, že právě Mamsurov a ministr civilního letectví B. P. Bugajev zaujímali nejaktivněji negativní postoj k letadlu TU-144. Po složitém jednání se jim podařilo ve 22 hodin 29. května Mamsurova přesvědčit, aby dokument také schválil a odjeli domů. 30. května měla odletět další plánovaná linka. Popov ráno přijel na letiště a chtěl asistovat v přípravě letadla.
Byl překvapen, že kolem letadla se nic nedělo. Přišel k němu zástupce vedoucího technické skupiny pro přípravu k letu V. A. Gencelajev a oznámil mu, že ráno v 7 hodin mu zavolal A. A. Tupolev a nařídil zrušit plánovaný let. Popov později uvedl, že nemohl pochopit, co se muselo stát za oněch 9 hodin, které se neviděli. Jaké události, myšlenky a rady donutily Tupoleva změnit již schválené rozhodnutí. Když se mu podařilo se Tupolevovi dovolat, dostal na svůj dotaz strohou odpověď: „Tak to prostě musí být“. Jak dospěl generální konstruktér k tomuto rozhodnutí, zůstalo pro něho tajemstvím. Jak vzpomínali mnozí pracovníci OKB víra v úspěšné dokončení a zavedení do provozu letadla TU-144 byla od té chvíle u kolektivu konstruktérů silně nahlodána.
Po zastavení letů s cestujícími si mnozí vedoucí pracovníci ministerstva civilního letectví oddechli. Již nebylo třeba věnovat zvýšenou pozornost rychlému rozvoji letištní infrastruktury, přípravě kádrů a dalším problémům, které zavádění revoluční letecké techniky předpokládalo. Jak se ukázalo, tito lidé ve skutečnosti nikdy neměli opravdový zájem na zavádění nadzvukové letecké dopravy. Zůstal poslední úkol. Vymyslet formální důvody pro úplné odmítnutí celého projektu. V této souvislosti se brzy objevují tvrzení, že letadlo je skutečně nespolehlivé. Přitom při letech s cestujícími se neobjevila žádná závada, která by principiálně ovlivňovala bezpečnost letu. Dalším argumentem byly špatné ekonomické ukazatele provozu. Bylo s podivem, že se tyto ukazatele po dobu čtyř let neměnily a vedení Aeroflotu vyhovovaly, najednou byly všechny v červených číslech. Reálné lety s cestujícími se ukázaly jako ziskové. Je třeba však poznamenat, že tady se porovnávaly pouze přímé náklady (palivo, poplatky za přelet, přistání a obsluhu na letištích) a ne náklady investiční, které by byly spojeny s modernizací a opravami letadel a motorů. Začal nepěkný proces boje mezi leteckými ministerstvy, jehož cílem bylo svalit vinu za nesplnění úkolů strany a vlády na toho druhého.
Obě letadla, která vozila cestující, stála do začátku listopadu na letišti v Domodědovu a poté je přeletěli do Žukovského, kde na nich provedli některé konstrukční úpravy, a v březnu 1979 absolvovala sérii předávacích letů. Byla připravena k předání zákazníkovi – Aeroflotu. K obnovení jejich letů s cestujícími však nedošlo. Vedení civilního letectví přišlo s myšlenkou, že je třeba dokončit variantu TU-144D, která se jevila jako perspektivnější. Ve skutečnosti nebyly ani tyto práce příliš podporovány. V roce 1980 odeslal ministr civilního letectví B. P. Bugajev vládě zprávu o průběhu provozu letadel TU-144, která obsahovala všechny negativní momenty, které dosavadní provoz zaznamenal. Vojensko-průmyslová komise při vládě SSSR, jako její poradní orgán zkoumala zprávu několik měsíců a nehledě na její obsah došla k závěru, že je možné pokračovat v zavádění do provozu uvedeného typu letadla.
TU-144 CCCP-77109 startuje 15. dubna 1977 z letiště Novosibirsk Tolmačevo
Pro další pokračování provozu byla vybrána nová destinace, tentokrát to byl Novosibirsk. První technický let do tohoto města byl naplánován na 17. února 1981. Pracovníci obou zainteresovaných ministerstev připravili nové nařízení o opětovném zahájení provozu. Ministr Bugajev však toto nařízení neschválil a znovu se odvolal na účelnost zavádění letadla pouze ve verzi TU-144D. A. A. Tupolevovi nezbylo nic jiného, než s tímto návrhem souhlasit. Bylo vydáno společné rozhodnutí, které znamenalo definitivní konec osudu letadel TU-144 s motory NK-144A.
Perspektivu úspěšného zavedení do provozu měl tedy představovat letoun TU-144 s motory RD-36-51A. Neměly forsáž a jejich ekonomičnost dovolovala dosáhnout doletu, který by byl dostatečný pro lety do Chabarovska bez mezipřistání.
Již 18.prosince roku 1968, ještě před startem prvního prototypu TU-144 bylo rozhodnuto o zkonstruování sériového letadla s tímto motorem. Pro urychlení prací bylo navrženo upravit jeden letoun, který se již vyráběl ve Voroněži. Původně se při projektování se zástavbou jiného typu motoru částečně počítalo, ale ukázalo se, že přestavba bude velice složitá a pracná. Bylo třeba zkonstruovat nové sací kanály a celé motorové gondoly. Bylo třeba změnit palivový, hydraulický a protipožární systém. Od motorů se odebíral vzduch s jinými parametry a proto bylo třeba podstatně upravit i systém klimatizace. Nový letoun dostal označení TU-144D nesl imatrikulační značku СССР-77105 a poprvé vzlétl 30 listopadu 1974. Kapitánem posádky byl tehdy A. I. Voblikov.
Do nové varianty byly vkládány nemalé naděje. Panovaly však všeobecné obavy, aby se neopakovaly procesy, které vedly k nekonečnému protahování státních a provozních zkoušek letadel TU-144 s motory NK-144A. Prvním impulsem ke „znovuzrození“ celého projektu se stalo nařízení UV KSSS a rady ministrů №533-186 z 26. července 1974, ve kterém ukládá zahájit výrobu zlepšené verze letadla s motory RD pro civilní letectví. Toto všeobecné nařízení bylo konkretizováno rozhodnutím vojensko-průmyslové komise při vládě SSSR №312 z 28. listopadu 1976. To zadávalo voroněžskému závodu vyrobit sérii šesti letadel TU-144D. Celý následující rok pak probíhalo předávání technické dokumentace pro novou verzi. V květnu 1978 schválili ministři leteckého průmyslu, civilního letectví a předseda Státního leteckého rejstříku SSSR program státních zkoušek letadla TU-144D.
První letoun TU-144D CCCP-77105 v Chabarovsku
Státním zkouškám měly předcházet podnikové, ale jak bylo již tradicí, jejich zahájení se oddalovalo pro nepřipravenost motorů. První kusy RD-36-51, které odpovídaly technickým požadavkům, se objevily až koncem roku 1978. Motory, které přicházely v roce 1977, byly nespolehlivé a v důsledku toho se v tomto roce podařilo na TU-144D odlétat pouze 18 letů. Pracovníci OKB však neztráceli optimismus, jako hlavní stroj pro státní zkoušky byl vybrán letoun №06-2, jehož výroba se blížila do finále.
Tento stroj byl dokončen 18. dubna 1978 a dostal imatrikulační značku СССР-77111 a zahájil podnikové zkoušky. Do 23. května letoun absolvoval 5 úspěšných letů. V tento nešťastný den měla smíšená posádka složená z kapitána letadla, zkušebního pilota Vědecko-výzkumného ústavu civilního letectví V. D. Popova a šéfpilota OKB E. V. Jeljana, který byl ve funkci druhého pilota, provést další zkušební let, jehož cílem byla kontrola navigačních systémů a některé další prověrky včetně spouštění pomocné pohonné jednotky za letu. Po provedení většiny zkoušek včetně letu rychlostí M=2, začala posádka provádět kontrolní spuštění pomocné pohonné jednotky. Sestoupila na výšku 3000 m a nastavila rychlost letu 480 km/h. V té chvíli byl zjištěn rozdíl v hodnotách ukazatelů množství paliva a jeho spotřeby, který činil asi 4,7 tuny. Posádka tomuto faktu nevěnovala patřičnou pozornost, vzhledem k tomu, že na tomto letadle se ještě neprováděla přesná kalibrace palivového systému. Následoval příkaz palubnímu inženýrovi zahájit spouštění pomocné pohonné jednotky. Ta se však nespustila.
