Zarys historii nawigacji. Tupolew Tu-144. 2016r.

Kraków 2016-03-24

Artykuł subiektywny.

Tupolew Tu-144.

Ten artykuł nie ma celu porównania sowieckiego samolotu pocztowo-pasażerskiego Tupolew Tu-144 z samolotem komercyjnym angielsko-francuskim Concorde, bo tych samolotów nie da się porównać. Concorde powstawał z myślą o przewozie 100 pasażerów z prędkością 2 Ma przez Ocean Atlantycki. Samolot ten jeszcze dzisiaj wzbudza podziw i szacunek. Natomiast samolot Tu-144 powstał z kompleksów władców na Kremlu i został oparty na szpiegostwie przemysłowym, przy jednoczesnym oficjalnym stanowisku, że jest to własna myśl konstruktorska CCCP. Tam mówiono: „Wiecie rozumiecie też musimy coś takiego mieć”. Ktoś może zauważyć, że Zachód także szpiegował i będzie miał rację. Jednak było to szpiegostwo militarne (defensywne, obronne); na ile „gołębie pokoju” wypuszczane z bombowców Tu-95 są dla nich groźne.

Określanie samolotu Concordzkim jest pochlebstwem dla Tu-144, ale ujmą dla Concorda i pojawiło się dopiero w 90-latach XX wieku. Lecz Tu-144 był naprawdę dumą w CCCP i dumą AEROFŁOT, który był przewoźnikiem w randze ministerstwa. Bez wątpienia w państwie moskiewskim było wielu utalentowanych konstruktorów. Problem jednak w tym, że wykształcenie techniczne, tych którzy ten samolot przekuwali w rzeczywistość była kiepskie. W efekcie po rozpadzie CCCP, większość zdolnych konstruktorów wyemigrowała i znaleźli zatrudnienie w wolnym świecie.

Tu-144 to naprawdę fajny samolot, a właściwie dwa samoloty, dwa różne modele, czego nie dostrzegają autorzy piszący na ten temat. I tą sprawę chcemy poruszyć. Inną kwestią jest zespół napędowy, o którym autorzy podają tylko suche fakty, bez głębszego zastanowienia się. I tą sprawą także się zajmiemy.

Od początków 60-lat w USA i Europie Zachodniej rozwijanych było kilka programów samolotów komercyjnych o prędkości naddźwiękowej. Na Kremlu o tym wiedziano. Chruszczow zwołał kolejną naradę i jak zwykle, partyjnym nakazem zlecił opracowanie podobnej konstrukcji. Z dużym prawdopodobieństwem, wywiad CCCP zdobył plany samolotu Concorde we Francji około 1964 roku. Na Kremlu musiała zapaść decyzja o skopiowaniu tej konstrukcji. Program otrzymał oznaczenie Tu-144, co miało sugerować kontynuację linii rozwojowej samolotów pasażerskich od Tu-104. Aby się uwiarygodnić, moskale w 1965 roku, na Salonie Lotniczym w Paryżu pokazali model przyszłego samolotu naddźwiękowego. Czas naglił, więc konstruktorzy szli na skróty. Na przykład, nie przyjęto skomplikowanej geometrii płata Concorde, ograniczając się tylko do przyjęcia krawędzi natarcia biegnącej łukami. Aby sprawdzić to rozwiązanie, na samolocie MiG-21 zabudowano taki płat. Samolot nazwano Analog 144. Maszynę oblatano w 1967 roku.

Wielu publicystów podaje w wątpliwość szpiegostwo przemysłowe. Wskazują, że samoloty znacznie się od siebie różnią. A jeśli nawet, to były tylko ogólne plany. Nie. Plany były dokładne. Tylko, sowiecka technika nie była w stanie zrobić wiernej kopii. Nie dysponowali odpowiednią technologią materiałową i konstrukcyjną. Przypomnijmy z jakim trudem moskale kopiowali bombowce B-29. O ile płatowiec był względny, to skopiowanie silników nie udało się i bombowce Tu-4 nie zrobił kariery. Podobnie było ze wszystkim planami jakie generał Marian Zacharski zdobył w USA, a które przekazano na Wschód. Na Kremlu wątpiono w realność opracowanych w USA rozwiązań i technologii.

Problemy z jakimi zetknęli się konstruktorzy w CCCP.

