ТУ-154 – уже история... К 47-летию первого полета легенды
Знания и опыт, приобретенные в послевоенный период при разработке, испытаниях, доводке и эксплуатации первых реактивных пассажирских самолетов, позволили коллективу ОКБ А.Н.Туполева в начале 60-х годов приступить к работам над среднемагистральным пассажирским самолетом следующего поколения. Первые пассажирские самолеты с газотурбинными двигателями Ту-104 и Ту-114 родились на базе боевых самолетов Ту-16 и Ту-95, Ту-124 и его развитие Ту-134 по многим основным техническим решениям были все-таки удачным развитием идей заложенных в туполевский реактивный пассажирский первенец. В отличие от них программа создания нового сред-немагистрального пассажирского самолета, получившего обозначение Ту-154, стала для коллектива туполевцев первым пассажирским самолетом, не имевшим даже в "праотцах" военного прототипа. Самолет Ту-154 с самого начала разрабатывался по канонам проектирования пассажирской машины с предварительным изучением предполагаемых потребностей на подобный самолет со стороны отечественного гражданского воздушного флота и требований зарубежных возможных покупателей на ближайшие 15-20 лет, до начала 80-х годов. Изначально в проекте самолета предполагалось внедрить боль-' шое количество технических новаций, позволявших построить самолет, существенно превосходящий по многим параметрам, а также по комплексным показателям, сразу несколько типов отечественных пассажирских самолетов и поэтому способного заменить их всех в эксплуатации. Одновременно ставилась задача создать самолет неуступающий по своим параметрам проектирующийся в США на фирме Боинг самолет того же класса "Модель-727".
В начале 60-х годов на воздушных линиях Аэрофлота средней протяженности от 1500 до 3500 км, прочно обосновались великолепно себя зарекомендовавшие себя самолеты Ту-104, Ил-18 и АН-10. Из них Ту-104 и его модификации обладали самой большой крейсерской скоростью и обеспечивали наилучший комфорт. АН-10 имел наилучшие взлетно-посадочные характеристики. Ил-18 имел наибольшие дальности полета и наилучшие экономические показатели. Отечественный гражданский воздушный флот имел в своем распоряжение три абсолютно разных пассажирских самолета одного класса, что приводило к сложностям в обеспечении нормального процесса технической эксплуатации парка самолетов конструктивно значительно отличавшихся между собой.
Поэтому именно в этот период на повестку дня встал вопрос о замене трех разнотипных самолетов, эксплуатировавшихся практически на одних и тех же авиалиниях, одним. При этом выдвигалось условие: новая машина должна была вобрать в себя лучшие качества своих предшественников, с учетом некоторых новых нормативных требований к пассажирским самолетам, которые как раз начали вводить в период создания Ту-154, в частности более жесткие требования к взлетно-посадочным характеристикам. Мыслилось, что новый самолет будет создаваться с учетом последних достижений отечественного и мирового самолетостроения. Предварительные работы по самолету заняли около 2-х лет и в ходе аванпро-ектов и эскизного проектирования самолет претерпел ряд изменений, сохраняя основные идеи, заложенные в первоначальный проект.
Работы в ОКБ по поиску наиболее оптимального облика будущего самолета возглавил начальник Отдела технических проектов С.М. Егер. Первые работы по самолету Ту-154 начались еще в 1963 году и первоначально явились логичиским развитием самолета Ту-104, но с новой хвостовой частью под три двигателя типа НК-8, с сохранением остальной части фюзеляжа и крыла Ту-104Б (проект Ту-104Д). Проект Ту-104Д на начальном этапе поисков наиболее рациональной компоновки использовался как исходный. В 1964 был подготовлен проект самолета, уже имевший обозначение Ту-154. Компоновочно самолет был аналогичен Ту-104Д, но имел диаметр фюзеляжа 3,8 м и был рассчитан на 109 пассажирских мест в варианте компоновки пассажирской кабины первого класса и на 141 место в экономическом варианте. Особенностью компоновки пассажирской кабины была центральная кухня, делившая кабину на два салона. Носовая часть фюзеляжа по типу Ту-104 с остеклением штурманской кабины и с РЛС типа РОЗ-1. С целью обеспечения нормальной работы центрального двигателя входная часть его воздухозаборника была выполнена под небольшим положительным углом к вертикальной оси. Параллельно рассматривался вариант самолета Ту-154 с несколько измененной формой киля и расположением стабилизатора и центрального воздухозаборника, напоминавшим примененным на Боинге-727, носовая часть без штурманской кабины с носовым обтекателем РЛС. Этот вариант прорабатывался также в нескольких компоновках пассажирской кабины, например: смешанный на 112 мест и экономический на 142 места без центральной кухни. Рассматривались два варианта силовой установки: под три двигателя НК-8 и под четыре двигателя типа Д-20П-125М, с установкой в хвостовой части фюзеляжа по типу самолетов Ил-62, VC-10 и проекта ОКБ самолета Ту-110Д. В обоих вариантах фюзеляж крыло, горизонтальное оперение, руль направления и пассажирская кабина оставались без изменений. Менялись только хвостовые части фюзеляжа с мотогондолами и киль.