Letoun pokračoval dále rychlostí 500 km/h, když se náhle objevil signál „Požár“. Palubní inženýr O. A. Nikolajev ohlásil kapitánovi, že hoří třetí motor, který vypnul a aktivoval další pořadí protipožárního systému, jehož první pořadí automaticky zapracovalo. Bylo nutné vypnout i třetí motor, který také signalizoval „Požár“. Kapitán Popov informoval řídící věž cílového letiště, požádal o povolení nouzového přistání s přímého kurzu přiblížení a pozemní požární prostředky k přistávací dráze. Kabina se začala zahalovat černým dýmem. Vysadil další motor.
V této situaci již nebylo možné letadlo dotáhnout na letiště a posádka se rozhodla nouzově posadit hořící letadlo TU-144D na pole před sebou na břicho. Nouzové přistání nadzvukového stroje se podařilo nečekaně úspěšně. Piloti a navigátor opustili kabinu větracími okénky v kabině posádky. Tři inženýři, kteří byli v salonu cestujících, unikli vstupními dveřmi. Palubní inženýři O. A. Nikolajev a V. L. Venediktov byli zraněni bloky přístrojů za jejich pracovními místy a nemohli se z kabiny vyprostit. Jejich kolegové uskutečnili několik pokusů proniknout do hořícího letadla, ale bezvýsledně. Oba palubní inženýři v troskách zahynuli. Celá tragická situace se odehrála během 6 minut.
Místo nehody letounu TU-144D CCCP-77111, která se odehrála 23. května 1978
Nehoda, která se stala 23. května, nevedla jen k přerušení letů TU-144 s cestujícími, ale měla velice negativní dopad na celý kolektiv konstruktérů a pracovníků výrobního závodu. Ztráta dalších dvou mladých životů se hluboce podepsala na další historii celého projektu. Začalo zevrubné vyšetřování, komise pracovaly v OKB i ve výrobním závodě a jejich cílem bylo najít konkrétního viníka neštěstí. Pro účely vyšetřování byly zkonstruovány a vyrobeny speciální zkušební stolice, na kterých se modelovala činnost jednotlivých systémů. Příčina byla tentokrát určena přesně a jednoznačně poměrně rychle. Požár vznikl v důsledku úniku paliva, které se dostalo do úseku pomocné pohonné jednotky. Únik paliva nastal díky narušení těsnosti palivového potrubí únavovými lomy, způsobenými jejich vlastním kmitáním, vznikajícím díky hydraulickým rázům paliva, které jím protékalo se značně vyšším tlakem než na ostatních doposud létajících dopravních letadlech. Při pokusu o spuštění pomocné pohonné jednotky se nahromaděné palivo zapálilo. Pro odstranění tohoto defektu bylo vypracováno velké množství konstrukčních změn. Duralová palivová potrubí byla v kritických místech zaměněna ocelovými a jejich spoje a upevnění ke konstrukci křídla byla zcela nové konstrukce. Byla učiněna opatření pro zabránění nahromadění se paliva. Konstrukční opatření tak prakticky vylučovala možnost opakování se tohoto problému.
Další sériový stroj TU-144D №07-1 dostal imatrikulační značku CCCP-77112 a byl dokončen se značným zpožděním proti plánu 19. února 1979. Zpoždění bylo způsobeno mnoha konstrukčními změnami, které byly vypracovány na základě závěrů vyšetřovací komise.
Letoun CCCP-77112 na letišti v Chabarovsku v roce 1979
Ale již 5. března při jenom ze zkušebních letů došlo opět k destrukci palivového potrubí, která tentokrát nezpůsobila havarijní situaci, ale vedla ke značnému úniku paliva. Znovu pracovala vyšetřovací komise a na základě jejích doporučení byla všechna duralová palivová potrubí vyměněna ocelovými. Letadla byla pochopitelně po dobu práce komise opět „uzemněna“. Letadla v době, kdy došlo k nehodě, létala celkově velice málo. Bylo to způsobeno velice malým rezurzem motorů a zpožděními v jejich dodávkách. Dokončovala se další letadla, ale problémy s motory brzdily další zkoušky. 31. července 1980 došlo na letadle TU-144D №08-1 při letu nadzvukovou rychlostí k roztržení disku kompresoru motoru, což vedlo ke značnému poškození draku letadla a mnohých jeho systémů. Značně poškozený letoun dotáhla posádka pod vedením kapitána E. A. Gorjunova na vojenskou základnu strategického letectva v Engelsu, kde s ním úspěšně nouzově přistála. Nová nehoda přinesla práci další vyšetřovací komise. Její závěry vedly k vypracování seznamu opatření na zvýšení spolehlivosti motorů. Realizace těchto opatření se protáhla až do března roku 1981. TU-144D tak opět stála. V té chvíli bylo odlétáno pouze 110 místo harmonogramem zkoušek stanovených 230 letů.
Přes všechny problémy se podařilo ke konci roku 1981 prakticky splnit objem státních zkoušek letadel TU-144D. Pět strojů odlétalo 411 letů s celkovým náletem 764 hodin. Letoun prokázal, že splňuje požadavky norem VNLGSS a 9. června 1981 dokonce získal dočasné Osvědčení letové způsobilosti №11В-144Д, které umožňovalo zahájit provozní zkoušky. Jedním ze závěrů státních zkoušek však bylo, že motory vykazují o 3,4% vyšší spotřebu paliva oproti původně slibované. Ministr leteckého průmyslu okamžitě nařídil hlavnímu konstruktérovi P. A. Kolesovovi odstranit tento nesoulad. Konstruktéři motorů dělali, co mohli, dokonce vytvořili novou variantu motoru, ale se zpožděním dvou let. Tento motor prošel úspěšně všechny pozemní zkoušky, ale do vzduchu se na TU-144D nepodíval.
Konstruktéři OKB se snažili všemožně urychlit proces zkoušek a navrhli zahájit provozní zkoušky letadla TU-144D ještě před dokončením státních zkoušek, obdobně jako to proběhlo u letadel TU-144 s motory NK-144A. Ministerstvo civilního letectví se však tentokrát postavilo ostře proti a tak A. A. Tupolev navrhl jakousi formu podnikových provozních zkoušek, při kterých by letadla létala ze Žukovského po uzavřené trati Moskva – Ašchabad – Frunze – Moskva a doplňovaly by je lety Moskva – Chabarovsk. Od 21. května do 26. prosince 1979 se uskutečnilo 51 letů s celkovým náletem 127 hodin, z nichž bylo 90 při nadzvukové rychlosti. Největším úspěchem tohoto cyklu zkoušek bylo praktické potvrzení možnosti přepravovat užitečné zatížení 7 tun, což odpovídalo asi 70 cestujícím do Chabarovska bez mezipřistání.
Již se zdálo, že se blíží vítězství, nakonec to přece jen bude letadlo, které bude odpovídat požadavkům Aeroflotu. Ministerstvo civilního letectví souhlasilo s provedením provozních zkoušek ve druhé polovině roku 1981. Dva letouny TU-144D СССР-77112 a 77114 měly do konce roku odlétat asi 80 letů na trati Moskva – Krasnojarsk. Dva dny před jejich zahájením, 12. listopadu 1981 došlo na zkušebně rybinského závodu k totální destrukci motoru RD-36-51A. Všechny lety letadel TU-144D byly opět zastaveny. Komise, která se zabývala příčinami selhání motoru, vznesla požadavky na velké konstrukční úpravy motoru s následnou zkouškou dvou motorů v 300 hodinovém provozním cyklu. Konstrukční změny se týkaly 18 motorů, včetně motorů již namontovaných na letadlech TU-144D. Závěry komise schválila obě letecká ministerstva, ale práce probíhaly v Rybinsku velice pomalu. Termín zahájení provozních zkoušek se tak opět odsouval.