Konstruowanie bombowców w CCCP było na wysokim poziomie. Przeznaczano na ten cel duże środki finansowe, bo bombowce były główną siłą triady atomowej: samoloty bombowe, okręty podwodne i pociski balistyczne. Jednak bombowiec to nie samolot komercyjny. Załoga lata często korzystając z masek tlenowych. Ma do dyspozycji systemy ratunkowe. Bombowiec w locie zmienia często pułap i kurs. Aby zapewnić maksymalny zasięg i czas lotu, większość trasy odbywa z prędkością poddźwiękową. Poza tym w bombowców panuje duży hałas. Konstrukcji się nie wygłusza, bo to zwiększa masę. Klimatyzacja ogranicza się tylko do kabiny załogi (kokpitu).

W samolocie komercyjnym pasażerom nie założymy masek tlenowych. Nie przeszkolimy ich w korzystaniu z foteli katapultowanych i używania spadochronów. W kabinie pasażerskiej hałas nie mógł być większy niż w poprzedniej generacji samolotach. Klimatyzacja musiała być znacznie bardziej wydajna, ze względów na nagrzewanie termiczne konstrukcji. Pasażer na pokładzie miał mieć komfort nie niższy niż w klasycznych samolotach. Należało przekonać pasażera, że jego pobyt na pokładzie jest w pełni bezpieczny oraz, że uczestniczy w czym niezwykłym; na przykład może z pułapu 18 000 m zobaczyć krzywiznę Ziemi, a niebo ma kolor granatowy.

Jednym z głównych problemów było stałe utrzymywanie prędkości rzędu Ma 2-3. Tu wspomnimy, że prędkość Ma 1-1,5 jest najmniej korzystną pod każdym względem. Głównie z powodu oporu falowego.

Aby to wszystko zrozumieć, przedstawimy jak wyglądał przelot samolotu Concorde: Start z użyciem dopalaczy, aby wystarczyło DS/RWY. Potem dopalacze się wyłącza, bo to one najwięcej zużywają paliwa. Samolot nabiera wysokości. Na pułapie 10 560 m, czyli typowym pułapie samolotów poddźwiękowych, Concorde przekracza prędkość Ma 1. Na odpowiedniej wysokości ponownie włącza się dopalacze, aby rozpędzić samolot do prędkości przelotowej Ma 2. Tuż przed prędkością przelotowa wyłącza się dopalacze. Kiedy samolot osiąga Ma 2 od miejsca startu dzieli go już 1 000 km. W trakcie lotu mimo wyłączenia dopalaczy samolot jeszcze przyspiesza, bo maleje masa samolotu z uwagi na spalanie paliwa. Prędkość może dojść do Ma 2,2. Samolot leci tak, bo jego silniki mają zdolność utrzymywania prędkości naddźwiękowej bez użycia dopalaczy, tak jak obecnie najnowsze samoloty bojowe. Schodzenie do lądowania rozpoczyna się wiele kilometrów przed lotniskiem docelowym. Samolot zwalniając obniża pułap. Płatowiec nie ma hamulców aerodynamicznych, jak to jest w samolotach wojskowych. Dla skrócenia dobiegu używa się odwracaczy ciągu zamontowanych w silnikach.

Zespół napędowy Tupolew Tu-144.

O tym wszystkim w państwie moskiewskim wiedziano. I wiedziano, że ich głównym problemem był brak odpowiednich silników. O ile silniki turboodrzutowe małych i średnich mocy były w miarę dobre (choć paliwożerne) to silniki dużych mocy były i są w Moskwie niedostępne. Wszelkie próby skopiowania lub kupienia takich silników na Zachodzie nie powiodły się. Najpoważniejszą próbą był zakup silników w USA dla samolotów pasazerskich Ił-86. Moskale już prawie dogadali się z firmą General Electric w sprawie zakupu 12 sztuk silników General Electric CF6-50. Silnik CF6 to w zasadzie wielka rodzina silników służących do napędu samolotów szerokokadłubowych. Pierwsze uruchomienie silnika nastąpiło w 1971 roku. Silnik z początkiem 70-lat był bardzo nowoczesny i okazał się udaną konstrukcją. Lecz w 1978 roku, w USA Department of Commerce zawetował eksport 12 silników General Electric CF6-50, zamówionych przez CCCP, do planowanego dalekiego zasięgu Ił-86 (Ił-86 D). Rozumowanie Department of Commerce było logiczne. Jeśli sowieci chcą zbudować ponad 100 maszyn Ił-86 to powinni zamówić minimum 400 silników, a nie 12 sztuk. W związku z tym istnieje słuszne podejrzenie, że chcą skopiować silniki. Sowieci swojego szczęści szukali także w UK próbując w 1976 roku, kupić kilka sztuk silników Rolls-Royce RB.211-22. Silnik ten pierwszy raz został uruchomiony w 1972 roku. Brytyjczycy jednak nie sprzedali tych silników. Po paru latach wiceminister Dondukow, zastępca ministra Aleksandra Gromyki, przyznał, że zamierzali skopiować silnik i uruchomić jego produkcję.