К середине 1965 года на базе большого количества предварительных проектов и технических предложений сложился облик среднемагистрального пассажирского самолета рассчитанного на транспортировку 16000-18000 кг коммерческой нагрузки на расстояние 2850-4000 км с крейсерской скоростью 900 км/ч, 5800 кг коммерческой нагрузки на 5800-7000 км с крейсерской скоростью 850 км/ч, способного эксплуатироваться во всем диапазоне взлетных масс с аэродромов 2-го класса.
24 августа 1965 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 647-240, по которому ОКБ А.Н.Туполева поручалось спроектировать и построить среднемагистральный пассажирский самолет Ту-154 с тремя турбовентиляторными двигателями типа НК-8-2 с взлетной тягой 9500 кг каждый. Следует отметить, что по данному проекту среднемагистрального самолета был объявлен конкурс, в котором, кроме ОКБ А.Н.Туполева, учавствовало ОКБ С.В.Ильюшина. ОКБ Ильюшина предложило проект трехдвигательного самолета с тремя двигателями типа Д-30 с взлетной тягой 6800 кг., проекты имели обозначения Ил-72/Ил-74 (Ил-74 - более поздний проект с увеличенным числом пассажиров). Ниже приводятся сравнительные данные предлагавшихся проектов:
|
|
Ту-154 |
Ил-72 |
|
|
максимальная взлетная масса, т |
75-85 |
69-73,3 |
|
|
масса снаряженного самолета, т |
39,6 |
35,6 |
|
|
масса максимальной коммерческой нагрузки, т |
14-16 |
14 |
|
|
полезная весовая отдача при максимальной коммерческой нагрузке, % |
54,1 |
51,5 |
|
|
число пассажирских мест в туристском варианте, чел. |
141 |
138 |
|
|
техническая дальность полета |
с максимальной коммерческой нагрузкой, км |
6450 |
4850 |
|
с максимальным запасом топлива (при нагрузке), км (т) |
7730 (6-10) |
5850 (7,5-10) |
|
|
экономическая крейсерская скорость, км/ч |
900 |
900 |
|
Ил-74
В 1968 г. в опытном производстве были построены два первых самолета Ту-154: один для летных испытаний (бортовой №85000, заводской КХ1), второй для статических испытаний. Первая машина во второй половине 1968 г. была передана в ЖЛИ и ДБ для проведения летных испытаний. Второй самолет проходил статические испытания в лаборатории статических испытаний ОКБ с ноября 1968 г. по май 1971 г., параллельно с летными испытаниями. Первый полет опытного самолета Ту-154 состоялся 3 октября 1968 г.; машину поднял в воздух экипаж в составе командира корабля Ю.В.Сухова, второго пилота Н.Н.Харитонова, бортинженера В.И.Евдокимова. На борту находились также ведущий инженер по испытаниям Л.А. Юмашев, экспериментатор Ю.Г. Ефимов и бортэлектрик Ю.Г. Кузьменко. После этапа доводок и первых полетов самолет был передан на Совместные испытания, которые проводились в два этапа. Первый этап практически соответствовал Заводским испытаниям и проводился силами ММЗ "Опыт" на аэродроме ЛИИ. Первый этап испытаний начался в декабре 1968 г и закончился в январе 1971 г., второй этап, соответствующий Государственным испытаниям, - с июня по декабрь 1971 г. Начались испытательские будни, со своими радостями и постоянными заботами. В разное время в испытаниях самолета Ту-154 участвовали экипажи, которые возглавляли летчики-испытатели: С.Т.Агапов, В.П.Борисов, И.К.Ведерников, Б.И.Веремей, Е.А.Горюнов, Н.Е.Кульчицкий, В.М.Матвеев, А.И.Талалакин, В.И.Шкатов.
Одновременно с началом испытаний Ту-154 шла подготовка и развертывание серийного производства самолета на КуАЗе (самолет был запущен в серию на КуАЗе в 1968. Предварительно для этого ОКБ пришлось перерабатывать серийную технологию и вносить в конструкцию необходимые изменения, отвечавшие специфики и организации производства КуАЗа (первоначально Ту-154 предполагалось серийно строить на московском заводе "Знамя труда", но из-за большой загруженности завода производством истребителей МиГ-21 и освоением первых МиГ-23 серию Ту-154 передали в Куйбышев). Все это не могло не отразиться на сроках постройки и качестве первых серийных машин, первые из которых начали летать в 1970 г., и которые стали фактически предсерийными самолетами и приняли участие в Совместных испытаниях. Однако, несмотря на серьезные трудности, КуАЗ за сравнительно короткий срок выпустил головную партию и доработал ее в соответствии с результатами Государственных и эксплуатационных испытаний.