V této situaci opět dochází ke konfrontačnímu postupu ze strany ministerstva civilního letectví. Vládě SSSR byly předkládány dopisy a zprávy, ve kterých je kladen důraz na bezperspektivnost dalšího vývoje letadel TU-144. Postupně zaseté pochybnosti přerůstají do požadavků na vydání konečného řešení. Pokračovat nebo ne. 27. ledna 1982 se vzdává ministerstvo leteckého průmyslu a nový ministr I. S. Silajev vydává direktivu №С24/464 „O ukončení sériové výroby letadel TU-144D, která měla být ukončena letadlem № 09-1». 1. června 1983 vychází nařízení UV KSSS a Rady ministrů SSSR №491-169 „O ukončení prací na letadle TU-144 a využití dokončených letadel jako létajících laboratoří“.
Kromě ryze dopravních TU-144 se v OKB rozpracovávaly podle návrhu letectva některé verze vojenských variant pro různé určení. Koncem 70. let se uvažovalo o vytvoření výzvědného letounu na bázi TU-144D, který nesl označení TU-144PR. Rovněž se posuzovala možnost vytvoření dálkového přepadového DP-2. Společně s letectvem vojenského námořnictva se posuzovala možnost vytvoření letadla pro vedení rádio-elektronického boje TU-144P a raketového nosiče TU-144K a TU-144KP, které měly být vybaveny radarem „Zaslon“ a raketami R-33. Všechny tyto práce nepřekročily práh počátečních studií a posouzení počátečních návrhů potenciálními zákazníky – letectvem a námořnictvem. Začátkem 70. let vznikla myšlenka vytvořit na základě TU-144 dálkový strategický bombardovací komplex. Požadavky, zformulované v technickém zadání, vedly k rozpracování projektu úplně nového letadla, kterým se posléze stal TU-160.
Po ztrátě letounu СССР-77111 byla ještě dokončena 4 letadla z 5, která byla rozpracována. Tato letadla přelétla z výrobního závodu do Žukovského, kde zůstala.
Celkem bylo vyrobeno šestnáct letadel TU-144, která celkově uskutečnila 2556 letů a nalétala 4110 hodin. Nejvíce času strávil ve vzduchu letoun СССР-77114, který nalétal 432 hodin.
Nový památník CCCP-77114 v Žukovském, tady byl letoun umístěn 18. července 2019
Prototyp | CCCP-68001 | První let 31. 12. 1968 |
Sériový № 01-1 | CCCP-77101 | První let 01. 7 .1971 |
01-2 | CCCP-77102 | První let 29. 3. 1972 Katastrofa v Paříži 3. 6. 1973 |
02-1 | CCCP-77103 | První let 13. 12. 1973 |
02-2 | CCCP-77144 | První let 16. 6. 1974 |
03-1 | CCCP-77105 | TU-144D. První let 30. 11. 1974 |
04-1 | CCCP-77106 | První let 4. 3. 1975 V muzeu v Moninu |
04-2 | CCCP-77108 | První let 20. 8. 1975 V Samaře |
05-1 | CCCP-77107 | První let 12. 12. 1976 V Kazani |
05-2 | CCCP-77109 | První let 29 .4. 1976 Ve výrobním závodě ve Voroněži |
06-1 | CCCP-77110 | První let14.2.1977 Muzeum Uljanovsk |
06-2 | CCCP-77111 | TU-144D. První let 27. 4. 1978 Katastrofa 23. 5. 1978 |
07-1 | CCCP-77112 | TU-144D. První let 19. 2. 1979 V muzeu v německém Sinsheimu |
08-1 | CCCP-77113 | TU-144D. První let 2. 11. 1979 |
08-2 | CCCP-77114 | TU-144D. První let 13. 4. 1981 Přestavěn na TU-144LL Umístěn v Žukovském jako památník |
09-1 | CCCP-77115 | TU-144D. První let 4. 11. 1984 Umístěn v Žukovském v LII zakonzervován |
Přehled všech vyrobených letadel TU-144
Zachovalo se 10 exemplářů těchto letadel, která byla umístěna v muzeích a na školních letištích. 29. února 1980 přeletěla posádka pod vedením G. Vorončenko do muzea v Moninu letoun СССР-77106.. Posádka kapitána V. Matvějeva přeletěla letoun СССР-77107 29. března 1985 do Kazaně. Letoun СССР-77108 byl posádkou kapitána V. Borisova přeletěn 27. srpna 1987 do Samary. СССР-77110 byl dopraven posádkou S. Agapova 1. července 1984 do Uljanovska. Letoun СССР-77109 zůstal ve výrobním závodě ve Voroněži. Letoun CCCP-77112 byl umístěn v muzeu Speyer v německém Sinsheimu.
Přeprava letounu TU-144D CCCP 77112 do technického muzea Speyer v Sinsheimu.
Je zajímavé porovnat osud TU-144 a Concorde. Obě letadla měla blízké základní určení, konstrukční řešení a dobu vzniku. Concorde se projektoval především pro nadzvukové lety nad neobydlenými oblastmi, většinou oceány. Těžiště jeho využití mělo být na tratích mezi Evropou a Amerikou. Z těchto podmínek vyplývala nižší cestovní výška nadzvukového letu a z ní vycházela menší plocha křídla, menší vzletová hmotnost, menší potřebný tah v cestovním režimu a menší měrná spotřeba paliva. TU-144 se měl po většinu svých letů pohybovat nad kontinentem a proto měl mít pro alespoň částečnou eliminaci účinků rázové vlny vyšší cestovní hladiny. Z toho vyplývalo celkové zvětšení rozměrů a zvýšení potřebných tahů pohonných jednotek.
K tomu je potřeba přičíst horší parametry motoru (podle měrných spotřeb se poslední verze na TU-144 použitých motorů k motoru Olympus 593 pouze přibližovaly). Dalším nedostatkem byly horší hmotnostní parametry agregátů a vybavení, vleklý problém sovětského leteckého průmyslu. Všechny tyto záporné vstupy byly částečně kompenzovány vysokou aerodynamickou dokonalostí TU-144, jeho aerodynamická jemnost byla v cestovním režimu lepší než u Concorde. Bylo jí však dosaženo za cenu vysoké složitosti výroby.
Bylo postaveno přibližně stejné množství strojů. Na rozdíl od TU-144 se anglicko-francouzský nadzvukový dopravní letoun dostal do pravidelného provozu a setrval v něm 27 let. Za tu dobu nalétaly stroje 243 845 letových hodin a převezly 3 miliony cestujících. Za celou doby provozu došlo pouze k jedné katastrofě v roce 2001. Letenka na trati Londýn – New-York stála v roce 1986 2745 USD. Tuto cenu byli ochotni zaplatit cestující, kteří považovali svůj čas za „dostatečně drahý“.
V SSSR v té době nebyla klientela dostatečně bohatých cestujících, kteří by dali přednost značně dražším letům. Zavedením letadla do provozu se tak vytvářel předpoklad pro umělé dotování celého programu státem a ztrátovost provozu pro Aeroflot. Je proto možné považovat celý projekt za prestižní, protože málo odrážel reálné potřeby vnitřního trhu leteckých služeb.