Aby zrozumieć problemy moskiewskich konstruktorów, należy przyjrzeć się jak zbudowany był silnik samolotu Concorde. Wiodącą siłą była brytyjska firma Bristol, która miała większe sukcesy niż francuska Snecma. Wyjściem był silnik Olimpus 22-R użyty do napędu samolotu TSR.2, o ciągu 2 x 146,80 kN (2 x 14 970 kG). Silnik był jedno-przepływowy wyposażony w dopalacz. Należało zwiększyć ciąg silnika bez dopalania przy takim samym lub mniejszym zużyciu paliwa. Jedną z dróg było opracowanie nowatorskiego, elektronicznego systemu sterowania silnikiem. Pierwszego takie systemu w silnikach cywilnych. Komputerowy program miał bez udziału pilota monitorować jego pracę, regulować chwyt powietrza, upusty powietrza z kanału dolotowego oraz regulować dysze wylotową i odwracacze ciągu. Taki system mógł całkowicie wyeliminować trzeciego członka załogi. Jednak wówczas przepisy nie zezwalały na załogi dwuosobowe w przelotach Atlantyckich. Wspólnym wysiłkiem obu firm (Bristol i Snecma) powstał silnik Olimpus 593-1 o ciągu 128,70 kN (13 080 kG). Potem był silnik Olympus 593-2B o ciągu 146,41 kN (14 930 kG). Następnie: Olympus 593-3B o ciągu 154,65 kN (15 770 kG), Olympus 593-Mk.602 o ciągu 169,26 kN (17 260 kG), Olympus 593-Mk.621 o ciągu 177,50 kN (18 100 kG). Maksymalny ciąg nie jest aż tak istotny. Istotny jest max ciąg bez dopalania przy jednocześnie najniższym zużyciu paliwa, bo to wpływa na zasięg. Dopalanie w tym silniku to zaledwie 17-20 % całkowitego ciągu. W silnikach samolotów wojskowych dopalanie zwiększa ciąg o 50-100 %.

Zwrócimy jeszcze uwagę, że jest to silnik jedno-przepływowy, a nie dwu-przepływowy lub wręcz wentylatorowy, więc z natury zużywający więcej paliwa. Jednak jego zaletą jest mała powierzchnia czołowa, co wpływa na bardziej opływowe kształty całego samolotu i mniejszy opór aerodynamiczny. Gdyby zbudować samolot Concorde z dwoma silnikami Olimpus 593, to zabierałby na pokład 30 pasażerów. A gdyby miał sześć takich silników, to zabrałby na pokład 200-220 pasażerów.

Czym dysponowało państwo moskiewskie w połowie 60-lat? Oficjalnie podaje się, że pierwsze samoloty Tu-144 były napędzane silnikami Kuzniecow NK-144. Rozwijały one ciąg 4 x 127,48 kN (4 x 13 000 kG) bez dopalania oraz 4 x 174,55 kN (4 x 17 500 kG) z dopalaniem. Z suchych danych wygląda to całkiem dobrze. W czym zatem był problem konstruktorów moskiewskich? W 60-latach moskale dysponowali dojść dobrymi silnikami WD-7 o ciągu 127,50 kN. Były to silniki jedn-przepływowe, bez dopalania, zamontowane na bombowcach Miasiszczew M-4 i pochodnych oraz Tu-22. Silnik opracowano w zespole Władimira Dobrynina około 1955 roku. Była to wówczas najpotężniejsza turbina na świecie. Bombowce te jednak dojść szybko wycofano z użytkowania na rzecz turbośmigłowych Tu-95/Tu-20. Silniki WD-7 wyposażono w dopalacze, które pozwoliły na ciąg 176,52 kN (18 000 kG). Silnik ten ma masę ponad 3 000 kg.

Przytoczymy jeszcze pewien fakt. Zadanie przed jakim postawiono OKB Miasiszczewa w dniu 19.07.1955 roku, było zbudowanie bombowca międzykontynentalnego zdolnego do zabrania na pokład bomby termojądrowej, o masie około 5 000 kg, przetransportowaniu jej na odległość 6 000 km, zrzuceniu w rejonie celu i powrocie na własne lotnisko kolejne 6 000 km. Zasięg ten miał być osiągnięty bez tankowania. Samolot nad terytorium wroga miał lecieć z prędkością przelotową 1 700 – 1 800 km/h. Ktoś powie, że to warunki były nie do spełnienia. Niestety błąd. One były do spełnienia. Niewiele osób pamięta, że wówczas prowadzono prace nad silnikami turboodrzutowymi o napędzie atomowym. To jest w ogóle temat na oddzielny artykuł. Do tych warunków był opracowywany między innymi samolot bombowy oznaczony M-50. Ponieważ program „silnika atomowego” okazał się bardzo niebezpieczny, powrócono do koncepcji napędu konwencjonalnego.