Помимо испытаний по основной программе Совместных испытаний самолеты Ту-154 выполняли полеты по программе специальных летных испытаний. Две машины №№ 85001 и 85002 летали на больших углах атаки, причем борт 85002 был оснащен противоштопорным парашютом и средствами спасения экипажа. В ходе испытаний самолеты постоянно дорабатывались: была изменена система управления закрылками, доработана система АБСУ-154 и т.д. На других машинах доводилась силовая установка, самолетные системы и оборудование.
Все работы по созданию и доводке самолета Ту-154 на первом этапе возглавлял Главный конструктор Д.С.Марков, а затем С.М.Егер. Именно на них легли все основные проблемы, связанные с испытаниями и освоением в серии самолета. С 25 мая 1975 г. руководителем работ по самолету Ту-154 был назначен А.С.Шенгардт, ставший затем Главным конструктором по этой машине и ее многочисленным модификациям, который руководил и руководит до настоящего времени всем комплесом работ связанным с совершенствованием Ту-154.
В ходе первого этапа испытаний в 1969 году опытный самолет Ту-154 демонстрировался на салоне в Ле Бурже.
Летные испытания Ту-154 продлились почти 5 лет. Лидерные самолеты №85000-85005 в массовую эксплуатацию так и не попали. Самолет №85005 ныне стоит на ВВЦ в Москве в качестве выставочного экземпляра. Любопытно, что эстетически он абсолютно не устарел, не старомоден.
В конце 1970 начались эксплуатационные испытания первых самолетов на линиях "Аэрофлота". Эксплуатационные испытания проводились уже на шести серийных самолетах (по №85013). Одновременно началось переучивание экипажей на новый тип пассажирского самолета. Колыбелью машины стало Внуково - то легендарное авиапредприятие, которое дало дорогу в небо почти всем туполевским гражданским самолетам. Согласно приказу №531 от 15 декабря 1970 года и.о.командира Внуковского производственного объединения (ВПО) Б.Е.Пашокова (будущего Министра гражданской авиации СССР), для эксплуатационных испытаний Ту-154 назначались пилоты 200-го летного отряда - командиры корабля В.В.Борисов, Г.Н.Кузичев, Б.К.Модин, Ю.М.Секретарев. В состав первых экипажей входили - наряду со вторым пилотом, штурманом, бортинженером - также радисты. Эксплуатационные испытания проводились во Внуково по май 1971 года.
В мае 1971 года Ту-154 начали использовать для перевозки почты из Москвы в Тбилиси, Сочи, Симферополь и Минеральные Воды. На трассы "Аэрофлота" лайнер вышел в начале 1972 года. Свой первый регулярный рейс Москва - Минеральные Воды Ту-154 совершил в день 49-й годовщины "Аэрофлота" - 9 февраля 1972 года. Рейс 709 выполнил экипаж в составе командира корабля Е.И.Багмута, второго пилота А.В.Алимова, штурмана В.А.Самсонова и бортинженера С.С.Сердюка. С 25 февраля 1972 года начались регулярные рейсы на Ту-154 из Внуково в Симферополь. В 1973 году началась эксплуатация Ту-154 в Новосибирске (Толмачево).
Испытания Ту-154 в основном подтвердили его летные характеристики, но также показали, что самолет требует дальнейшего совершенствования в части повышения надежности некоторых его конструктивных узлов, агрегатов, улучшения эксплуатационной технологичности и изменений в компоновке пассажирской кабины. Однако главными проблемами самолета являлись обеспечение заданного ресурса и введение системы автоматического захода на посадку до высоты 30 м. В дальнейшем все развитие самолета Ту-154, до появления модификации Ту-154М, вращалось в основном вокруг решения этих проблем. Последовательно были созданы модификации Ту-154А и несколько вариантов Ту-154Б с двигателями НК-8-2У с увеличенной тягой, в которых эти задачи последовательно решались по мере накопления опыта эксплуатации и готовности необходимых систем, агрегатов и оборудования.