Výsledkem bylo z jedné strany heroické úsilí OKB A. N. Tupoleva a dalších podniků a organizací ministerstva leteckého průmyslu a celého vojensko-průmyslového komplexu SSSR spojené s vývojem a výrobou TU-144 a z druhé strany neprofesionální ocenění ekonomického růstu ze strany vládních orgánů, které vedlo ke zpomalování a postupnému zmrazení programu. Svoji roli sehrál generální konstruktér A. A. Tupolev, který podle některých zdrojů již zdaleka neměl pozici svého otce a nedokázal prosadit své myšlenky na nejvyšších vládních místech. V neposlední řadě se projevil i záporný vztah k letadlu ze strany vedení Aeroflotu, který nepotřeboval vytvářet si podmínky pro „bolení hlavy“ zavedením syrového neperspektivního projektu. V 80. letech, kdy mělo dojít k jeho úspěšnému završení, se v SSSR objevují první příznaky ekonomické a politické krize. Vedení státu se začíná snažit o zlepšení ekonomiky v důsledku šetření zdrojů (to se zpočátku netýkalo vojenských projektů). Projekt TU-144 byl postupně vyhodnocen jako neekonomický a definitivně zastaven.
Vývoj a výroba TU-144 byl největší a nejsložitější projekt stavby letadel v SSSR. Po dlouhém a složitém vývoji se podařilo vytvořit stroj nejvyšší světové úrovně, který byl svými parametry srovnatelný s letadlem, vyrobeném západními státy. Práce, které byly provedeny v OKB, byly úspěšně využity na jiných těžkých nadzvukových letadlech značky TU. Motory NK-144 byly použity u letadla TU-22M, mnohá aerodynamická řešení, agregáty a systémy byly použity jak na TU-22M, tak na TU-160.
CCCP-77114 přestavěný na TU-144LL, dostal označení RA-77114
V roce 1993 byla dvě letadla přestavěna na létající laboratoře. Sloužila k výzkumu otázek aerodynamiky vysokých rychlostí a v rámci spolupráce s firmou Boeing byl jeden létající TU-144D přestavěn na létající laboratoř TU-144LL „Moskva“ s motory NK-32-1. Od roku 1997 uskutečnil několik desítek letů ve společném rusko-americkém programu HRS, který je zaměřen na výzkum podmínek pro vytvoření budoucího dopravního nadzvukového letadla.
Konstrukce letadla
Letoun byl koncipován jako samokřídlo se čtyřmi motory na spodní části trupu a pomocnou pohonnou jednotkou. Přední část trupu se sklápěla dolů při vzletu a přistání. Podvozek byl klasický příďového typu s pomocnou ocasní opěrou. Pro zvýšení spolehlivosti se na letadle používalo čtyřnásobné zálohování hlavních systémů letadla především elektrického, hydraulického a systému řízení.
Při cestovní rychlosti letu 2500 – 3000 km/h dochází k ohřevu různých částí povrchu letadla na teplotu 120 0C – 160 0C, některé částí konstrukce, jako například náběžné hrany vstupních hrdel motorových gondol se ohřívají až na 183 0C. Drak letadla TU-144 byl proto vyroben převážně z tepelně odolné hliníkové slitiny AK-4. Částečně se využívají také slitiny VAD-23 a OTČ-1. Pro zasklení kabiny cestujících bylo použité tepelně odolné plexisklo E-2.
Trup.
Trup byl poloskořepinové konstrukce. Hladký nosný potah byl podpírán podélníky z válcovaných profilů, příčný silový systém tvořily přepážky. Technologicky se dělil na čtyři části: přední sklopnou nosovou část, přední sekci (F-1), střední část (F-2) a ocasní (F-3). Přední část trupu se šesti bočními okny se elektro-mechanizmem, který se skládal ze dvou elektromotorů, sklápěla dolů o 110 při startu a o 170 při přistání. Nos se sklopil na úhel 110 za 20 – 22 sekund. Při sklopení přídě se otevírala přední okna pilotů, což umožňovalo normální výhled dopředu. Systém sklápění přídě měl i nouzové ovládání pomocí stlačeného dusíku, který byl v lahvi s tlakem 150 kp/cm2. Přední část trupu byla z laminátové voštiny a byla v ní umístěna anténa radiolokátoru. V sekci F-1 byla kabina posádky a bloky systémů letadla. Kabina posádky u zkušebních strojů byla čtyřmístná. Posádku tvořili kapitán letadla, druhý pilot, palubní inženýr a inženýr pro zkoušky. U sériových strojů se předpokládala posádka tříčlenná. Vzhledem k počátečním problémům s navigačním komplexem, bylo čtvrté místo v kabině posádky využito pro navigátora.
Detail přídě ve vzletově-přistávací poloze, dobře je viditelné zasklení přídě a kabiny pilotů. Zaparkované vstupní schody dobře naznačují umístění vstupních dveří do letadla. Přední křídlo je ve vysunuté poloze.
Ve střední sekci (F-2) byly tři salony cestujících s třívrstvými okénky. V kabině cestujících bylo pět sedadel v řadě s jednou uličkou. Po pravé straně byla 3 sedadla a po levé 2. V zadní části kabiny cestujících (ve třetím salonu) bylo několik řad se čtyřmi sedadly s uličkou uprostřed. V prvním salonu vpředu byla někdy používána sedadla první třídy. Taková sedadla byla v řadě čtyři s uličkou uprostřed.
Střední salon kabiny cestujících – ekonomická třída
Na levé straně trupu byly dvoje vstupní dveře. V zadní části trupu byly dvoje služební dveře po obou stranách trupu. Další služební dveře byly po pravé straně trupu naproti vstupním dveřím. Nad křídlem byly z každé strany dva nouzové východy. Okénka, dveře a nouzové východy byly olemovány frézovanými panely. Ocasní část trupu (F-3) byla nehermetická a velkou část v ní zaujímala palivová integrovaná nádrž a prostor pro brzdící padák a ocasní ochranná pata.
První sériové a pozdější stroje měly oproti zkušebnímu „044“ o 50 mm zvětšen průměr trupu, který byl podstatně prodloužen vřazením dvou sekcí: přední o délce 2610 mm a zadní o délce 870 mm.
Konstrukce zadní ochranné paty
Křídlo
Křídlo mělo konstrukci skládající se z mnoha nosníků. Jeho profil byl symetrický, ale mělo složité zakroucení jak v podélném, tak v příčném směru. Původně mělo gotický půdorys se šípovitostí náběžné hrany v přední části 780 a 550 v zadní hlavní části. Na celé odtokové hraně byly čtyři sekce elevonů řízení. Střední část křídla a elevony byly vyrobeny z titanových slitin. Později na základě zkušeností s prvním zkušebním prototypem „044“ bylo křídlo zcela změněno, změnily se jeho profily i nosná plocha. Šípovitost přední části byla snížena na 760 a v zadní hlavní části se zvýšila na 570. Zvětšeno bylo kuželové zakroucení koncových částí. Nové křídlo vykazovalo minimální ztráty aerodynamické jemnosti v cestovním letu.
Ukázka konstrukce křídla. Demontáž letounu TU-144 CCCP-77113 v roce 2001
Ocasní plochy.
Letadlo nemělo klasické ocasní plochy, z nich zůstal jen kýl se směrovkou, která se skládala ze dvou sekcí. Skříňová konstrukce kýlu, který byl vyroben ze slitiny AK 4-1, se využívala jako vyvažovací integrovaná palivová nádrž. Funkci výškových kormidel plnily elevony v odtokové části křídla. Nahoru a dolů se vychylovaly na úhel ± 220 , když fungovaly jako křidélka, vychylovaly se na úhly ± 190. Elevony byly vyrobeny z titanu a každá sekce byla uchycena na dvou závěsech. Letadlo mělo jednu konstrukční zvláštnost, a tou bylo přední zatahovací křídlo, které se zasouvalo do prostorů na bocích trupu. Mělo čtyři štěrbiny a šípovitost náběžné hrany 100. Bylo určeno pro zlepšení vzletově-přistávacích charakteristik letadla. Vysouvání a zasouvání zajišťoval elektrický mechanizmus, který měl dva motory a pokud oba pracovaly, křídlo se zasouvalo a vysouvalo za 22 – 23 sekund. Jeho poloha byla posádce signalizována signalizačními tably na palubní desce druhého pilota. Pokud bylo vysunuto, svítila zelená, pokud bylo v mezi poloze, žlutá a pokud bylo zasunuto, nesvítilo nic.