Wspomniane powyżej silniki określane jako WD-7D posłużyły do napędu bombowca Miasiszczew M-50. Zatrzymamy się chwilę przy tym samolocie. Bombowiec otrzymał cztery takie silniki w indywidualnych gondolach. Kadłub był długi, wrzecionowaty. Podwozie typu rowerowego. Skrzydła delta, o powierzchni zaledwie 250 m2. Usterzenie klasyczne. Samolot został oblatany w dniu 15.09.1959 roku, lub 27.10.1959 roku. Został pokazany publicznie w locie w Tuszyno w 1961 roku i 1967 roku. Bombowiec ten miał osiągać prędkość Ma 3. W rzeczywistości latał z max prędkością 2 200 km/h, a prędkość przelotową miał zaledwie 1 500 km/h. Samolot wykonał około 25 lotów testowych. Do startu wymagał długich DS/RWY i nie mógł być używany ze wszystkich lotnisk. Dlatego kolejna wersja miała mieć skrajne silniki odchylane do dołu. Największym jednak problemem był zasięg, zaledwie 3 200 km. Jak widzimy, samolot M-50 nie mógł posłużyć jako baza dla samolotu pasażerskiego. Chociaż były takie przymiarki. Natomiast zebrane doświadczenia były niezwykle cenne.

Możemy postawić znak równości między silnikiem WD-7D i Kuzniecow NK-144 i stwierdzić, że była to ta sama konstrukcja. Trzeba jednak zdecydowanie znaczyć, że gondole samolotu M-50 były bardzo proste. Nie rozwinięto w nich kanałów dolotu powietrza, aby powietrze przed wejściem do silnika miało odpowiednie parametry, czyli wpadało do silnika z prędkością poddźwiękową. W tym konstruktorzy dostrzegli niepowodzenie i po uzyskaniu informacji, o tym jak do tego problemy podchodzono na Zachodzie, postanowiono to zmienić. Badania teoretyczne i laboratoryjne wskazywały, że można silniki złożyć w jeden pakiet. Wśród korzyści zwrócono uwagę na mniejszą zewnętrzną powierzchnię całkowitą płatowca, a dzięki temu mniejszy opór tarcia. Z kolei umieszczenie silników w tyle kadłuba zmniejszało nagrzewanie się płatowca od pracujących silników. Same chwyty powietrza do silników wyposażono w układ ruchomych klap, generujące określone skośne fale uderzeniowe, które wyhamowywały powietrze, a przed silnikiem miało już prędkość poddźwiękową. Nie było zbyt wiele czasu, dlatego kanały wlotowe powietrza zaprojektowano niewspółmiernie długie, co w przyszłości przyczyniło się do złej pracy zespołu napędowego. Zastosowanie pakietu okazało się w przypadku Tu-144 porażką, a to dlatego, że silnik WD-7D miał bardzo wąski zakres stabilnej pracy. (Brak sterowanych łopatek pierwszych stopni sprężarki.). W przypadku zgaśnięcia jednego z silników, zaburzenia powietrza przed chwytem powietrza powodowało wypadniecie z ruchu kolejnych silników. Powstawały wówczas niebezpieczne sytuacje.

Silniki zaopatrzono w odwracacze ciągu. Jednak były one mało skuteczne i miały sporą masę. Dlatego z nich zrezygnowany. Dla skrócenia dobiegu wykorzystano spadochrony, trzy lub cztery. Trudno sobie wyobrazić, aby w normalnym porcie lotniczym samolot lądował z użyciem spadochronów. Kto wówczas by je zbierał z drogi kołowania? Kto by je składał i na nowo instalował w ogonie samolotu? Przypomnijmy, że kiedy do Warszawy na Lotnisko Bemowo przyleciał z wizytą Tu-104, także musiał korzystać ze spadochronów hamujących. Tłumaczono wówczas warszawiakom, że DS/RWY na Bemowie jest krótki. Było to dziwne tłumaczenie, bo Lotnisko Bemowo, z początkiem 50-lat, zbudowali sobie w Warszawie sowieci na swoje potrzeby, według swoich planów. (Lotnisko budowały Polskie firmy). Dlaczego sowieckie lotnisko nie pasowało do sowieckiego samolotu? To był główny powód, że PLL LOT nie dał sobie wcisnąć samolotów Tu-104, które mogłyby lądować tylko na Okęciu. Czechosłowacja kupiła te samoloty.