Уже в период проектирования и постройки первого опытного самолета в ОКБ рассматривался грузовой вариант самолета Ту-154, расчитанный на перевозку 25000 кг на расстояние 2000-2500 км с крейсерской скорость 900 км/ ч. В этот же период в эскизном проектировании находился вариант самолета с увеличенной длиной фюзеляжа на 240-250 пассажирских мест и с дальностью беспосадочного полета 2000-2500 км. В ходе проектирования предлагалось подготовить три основных варианта самолета: Ту-154А, Ту-154Д и Ту-154Б. Ту-154А - основной серийный вариант; Ту-154Д - дальний вариант с уменьшенной коммерческой загрузкой, увеличенным запасом топлива и увеличенным размахом крыла; Ту-154Б - самолет с увеличенной пассажировместимостью и коммерческой нагрузкой за счет врезки в фюзеляж дополнительной секции.
Несмотря на то, что перевозки пассажиров на Ту-154 начались весьма быстро, первые 154-ки вплоть до 1974 года часто стояли на доработках, за что получили прозвище "Аврора" (злые пилотские языки говорили: у того и другого три трубы; "Аврора" - на вечной стоянке, а Ту-154 - вечно на стоянке...). Пилоты 154-х начали вновь летать на Ту-104, Ил-18, чтобы не терять квалификацию.
Тому причиной было множество недоработок первых машин, не позволявших осуществлять на них нормальные авиаперевозки. В 1973 году последовали катастрофы во Внуково и Праге, в 1974 г. в Каире. Хотя они были допущены по вине летного состава, первоначальные особенности самолета несомненно оказали свое влияние.
У первых Ту-154 было весьма слабое по прочности крыло и, в этой связи, небольшой взлетный вес (90-94 т). По словам пилотов, такое крыло "махало и прогибалось" в воздухе. Появлялись трещины по полкам лонжеронов.
Оказалось, что крыло никак не могло прослужить 30 000 летных часов или 20 000 взлетно-посадочных циклов, на которые рассчитывалось. Более того, его невозможно было даже довести до проектной нормы. Фактически надо было проектировать крыло заново. Причины этой проблемы, которая для ОКБ Туполева стала настоящей производственной катастрофой, заключались вот в чем. В конструкторском бюро считали, что любую модификацию для удовлетворения каких-либо новых требований можно осуществить на 156-м заводе, где любили повторять: «Вы постройте самолет под статические нагрузки, а уж сроком эксплуатации мы сами займемся!» Но это оказалось возможным только позднее, с появлением новых технологий.
Сплав В95, выбранный для нижней части консоли крыла и показавший отличные результаты в статических испытаниях, в интенсивной эксплуатации оказался совсем не так хорош, и через сравнительно короткое время в нем обнаружились серьезные усталостные изменения и трещины.
В тот период считалось нормальным проектировать крыло на 80 процентов максимальных расчетных нагрузок. Проектировщики исходили из того, что такой расчет обеспечит все возможные эксплуатационные потребности. Однако испытания в СибНИИ показали, что такую концептуальную основу надо менять.
В АНТК имени Туполева сейчас говорят, что перед финансовыми последствиями этой проблемы могла устоять только система государственного финансирования, ведь к тому времени уже заканчивалась постройка сто двадцатого Ту-154! Крыло перепроектировали и на всех ста двадцати самолетах на заводе в Куйбышеве заменили. На Западе программа такого масштаба довела бы до банкротства практически любого изготовителя.
Несовершенной была вначале и система амортизации шасси. Самолет "козлил", подпрыгивал при посадке, за что некоторые пилоты даже прозвали его "мустангом". Сама по себе силовая конструкция шасси была недостаточно прочной, и ее, как и крыло, пришлось усиливать.
Устройство управления топливной системой допускало возможность остановки всех двигателей, если, скажем, бортинженер забывал в положении системы "ручное" включить насосы перекачки в расходный бак.
В автоматической бортовой системе управления (АБСУ) первоначально не был задействован автомат тяги для выдерживания скорости.
Наиболее усложняло работу летного экипажа первоначальное применение раздельного управления стабилизатором и механизацией крыла. То есть перекладка стабилизатора, выпуск предкрылков и закрылков осуществлялись индивидуально, от своего органа управления (а не совмещенно от одной рукоятки, как впоследствии после доработки). Если пилоты забывали переложить стабилизатор, что иногда приводило к катастрофе.
Впоследствии перечисленные недостатки самолета были устранены, все узлы кардинально доработаны, в результате чего и получился сегодняшний сложившийся Ту-154 - вначале трех модификаций Б, а затем, уже в 80-е г. - модификации М.
Все самолеты Ту-154 и Ту-154А, которые не были списаны еще тогда, в течение 70-х г.г. были переоборудованы в модификацию Б. 8 машин были переделаны в грузовые и получили обозначение Ту-154С. Серийные Ту-154Б начали выпускаться в Куйбышеве (Самаре) в 1975 году.
По матералам сайтов: http://www.aviasouz.com