Profil předního křídla a foto jeho skutečné konstrukce.
Podvozek
Podvozek letadla tvořily dvě hlavní podvozkové nohy a příďová noha podvozku. Přední podvozková noha se zasouvala do trupu dopředu proti směru letu. Montovaly se na ní dvě kola KN-17 o rozměrech 950 x 300 mm. Při pojíždění se kola otáčela na úhel — ±60°, při startu a přistání na úhel — ±8°.
Přední podvozková noha TU-144 D
Hlavní podvozkové nohy měly vozíky s osmi brzděnými koly KT-160 o rozměrech 950 x 400 mm. Vozíky se při zasouvání složitě otáčely ve svislé rovině o 900 a zasouvaly se do prostoru mezi vstupními kanály motorových gondol také proti směru letu.
Hlavní podvozkové nohy se vyráběly ve dvou variantách. Zpočátku byly na každém vozíku tři osy se čtyřmi koly, tedy 12 kol u letadla „044“. Tyto nohy se zasouvaly do křídla. Později byly nohy předělány na dvouosé se čtyřmi koly, tedy s osmi koly, které se zatahovaly do prostoru mezi sací hrdla motorových gondol.
Hlavní podvozková noha zkušebního TU-144CCCP-68001(„044)
Vzhledem k tomu, že letadla neměla reverz tahu, měly podvozky mohutný brzdový systém, který při hlavním brzdění napájel první, a při práci záložního okruhu brzdění, druhý, hydraulický systém. Při plném stlačení pedálů byl tlak v brzdovém systému 100 kp/cm2. Hlavní a záložní brzdový systém využíval odbrzďovací automaty. Letadlo mělo parkovací brzdu, která se uváděla do činnosti vytažením páčky parkovací brzdy a zatažením za páky nouzového brzdění. Tlak pro parkování se tak přiváděl od akumulátoru nouzového brzdění. Nouzové brzdy se ovládaly pákami na pultu mezi piloty. Nouzové brzdy pracovaly bez odbrzďovacích automatů. Letoun měl v brzdovém systému funkci „Startovní brzdění“, která se ovládala elektrickým vypínačem. Při jeho zapnutí dosahoval tlak v brzdách 130 kp/cm2. Sloužil pro zabrzdění letadla před rozběhem na dráze.
Hlavní podvozková noha TU-144 D
Podvozek se zasouval a vysouval od druhého hydraulického systému při normální činnosti. Řízení přední nohy napájel hydraulický systém č. 3.
Schéma zasouvání hlavního podvozku sériových letadel TU-144.
Pohonná jednotka.
Vytvoření pohonné jednotky je jedním z nejsložitějších problémů konstruování jakéhokoliv nadzvukového letadla. Velký rozsah rychlostí letu značně ovlivňuje činnost všech jejích součástí – vstupního ústrojí, samotného motoru, jeho palivového a olejového systému, výstupní trysky a dalších systémů. Největší problémy představuje konstrukce vstupního ústrojí, která musí zabezpečovat minimální ztrátu celkového tlaku přiváděného vzduchu, minimální čelní odpor, spolehlivou funkci ve velkém rozsahu rychlostí a musí také minimalizovat možnost vniknutí cizích těles do motoru. Výzkumy ukázaly, že pro cestovní rychlosti letu odpovídají dvojnásobku rychlosti zvuku tedy M=2 je nutné použít regulovatelné vstupní ústrojí. U TU-144 se tvar vstupních kanálů k motorům měnil podle rychlosti letu pomocí hydraulických válců tak, aby při každé rychlosti brzdění nabíhajícího proudu vzduchu při formování optimálního tvaru a počtu rázových vln a tím i minimálního vytvářeného odporu. Pro letadlo byl zpočátku určen motor NK-144. Motor byl vytvořen z plynového generátoru motoru NK-6. Motor NK-144 byl v historii letectví jediným dvouproudovým motorem s přídavným spalováním, který létal na dopravním nadzvukovém letadle. Čtyři motory NK-144 byly na prvním letadle umístěny v jednom společném bloku motorových gondol na spodní části trupu. Trysky motorů končily za odtokovou hranou křídla a původně se plánovalo na vnější motory namontovat obraceč tahu. Později byla tato myšlenka opuštěna a zkrácení doběhu po přistání se používal brzdící padák. Na sériových strojích byly motory umístěny po dvou do dvou rozdělených motorových gondol.
Motor NK-144 byl dvouproudový proudový motor s forsážní komorou. Nízkotlaký kompresor byl pětistupňový se dvěma ventilátorovými stupni a třemi podpůrnými stupni vnitřního proudu. Vysokotlaký kompresor měl šest stupňů. Spalovací komora byla prstencová s velkým množstvím palivových trysek. Vysokotlaká turbína byla jednostupňová a nízkotlaká měla stupně dva. Forsážní komora byla společná pro oba proudy a umožňovala motoru dlouhodobě pracovat na forsážním režimu. Na sériových letadlech byly použity motory NK-144A, které měly ventilátory se třemi stupni. Motor se spouštěl vzduchovým startérem.
Konstrukční schéma motoru NK-144A
Pro letadlo TU-144 byl použit jednoproudový motor bez přídavného spalování RD36-51 A. Motor RD36-51 A byl jednoproudový bez forsážní komory. Měl dostatečný tah pro překonání zvukové bariéry a cestovní let na nadzvukové rychlosti s podstatně nižší poměrnou spotřebou paliva, než motor NK-144A.
Jeho konstrukci tvořil čtrnáctistupňový kompresor s prvním nadzvukovým stupněm. Lopatky prvních tří stupňů měly protivibrační poličky. Pět prvních stupňů mělo regulovatelné statorové rozváděcí lopatky. Spalovací komory byly smíšené – prstencovo-plamencové. Motor RD36-51 A byl jednoproudový bez forsážní komory.
Řez motorem RD36-51A
Měl dostatečný tah pro překonání zvukové bariéry a cestovní let na nadzvukové rychlosti bez přídavného spalování s podstatně nižší měrnou spotřebou paliva, než motor NK-144A. Třístupňová turbína měla kuželový hřídel se zvláštním tlumícím zařízením. Motor měl všerežimovou regulovatelnou nadzvukovou trysku. Její průřez se nastavoval axiálním posunem kuželového tělesa, které poháněl hydraulický válec a vytvářel správnou polohu vůči stacionárnímu vnějšímu plášti trysky. Poloha nastavení kuželového tělesa odpovídala poloze plynové páky v kabině posádky. Aby měl motor minimální průřez, byla část letadlových agregátů, které bývají běžně umístěny přímo na motoru a jsou poháněny náhony rovnou ze skříně motoru, umístěna do prostoru křídla, kde byla skříň letadlových agregátů, kterou poháněla kardanová hřídel, poháněná buď od rotoru motoru nebo od vzduchové turbíny poháněné stlačeným vzduchem nezávisle na práci motoru. Tato turbína plnila i funkci startéru a sloužila i pro spouštění motoru.
Pohled na regulovatelná kuželová tělesa výstupních trysek motorů RD36-51A
Pomocná pohonná jednotka.
