Содержание
Translate on
AVIATION TOP 100 - www.avitop.com Avitop.com
Авиационный топ. Числа - место в рейтинге, хитов всего и хитов в среднем за день.

Близнюк В., Васильев Л., Вуль В. и др.
«Правда о сверхзвуковых пассажирских самолетах»

13. Участие специалистов гражданской авиации в разработке и испытаниях самолета.

    Основным центром исследований по вопросам применения сверхзвуковых пассажирских самолетов в авиации с начала 60-х годов стал Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (ГосНИИГА). Уже на начальном этапе исследований нового типа самолета вопросы его экономики приобрели столь же важное значение, как и технические проблемы, возникающие в связи со сверхзвуковыми скоростями полета. Это объяснялось тем, что основными критериями эффективности пассажирских самолетов, в том числе и сверхзвуковых, являются расходы на единицу транспортной работы, которая выражается в т*км (пасс.*км) и величина скорости полета. На протяжении всей истории развития пассажирского самолетостроения эти два показателя постоянно улучшались: расходы на 1 т*км снижались, а скорость полета увеличивалась. Именно поэтому воздушный транспорт стал массовым.
    Учитывая значительные размеры территории России в направлении запад — восток, в ГосНИИГА в первую очередь исследовалась трасса Москва-Хабаровск, протяженность которой с учетом маневра самолета в районе аэродрома составляет 6500 км.
    Рассматривались два варианта полетов по этой трассе — беспосадочный и с одной промежуточной посадкой со стоянкой в течение одного часа. Результаты исследований даны ниже:

Крейсерская скорость, км/час 650 850 2150 3200
Продолжительность рейса, ч        
  в беспосадочном полете 10,2 8,0 3,1 2,4
  с одной промежуточной посадкой 11,5 9,3 4,7 3,9

    Очевидно, что в таких полетах, как Москва-Хабаровск, увеличение продолжительности рейса на 1-1,5 часа не имеет для пассажира существенного значения и укладывается в пределы допустимых отклонений от времени прибытия по расписанию (для дозвуковых самолетов). Важно, что общая продолжительность пребывания в рейсе с учетом промежуточной посадки составляет около 10 часов на дозвуковых самолетах с ГТД и 4-5 часов на сверхзвуковых самолетах по сравнению с 212 часами в скором пассажирском поезде. Исследования возможности использования СПС в гражданской авиации проводились в ГосНИИГА под руководством кандидатов технических наук М.В.Розенблата, Е.А.Овруцкого и А.А.Бадягина.
    Одновременно проводились исследования по вопросам воздействия СПС на окружающую среду. Рассматривались вопросы звукового удара (руководитель — кандидат технических наук Г.С. Егоров), шума, создаваемого при взлете (руководитель — кандидат технических наук Б.Н. Мельников), продуктов эмиссии (окислов азота, дыма и т.п.).
    В 1963 году вышло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР, обязывающее ОКБ А.Н.Туполева создать СПС со следующими характеристиками:

Скорость полета   2300-2700 км/ч
Число пассажиров   80-100
Практическая дальность полета    
      при взлетном весе 120-130 т   4000-4500 км
      при перегрузочном весе с 30-50 пассажирами и с подвесными баками   6000-6500 км
Потребный аэродром, для эксплуатации самолета    
      при нормальном взлетном весе   1-го класса (3250 м)
      при перегрузочном весе   внеклассный (т.е. длина аэродрома более 3250 м)
     

    Одновременно должна была быть проработана возможность беспосадочного полета СССР-США.
    По существующей в то время системе, в силу огромного авторитета Генерального конструктора А.Н.Туполева, данные в Постановление Правительства о создании СПС заявлялись самим Генеральным конструктором и только согласовывались с другими высокопоставленными лицами. Только этим объясняются значения величин дальности и скорости полета самолета, которые не обеспечивали полет на трассе Москва-Хабаровск (6280 км) и не соответствовали скорости, при которой в конструкции самолета, как отмечалось выше, могли использоваться традиционные легкие сплавы (скорость 2700 км/ч требует применения уже других материалов).
    В процессе создания самолета, получившего название Ту-144, было издано четыре постановления и более десяти решений Военно-промышленной комиссии при Президиуме Совета Министров. Все они связаны либо с уточнением характеристик самолета, либо со сроками его предъявления на испытания, либо с поручениями различным предприятиям, принимавшим участие в разработке самолета. Как правило, директивные сроки постановлений и решений не выполнялись, в основном в силу объективных причин.
    Итак, в 1964 году специалистами ГосНИИГА, во исполнение постановления ЦК КПСС, было разработано Техническое задание (ТЗ), которое было согласовано другими организациями МГА. ТЗ предусматривали выполнение следующих летно-технических характеристик:

Основной вариант самолета   Перегрузочный вариант самолета
  число пассажиров — 120     число пассажиров — 70-80
  коммерческая нагрузка — 12,0 т     нагрузка — 7-8 т,
  дальность полета — 4500 км     дальность — 6300 км,
  длина разбега — 1800-2000 м     длина разбега — 2100-2300 м,
  взлетный вес — 130 т      
  скорость полета — 2100-2300 км/ч     аэродром — внеклассный (с длиной взлетно-посадочной полосы более 3250 м)
  аэродром для эксплуатации — 3250 м (класс А)  

    В процессе разработки самолета, по мере более глубокого уяснения его особенностей, а надо сказать, что это был совершенно новый этап в развитии гражданской авиации, ТЗ было скорректировано, и в в окончательном варианте 1969 года заданные характеристики выглядели следующим образом:

Вариант с дальностью полета 4500 км    
  коммерческая нагрузка   14-15 т
  число пассажиров   150 (16 — в 1-м классе и 124 — в туристическом классе)
  взлетный вес   150 т
  потребная для эксплуатации длина аэродрома   2600 м (класс Б)
       
Вариант с дальностью полета 6500 км    
  коммерческая нагрузка   11-13 т
  число пассажиров   110
  взлетный вес   180 т
  потребная для эксплуатации длина аэродрома   3250 м (класс А)

    Сверхзвуковой самолет должен полностью вписываться в существующую, отработанную годами, транспортную систему гражданской авиации и просто войти в устоявшуюся практику эксплуатации дозвуковых пассажирских самолетов. Его взлетно-посадочные характеристики, от которых зависят длина аэродрома, схемы захода на посадку, должны обеспечивать СПС возможность использования существующих аэродромов и полностью вписываться в схемы взлета и захода на посадку. Поскольку ТЗ согласовываются с Генеральным конструктором, то внимательный читатель заметит, что эти ТЗ в значительной степени идентичны по характеристикам самолета предложениям Генерального конструктора о поэтапном создании сверхзвукового самолета. В них также нашли место результаты исследований ГосНИИГА по обоснованию полета СПС по трассе Москва—Хабаровск, с одной промежуточной посадкой.
    Рассмотрев техническое задание, ОКБ Туполева разработало и представило на рассмотрение в ГосНИИГА эскизный проект, в котором был предложен самолет со следующими характеристиками.
    На первом этапе на самолете предлагалось установить четыре двигателя НК-144, разработанные в конструкторском бюро Н.Д. Кузнецова. По оценке специалистов ГосНИИГА, с этими двигателями самолет имел следующие расчетные характеристики:

Взлетный вес   150 т
Коммерческая нагрузка   14-16 т
Число пассажиров   150
Экипаж   5 чел.
Высота полета   18,5-20,5 км
Скорость полета   2500 км/ч
Дальность полета   4515 км
Длина разбега   1720 м
Длина пробега   1330 м
Скорость отрыва   350 км/ч

    На следующем этапе предполагалось увеличение дальности полета и применение двигателей РД-36-51А.

Взлетный вес   180 т
Коммерческая нагрузка   8 т
Число пассажиров   80
Вес конструкции   78 т
Вес заливаемого топлива   94 т
Дальность полета   6510 км
Высота попета   18,5-21,5 км
Скорость   2500 км/ч
Длина разбега   2370 м
Скорость отрыва   380 км/ч
Длина пробега   1440 м
Часовой расход топлива   23-25 т/час
После успешного полета
После успешного полета