V bloku motorových gondol motorů č.3 a č. 4 byla umístěna pomocná pohonná jednotka TA-6A. Zabezpečovala činnost některých systémů na zemi a plnila některé nouzové funkce za letu. Bylo ji možné spustit až do výšky 3000 metrů,
Hydraulický systém
Hydraulický systém (HS) tvořily čtyři nezávislé systémy. Pracovní tlak 210 kp/cm2 dodávala čtyři čerpadla NP-85 po jednom na každém motoru. Systémy č. 1 a č. 2 měly společnou nádrž na 75 litrů kapaliny, systémy č. 3 a č. 4 měly také společnou nádrž, ale jen na 71 litrů. Nádrže byly přetlakovány dusíkem tlakem 3 – 4 kp/cm2. Pro havarijní vytvoření tlaku se používaly dvě turbo-čerpadlové stanice, které vytvářely tlak ve druhém a čtvrtém hydraulickém systému. Turbíny těchto čerpadel poháněl vzduch, který se přiváděl od pomocné pohonné jednotky (TA-6). V případě potřeby bylo možné systémy č. 2 a č. 4 propojit se zbývajícími dvěma systémy.
První HS zabezpečoval hlavní brzdění kol podvozku, napájení záložních válců ovládání nastavení vstupních kanálů motorů č. 1 a č. 2. Druhý HS zajišťoval napájení hlavních válců ovládání nastavení vstupních kanálů motorů č. 1 a č. 2, vysouvání a zasouvání podvozku, poháněl přečerpávací palivová čerpadla, určená pro přečerpávání vyvažovacího paliva. Třetí HS zajišťoval napájení hlavních válců ovládání nastavení vstupních kanálů motorů č. 3 a č. 4, řízení přední podvozkové nohy, poháněl přečerpávací palivová čerpadla, určená pro přečerpávání vyvažovacího paliva. Čtvrtý HS zajišťoval napájení záložních válců ovládání nastavení vstupních kanálů motorů č. 3 a č. 4.
Palivový systém.
Palivový systém prvního letadla měl 18 nádrží o celkovém objemu kolem 70 000kg paliva. U sériových strojů byly nádrže rozděleny do osmi jednotlivých nádrží a některé z nich byly pro činnost systému spojeny do skupin. První skupinu nádrží tvořila levá a pravá nádrž číslo 1, druhou levá a pravá nádrž číslo 2. Tyto skupiny nádrží a ocasní nádrž číslo 8 sloužily pro přečerpávání paliva pro vyvažování při přechodu na nadzvukovou rychlost a zpět. Přečerpávání vyvažovacího paliva zabezpečovala přečerpávací čerpadla, která byla poháněna střídavým proudem, některá byla poháněna pomocí hydrauliky. Skupina nádrží číslo 3 byla tvořena levou, pravou a střední nádrží, čtvrtou skupinu tvořily nádrže číslo 4 levá a pravá, pátou skupinu nádrže číslo 5 levá a pravá. Nádrže číslo 6 a 7 byly jednotlivé. Z těchto nádrží a skupina se palivo přečerpávalo do spotřebních nádrží číslo 1, 2, 3 a 4. Z každé spotřební nádrže se palivo dodávalo k odpovídajícímu motoru. Existoval pochopitelně systém propojovacích ventilů, který umožňoval dodávat palivo k libovolnému motoru z libovolné spotřební nádrže. Automatickou práci systému řídil elektronický ovládací a měřící systém (měřil množství paliva) SUIT1-2B. Palivový systém obsahoval také čtyři spotřeboměry RT-31. K přečerpávání paliva mezi jednotlivými nádržemi a nádržemi a spotřebními nádržemi sloužila přečerpávací čerpadla ECN-321M a ejektorová čerpadla SN-3F. Letadlo používalo letecký petrolej T-6 nebo T-8. Palivový systém umožňoval nouzové vypouštění paliva za letu.
Schéma rozmístění palivových nádrží na letadle TU-144
Vypouštění za letu se používalo v případech, kdy bylo potřeba snížit přistávací hmotnost na povolenou hodnotu. Palivo se vypouštělo rychlostí 2300 kg/minutu a posádka musela kontrolovat hladinu spotřebních nádrží, která nesměla poklesnout pod 600 kg, pokud k tomuto stavu došlo, bylo nutné vypnout vypouštění a počkat, až hladina ve všech spotřebních nádržích stoupne na obvyklou hodnotu 900 – 1400 kg.
Řízení letadla.
Řídícími organy bylo 8 sekcí elevonů, které zajišťovaly podélné a příčné řízení a směrovka. Řízení mělo v kabině klasické orgány řízení, které se skládaly z volantu pro příčné řízení, který byl na otočném sloupku, kterým piloti ovládali podélné řízení a pedálů pro směrovku. Řídit letadlo bylo možné v ručním nebo automatickém režimu, který zabezpečoval autopilot, který dostával signály od přistávacího nebo navigačního systému. Řídící plochy se vychylovaly pomocí přímých hydraulických posilovačů. Ty byly umístěny přímo u řídících ploch. Šoupátka zpětné vazby posilovačů byla spojena pevným vedením (táhly) s orgány řízení pilotů a s výstupními táhly servomotorů automatického řízení. Hydraulické posilovače byly napájeny všemi čtyřmi hydraulickými systémy. Každá řídící plocha byla vychylována dvěma dvoukanálovými posilovači. Vysazení libovolného hydraulického systému se nijak neprojevovalo na řídících charakteristikách systému. Vzhledem k tomu, že táhla řízení ovládala pouze rozdělovací šoupátka posilovačů, a síly a momenty, vznikající při vychýlení řídících ploch se na ně nepřenášely, byly do ručního řízení vřazeny pružinové zatěžovače, které vytvářely umělý cit pro piloty.
Poslední vyrobený TU-144D, letoun CCCP-77115 těsně po startu. Všechny řídící plochy jsou dobře viditelné.
Protinámrazový systém
Protinámrazový systém zabezpečoval ohřev vstupních kuželových těles motorů, elektrický ohřev hran sacích kanálů motorových gondol. Standardně byly elektricky ohřívány snímače tlaku PPD-5, PPD-1, PVD-19-1, snímač úhlu náběhu ze systému AUASP-21kr a čelní skla pilotů. Elektricky bylo odmrazováno také přední křídlo. Námrazu na letadle signalizoval snímač námrazy RIO-4 jehož signál uváděl do činnosti signální žárovku „Námraza“.
Vzduchový protinámrazový systém vstupního ústrojí motoru využíval horký vzduch, odebíraný od kompresoru motoru a zapínal se po rozsvícení signální žárovky „Námraza motorů“, která dostávala signál od snímačů námrazy DO-206 – 2.série, které byly namontovány na motorech č. 3 a č. 4. Při rozsvícení žárovky se zapínaly ventily pro odmrazování všech čtyř motorů.
Elektrický protinámrazový systém vstupního ústrojí motorů se zapínal před vstupem letadla do zóny možné námrazy, a také při mlze, dešti, mrholení a sněžení, při teplotách venkovního vzduchu do 50C. Systém měl automatický program, pro který bylo třeba zadat dvoupolohovým přepínačem teplotu venkovního vzduchu. V první poloze „0 – 200C“ a ve druhé poloze „-200C – -300C“. Podle zadané teploty programový mechanizmus nastavil proud pro ohřev a dobu jednotlivých cyklů. Kontrolu práce systému prováděl palubní inženýr podle odběru proudu na odpovídajících manometrech a podle doby, kdy svítila žlutá žárovka, signalizující činnost systému.
Systém klimatizace a přetlakování.
Systém klimatizace byl oproti obdobným systémům podzvukových letadel mnohem složitější. Systém chlazení má klíčový význam pro lety v nadzvukovém režimu, kdy zabezpečuje chlazení vnějšího potahu letadla a součástí konstrukce draku. Zamezuje přehřátí prvků konstrukce nabíhajícím proudem vzduchu nad stanovenou hodnotu, která zajišťuje zachování základních pevnostních charakteristik použitých konstrukčních materiálů. V průběhu vývoje se původní systém, který byl použit na zkušebním prototypu, zjednodušil z původních šesti podsystémů na dva. Původně použité freonové chladiče byly vyřazeny a vznikl velký volný prostor ve spodní části trupu mezi přepážkami č. 56 až č. 65, který byl využit pro jiné agregáty.
Systém klimatizace byl poté pouze otevřeného ventilačního typu a zabezpečoval dodávku čerstvého studeného vzduchu, přetlakování kabiny a dynamické chlazení (proudem studeného vzduchu) potahu trupu, které umožňovalo udržet teplotu vnitřních dekorativních stěn v kabině cestujících kolem 25 0C. U sériových strojů byl rozdělen do dvou identických větví – levé a pravé. Vzduch do systému se odebíral od kompresorů motorů. Levé motory, tedy motory č. 1 a č. 2, přiváděly vzduch do levé větve a pravé motory do pravé. Maximální množství odebíraného vzduchu bylo 5600 kg/hodinu. Prvotní chlazení odebraného horkého vzduchu zabezpečovaly vzduchově-vzduchové chladiče, které byly čtyři za každým motorem. Dalším stupněm chlazení byly čtyři turbochladiče, vždy dva pro každou větev. Pro vytvoření vhodné teploty byly vnitřní prostory rozděleny do tří částí – kabina posádky, první salon a druhý salon. Regulace teploty v těchto částech mohla pracovat automaticky po nastavení požadované teploty na zadavači, nebo ručně. Vzduch, který byl využit pro klimatizaci kabiny posádky a salonů cestujících, se odváděl prostorem mezi vnějším potahem trupu a stěnami vnitřního dekorativního obložení do technických prostor, kde ochlazoval agregáty a vybavení v nehermetické části trupu a teprve poté se vypouštěl do atmosféry. Principiálním rozdílem systému klimatizace bylo také použití vzduchově – palivového výměníku, ve kterém vzduch z klimatizace ohříval palivo před vstupem do motorů.
Velkým problémem byla značná hlučnost systému uvnitř kabiny cestujících, hluk byl generován částečně motory, ale hlavní podíl na něm měl právě systém vzduchového chlazení potahu trupu. Na rozdíl od Concorde byl systém chlazení na TU-144 velice hlučný. Cestující, kteří seděli vedle sebe, mohli pouze ztěžka komunikovat mezi sebou a cestující, kteří seděli ob sedadlo, se již prakticky neslyšeli. Hluk v zadní části trupu bylo skoro nesnesitelný. Alexej Tupolev slíbil zahraničním novinářům na palubě letadla při inauguračním letu, že se konstruktéři budou tímto problémem zabývat, nikde se v historických dokumentech neobjevuje žádná poznámka, zda se podařilo hluk v kabině cestujících alespoň částečně snížit. Existují poznámky, že Aeroflot při zkušebních letech s cestujícími rozdával ochranné protihlukové prostředky.
Pneumatický automatický systém přetlakování pracoval podle zadaného schématu. Nejdříve při stoupání udržoval stálý tlak až do dosažení přetlaku v kabině 0,72 kp/cm2 oproti tlaku vnějšího vzduchu, což odpovídá výšce letu 12 000 m podle podmínek Mezinárodní standardní atmosféry. Tento přetlak byl udržován ve všech vyšších výškách letu. Při klesání tlak v kabině stoupal rychlostí 0,18 mm Hg sloupce/sek, což odpovídá nárůstu kabinové výšky 2 – 3 m/sek a nevytváří nepříjemné pocity pro cestující. Pro kontrolu kabinové výšky a přetlaku sloužil přístroj UVPD-5-08 a pro kontrolu změny tlaku variometr VAR-30M. Pokud přetlak v kabině dosáhl hodnoty 0,725 kp/cm2, rozsvítil se signalizátor „Nebezpečný přetlak“ a posádka musela snížit množství odebíraného vzduchu od motorů, v případě nutnosti odběr úplně zavřít. Pokud signalizátor svítil i poté, bylo třeba zapnout vypínač „Nouzové rozhermetizování“. Při dosažení výšky v kabině větší než 2500 m se rozsvítila signální žárovka „Nebezpečná rozhermetizace“ a do sluchátek posádky šla výstražná řečová informace „Rozhermetizace“. Bylo třeba zvýšit odběr vzduchu od motorů na maximum, pokud signalizace nepřestala, bylo nutné nouzově klesat do bezpečné výšky.
Kyslíkový systém.
Kyslíkový systém zabezpečoval každému členovi posádky při obchodních letech využití kyslíkové masky KM-32. Při zkušebních letech používali zkušební letci vojenské výškové přetlakové obleky VKK-6M. V případě rozhermetizace a závady kyslíkového systému posádky bylo nutné posádkou zahájit nouzové klesání a použít havarijní individuální přístroje KP-27M. Zásoba kyslíku v nich stačila na 11 minut.
Pro potřeby palubních průvodčích a cestujících se používaly přenosné kyslíkové přístroje s kyslíkovými maskami KM-15I.
Protipožární systém.
Protipožární systém se skládal ze systému lokalizace požáru a vydání signálů o jeho vzniku a systému dodání hasící směsi do míst požáru. Hasící směs se přiváděla do úseků motorů a pomocné pohonné jednotky. Při vzniku požáru signální systém SSP rozsvítil červený signalizátor „Požár“, začala houkat siréna a lahve prvního pořadí se po otevření ventilů k místu požáru otevřely automaticky. Pokud po provedených předepsaných úkonech signalizace pokračovala, byla další dvě pořadí odpalována ručně. Hasící směs poskytovalo šest lahví OS-8, naplněných freonem 114 B2. Pro hašení uvnitř kabiny posádky nebo salonu cestujících bylo možné použít přenosné hasicí přístroje, které byly plněny buď oxidem uhličitým, nebo vodou.
Elektrické vybavení.
Primární byla střídavá třífázová síť 200V/400Hz. Byla napájena čtyřmi generátory na motorech a jedním na pomocné pohonné jednotce, který sloužil jako nouzový zdroj nebo pro napájení při vypnutých hlavních motorech na zemi. Generátory na motorech byly poháněny hydraulickým náhonem stálých otáček. Z této sítě byla odvozena jednofázová střídavá síť 115V/400 Hz. Záložním zdrojem střídavého napětí byl také jednofázový měnič PO-500, který dodával proud o napětí 115V/400 Hz. Střídavá síť měla dvě identické části – levou a pravou, bylo možné je za určitých podmínek propojovat. Stejnosměrná síť byla napájena čtyřmi usměrňovači – po dvou do každé části a jako záložní zdroj stejnosměrného proudu sloužily čtyři akumulátory. Tato síť byla také rozdělena na dvě stejné části pravou a levou část. Činnost generátorů se prověřovala kontrolou napětí, frekvence, a také podle signalizátoru „P oleje PPO“, který ukazoval dostatečný tlak oleje v náhonu stálých otáček. Pokud byl tlak malý a generátor se neodpojil automaticky, bylo nutné náhon vypnout vypínačem „Odpojení PPO“. Odpojení generátoru signalizovala červená žárovka „Generátor odpojen“. Při vysazení jednoho generátoru nebylo třeba žádné korekce posádky, pokud vysadily dva generátory, protinámrazový ohřev předního křídla se přepínal na generátor pomocné pohonné jednotky, pokud bylo třeba odmrazovat přední křídlo, bylo třeba spustit pomocnou pohonnou jednotku a připojit generátor. Při vysazení tří generátorů bylo třeba přejít na podzvukový režim letu a klesat do výšky pro možné spuštění pomocné pohonné jednotky a po jejím spuštění použít pro napájení hlavní sítě také její generátor. Pokud došlo k závadám usměrňovačů v napájení stejnosměrných sítí, rozsvítila se signální žárovka „Usměrňovač vypnut“. Pokud by selhaly oba usměrňovače v jedné části sítě, došlo k přepnutí napájení na akumulátory a tento stav byl signalizován žárovkou „Síť je napájena od akumulátorů“. Stejnosměrné sítě bylo rovněž možné propojit.