    В процессе рабочего проектировании многие из вышеуказанных характеристик претерпели существенные изменения.
    После тщательного рассмотрения материалов эскизного проекта в 1965 году ГосНИИГА выдал заключение, в основном одобряющее предложенные данные, за исключением коммерческой нагрузки на самолете второго этап. Институт настаивал на ее увеличении до 11-13 т.
    В следующем, 1966 году состоялось рассмотрение макета самолета, также получившего одобрение специалистов, участвующих в его рассмотрении. Ведущим инженером от ГосНИИГА по этим двум этапам был старейший работник института, руководивший внедрением в гражданскую авиацию первого в мире реактивного пассажирского самолета Ту-104, — A.M. Тетерюков.
Первый взлет серийного самолета
Первый взлет серийного самолета
    Опытный вариант самолета Ту-144, так называемая «нулевка» (его заводской номер был 00-00, бортовой 68001) взлетел 31 декабря 1968 года. По существу, на этой летающей лаборатории проверялись все идеи конструкторов, которые были заложены в расчеты при разработке первого пассажирского сверхзвукового самолета. В общей сложности за 1969-1973 годы самолет Ту-144 №68001 выполнил более 120 полетов с общим налетом 180 часов, включая около 50 часов на сверхзвуковых режимах. Первый выход на сверхзвуковую скорость был осуществлен в полете 1 июня 1970 года.
    Проанализировав результаты испытаний опытного самолета, конструкторы внесли в проект существенные изменения: изменялась аэродинамическая компоновка крыла, в передней части фюзеляжа появилось убирающееся в полете переднее крыло (для улучшения взлетно-посадочных характеристик), увеличилось расстояние между вторым и третьим двигателями, изменилась компоновка пилотской кабины и т.д.
    Первый полет предсерийного самолета (заводской номер 01-1, бортовой —77101) состоялся 1 июля 1971 года. Самолет пилотировал заслуженный летчик-испытатель Герой Советского Союза М.В. Козлов. По существу, эта дата является началом тесной совместной работы специалистов
Н.И. Крыжановский
Н.И. Крыжановский
    Министерства авиационной промышленности и гражданской авиации по испытаниям и доводке сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144. К сожалению, с самого начала проведению комплекса работ по самолету Ту-144 мешала излишняя политизация темы. Тематика была внесена в директивные документы XXIV съезда КПСС, которые обязывали начать эксплуатационные полеты СПС в текущей пятилетке. Для сокращения сроков внедрения самолета предусматривались вместо заводских и государственных совместные государственные испытания, состоящие из двух этапов: этапа А —Генерального конструктора и этапа Б — Заказчика (МГА).
    К проведению летных испытаний были привлечены самые квалифицированные специалисты обоих ведомств: от Министерства авиационной промышленности — специалисты ОКБ А.Н.Туполева и ЛИИ им. М. Громова, от Министерства гражданской авиации — специалисты ГосНИИГА и ГосНИИАН (институт МГА, занимающийся аэронавигацией). Всю работу координировали три ведущих инженера: В.М. Кулеш (ОКБ Туполева), Н.Г. Щитаев (ЛИИ им. М. Громова) — на этапе А и И.С. Майборода (ГосНИИГА) — на этапе Б. Ведущим летчиком-испытателем от ГосНИИГА был назначен В.Д. Попов. Предстояло провести огромный комплекс летных и стендовых испытаний. Следует отметить, что самолет Ту-144 явился первым отечественным пассажирским самолетом, которому предстояло пройти сертификацию по специально разработанным Временным нормам летной годности сверхзвуковых самолетов (ВНЛГСС). Задача осложнялась тем, что если до этого времени была определенная преемственность и опыт проведения испытаний дозвуковых пассажирских самолетов Ту-104, Ту-124, Ту-134, Ту-114, то при испытаниях СПС пришлось решать совершенно новые задачи и многому учиться заново. Тем не менее специалисты ГосНИИГА Н.М. Белов, Ю.А. Смирнов и Ю. Л. Бычков (аэродинамика), И.В. Якобсон и Д.Д. Кулешов (прочность самолета), В.Н. Столповский, В.И. Петрусевич, В.А. Еремин, Ю.С. Гриценко (силовая установка), В.А. Жаркий и В.Н.Чуйкин (навигационно-пилотажный комплекс, М.И. Бурман и Л.Н. Ангелова (электрооборудование), Н.Б. Павлов, А.И. Алешин, В.Б. Черток и Н.А. Сердюченко (системы самолета), Ю.Н. Кулагин (звуковой удар), O.K. Трунов, Р.И. Антончик (противообледенительная защита самолета) и многие другие справились с решением этих задач блестяще. В процессе проведения испытаний предстояло оценить соответствие характеристик самолета по 1753 пунктам ВНЛГСС. 6 августа 1971 года Министерство гражданской авиации получило документ об официальном предъявлении самолета Ту-144 с двигателями НК-144А (заводской №01-1) на этап А совместных государственных испытаний. Таким образом, затратив всего месяц на доводку самолета, Минавиапром предлагал начать совместные полеты. Естественно, что за такой ограниченный срок не могло быть и речи о приведении самолета и его систем в состояние, обеспечивающее планомерное Проведение зачетных полетов по оценке соответствия требованиям ТЗ Заказчика. По существу, началась совместная кропотливая работа по доводке самолета до требований Норм и ТЗ.
    Принятая организация работ (совместные госиспытания) приводила к тому, что подчас в испытательных полетах для оценки соответствия Нормам предъявлялись не системы, а только отдельные фрагменты, что увеличивало время проведения сертификации. По мере готовности подключались новые самолеты и приходили новые испытатели: летчики-испытатели ГосНИИГА М.С. Кузнецов, Н.И. Юрсков, Л.Ф. Клюев, штурманы-испытатели В.В. Вязигин, И.Н. Абдулаев, бортинженеры-испытатели В.Л. Венедиктов, А.С. Троепольский. В конечном итоге весь комплекс сертификационных работ по самолету Ту-144 с двигателями НК-144А был выполнен на семи самолетах: 01-1, 02-1, 02-2, 04-1, 04-2, 05-1, 05-2.
Н.Г.Щитаев М.И.Мазурский Л.М.Берестов
Н.Г.Щитаев М.И.Мазурский Л.М.Берестов

   
к началу страницы

[Испытатели] [Библиотека] [Настоящие сверхзвуковые] [Новости] [Клуб Героев] [Ссылки] [Музыка] [Видео] [Webmaster]

Copyright © 1998-2014 =SB=

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100