Na letadle byla také třífázová síť 36 V/ 400 Hz, která byla napájena dvěma transformátory – hlavním a rezervním. Pokud došlo k poklesu napětí pod 32 V nebo jeho zvýšení nad 40 V, hlavní transformátor se odpojil a automaticky se připojil záložní a rozsvítila se žlutá žárovka „Záložní transformátor pracuje“. Jako nouzový zdroj pro tuto síť sloužil měnič PT-500 TČ.
Při závadě všech čtyř generátorů bylo nutné zahájit nouzové klesání a klesat do výšky, na které bylo možné spustit pomocnou pohonnou jednotku. V tomto případě byly od akumulátorů napájeny následující spotřebiče:
a) stejnosměrné spotřebiče:
– systém stability a řiditelnosti ABSU
– umělý horizont AGR-144
– ovládání hydraulických posilovačů, zatěžovačů a mechanizmů trimovacího efektu v systému řízení, ukazatele polohy řídících ploch
– ovládání a signalizace podvozku
– elektrický zatáčkoměr
– systém nouzových brzd a přistávací padák
– VKV stanice č. 1 a č. 2, vnitřní telefon, magnetofon záznamu zvuků v kabině a řečový výstražný systém
– nouzový měnič PT-500 TČ
– odpal odpovídače „020“
– nouzové napájení zapisovače MSRP (5 minut)
– červeno-bílé osvětlení kabiny posádky
– nouzové osvětlení kabiny cestujících
– výzva palubních průvodčích, transparenty
– ovládání a signalizace generátorů střídavého proudu
– ovládání spouštění pomocné pohonné jednotky
– ovládání a signalizace ventilů ejektorů paliva, vyvažovacího přečerpávání a nouzového vypouštění paliva
– protipožární systém motorů a pomocné pohonné jednotky
– ovládání ventilů hydraulického systému a turbočerpadel, signalizace tlaku hydraulických systémů a teploty hydraulické kapaliny
– ohřev snímačů tlaku pro ukazatele rychlosti PPD-1
– ohřev přileb posádky
– ovládání a signalizace přetlakování a rozhermetizace kabiny
– signalizace dveří a nouzových východů
b) spotřebiče napájené napětím 36 V z měniče PT-500 TČ:
– systém stability a řiditelnosti ABSU- umělý horizont AGR-144
– ukazatele polohy řídících ploch
– transformátor TSZ-0,75 napájení zapalovacího systému motorů.
Přístrojový panel palubního inženýra. V levé části je vidět panel elektrického vybavení.
Přístrojové a navigační vybavení.
Letoun pro své lety využíval systém automatického řízení a stabilizace letadla ABSU-144. Ten byl na svou dobu velice revoluční. Zabezpečoval automatický let se stabilizací úhlové polohy, výšky a rychlosti. Zabezpečoval také řízení od signálů navigačního komplexu. Jeho novinkou byl vestavěný vnitřní systém automatické kontroly správné funkčnosti celého systému. Jeho základ tvořil palubní počítač Orbita – 10, který kromě jiného používal gyroskopický inerciální systém „Raduga“ (GIS-1 a GIS-2). Pro svoji činnost ABSU-144 využíval signály systému vzdušných signálů SVS-30, doplerovského systému „DISS“, radiového systému blízké navigace RSBN-8S, navigačního komplexu KURS-MP, který zpracovával signály pozemních majáků VOR pro vedení po trati a pro přiblížení na přistání od pozemních systémů SP-50 nebo ILS.
Radiové vybavení.
Letoun měl spojovací prostředky, které pracovaly v pásmech KV a UKV. V pásmu KV zabezpečovaly spojení dvě stanice Mikron, v pásmu UKV dvě stanice Landyš-20, později Baklan-20. Na letadle byl systém palubního telefonu. Na letadle byl poprvé v civilním letectví SSSR použit řečový výstražný systém RI-65.
Radionavigační vybavení obsahovalo kromě již uvedených systémů také rádio kompas ARK-15, dva rádio výškoměry malých výšek RV-5. Samostatný systém představoval radiolokátor „Groza-144“.
Všechny hlavní přístroje pro řízení letu byly umístěny na palubních deskách. Na levé palubní desce kapitána letadla byly umístěny přístroje podle následujícího obrázku.
Rozmístění přístrojů na palubní desce kapitána letadla: 1- přepínač SPU; 2- tablo TS-2; 3- tablo TS-1; 4- hodiny AČS-1; 5- společný rychloměr a machmetr USO-5; 6- rychloměr US-1600K; 7- pilotážní a navigační přístroj PKP-1; 8- modrá, žlutá, bílá signalizační žárovka „Marker“; 9- variometr VAR-30; 10- indikátor vertikálních režimů IVR; 11- ukazatel polohy křidélek IP-32-12; 12- ukazatel úhlů náběhu a přetížení UAP; 13- ukazatel radiovýškoměru; 14- plánový avigační přístroj PNP-1; 15- výškoměr UVO-5-1; 16- umělý horizont AGR-72; 17- radiomagnetický indikátor RMI-2; 18- rychloměr US-I; 19- ukazatel polohy výškového kormidla IP-21-05; 21- elektrický zatáčkoměr EUP-53MK; 22- výškoměr VTF-80K (cejchovaný ve stopách); 23- vypínač hydraulického posilovače; 24- ukazatel manometru UI1-240K; 25- vypínač VG-15K; 26- ukazatel manometru UI1-150K; 27- ukazatel manometru UI1-240K; 28- indikátor polohy šípovitosti předního křídla IP-33-14; 29- vypínač VG-15K DUAS-DUA; 30- pult PP-BSPK-1; 31- signalizační žárovka „Tt Velká“; 32- signalizační žárovka červená „Doraz v DZ“ podélného sklonu.
Kabina posádky – pohled na místa pilotů a střední pult s ovládáním ABSU
Letoun používal dálkoměry SD-67, odpovídač SOM-64, odpovídač „zařízení 020“, zapisovač letových údajů MSRP-12-96, zapisovač zvuků v kabině posádky MS-61.
Technická data všech létajících variant:
Modifikace | TU-144 („044“) | Tu-144S | TU-144D |
Rozpětí křídla, m | 27,65 | 28,00 | 28,00 |
Délka, m | 59,40 | 65,70 | 65,70 |
Výška, m | 12,25 | 12,50 | 12,50 |
Plocha křídla, m2 | 438 | 503 | 507 |
Hmotnost, kg | |||
Prázdného letadla | 91 800 | 99 200 | |
Max. vzletová | 180 000 | 195 000 | 203 000 |
Paliva | 70 000 | 98 000 | 95 000 |
Typ motoru | HK-144 | NK-144A | RD-36-51A |
Tah, kp | 20 000 | 20 000 | 20 000 |
Maximální rychlost, km/h | 2443 | 2500 | 2285 |
Cestovní rychlost, Km/h | 2300 | 2200 | 2120 |
Dolet, km | 2920 | 3080 | 5330 |
Dostup, m | 20 000 | 20 000 | 20 000 |
Posádka | 4 | 4 | 4 |
Užitečné zatížení, kg: | 12 000 | 15 000 | 15 000 |
Podle historických materiálů zpracoval Pol.
Použitá literatura a zdroje:
Николай Якубович – Первые сверхзвуковые – Ту-144 против «Конкорда» отлучение от неба, Москва «Яуза» «Эксмо» 2012
А.Н. Туполев, Грани дерзкого творчества – колектив авторов,
председатель А.С.Шевчук- Москва Наука 2008
Л.Л. Кербер- Туполев, Издательство Политехника, Санкт-Петербург 1999
САМОЛЕТ ТУ-144 Руководство по летной эксплуатации книга 1, издательство – Москва: «МИНИСТЕРСТВО ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ СССР», 1975
Internetové zdroje:
http://www.airwar.ru – Уголок Неба-большая авиационная энциклопедия
https://www.airbase.ru/sb/russia/tupolev/144/
https://oboguev.livejournal.com/6144352.html
http://www.redov.ru/transport_i_aviacija/aviacija_i_vremja_2002_04/p4.php Андрей Совенко Потерянная эпоха ТУ-144