Wybiegając nieco w przyszłość wspomnimy, że poprawione silniki Kolesow RD-36-51A zamontowane na kolejnej wersji Tu-144 D, niewiele poprawiły sytuację. Efektem był nieco większy zasięg. Ta odmiana weszła do służby w kwietniu 1978 roku. Według konstruktorów samolot miał zabierać 121 pasażerów, latać z prędkością 2,35 Ma i dysonować zasięgiem 6 500 kilometrów. W jednym z lotów doświadczalnych samolot osiągnął prędkość 2 587 km/h, co jest rekordem do chwili obecnej samolotu pasażerskiego.

Układ aerodynamiczny pierwszego Tupolew Tu-144.

W CCCP wszyscy konstruktorzy unikali układu czystej delty. Mikojan, kiedy zobaczył pierwsze plany przyszłego samolotu bojowego Mirage III, stwierdził autorytatywnie, że taki samolot nie może dobrze latać. Jak bardzo się mylił pokazały kolejne lata. Owszem, skrzydła typu delta w Moskiwe bardzo lubiono i chętnie stosowano, ale zawsze z klasycznym usterzeniem. W Tu-144 konstruktorzy musieli zastosować czystą deltę. Oglądając plany Concorde musieli się przestraszyć tych krzywizn skrzydła. Dlatego ograniczyli się tylko do ogólnego obrysu płata, bez zwichrzeń, tylko z zakrzywieniem krawędzi natarcia w dół. Skrzydła są bez wznosu. Z powierzchni sterowych zastosowali na krawędzi spływu cztero-segmentowe ster-lotki. Usterzenie pionowe klasyczne. Przyjęto ogólny układ samolotów Concorde oraz Lockheed CL-286. Ten drugi maiła zabierać na pokład 218 pasażerów. Skrzydła nie posiadały urządzeń hiper-nośnych, dlatego samolot wymagał nieco dłuższych DS./RWY. Takie rozwiązanie moskalom odpowiadało, bo skracało czas prac badawczych.

Jaki jest podstawowy problem przy samolotach naddźwiękowych? Otóż przesuniecie tak zwanego środka parcia. Czym samolot leci szybciej tym środek parcia przesuwa się bardziej do tyłu. Środek ciężkości pozostaje zwykle w tym samym miejscu. Tworzy się dźwignia (maszyna prosta), która doprowadza do ciążenia nosa samolotu w dół. Aby temu zaradzić wychyla się stery wysokości usterzenia. To jednak zmniejsza prędkość lotu. Innym sposobem jest zmiana środka ciężkości poprzez przetaczanie paliwa i takie rozwiązanie zastosowano w Concorde. W CCCP podobne rozwiązanie zastosowano w średnim bombowcu T-4/Su-100.

Kadłub długi wrzecionowaty, o takim przekroju, aby zmieścić fotele w układzie 2×2 w pierwszej klasie oraz 2×3 w klasie turystycznej. W Concorde zastosowano jedną kabinę z fotelami w układzie 2×2. Samolot Tu-144 nie miał na pokładzie kuchni. Twierdzono, że lot potrwa tak krótko, że pasażerowie nie zgłodnieją. W prototypie nie było nawet toalety. W Tu-144 kokpit załogi mieścił cztery stanowiska: dwóch pilotów, nawigatora i mechanika pokładowego. Był to typowy układ samolotów w CCCP. Wszyscy siedzieli twarzą w kierunku lotu. Jeszcze przed pierwszym lotem stanowisko nawigatora usunięto, bo w jego miejscu musiano umieścić szafy z koniecznym wyposażeniem. Mimo to, pierwsza załoga składała się z czterech lotników. Przypomnimy, że w samolocie Ił-62, w tym czasie, w kokpicie było pięciu lotników, chociaż żadna instrukcja nie mówiła, jakie zadania miał piąty członek załogi. Zwykle była to osoba, która dobrze znała język angielski.

Przednia część kadłuba samolotu była o przekroju kołowym ze spłaszczonym spodem. Ten spłaszczony spód od samego początku przechodził w dolną część płata i brał udział w wytwarzaniu siły nośnej. Sam nos był opuszczany w dół o kąt 12 stopni, dla poprawy widoczności do przodu. Kiedy był wyprostowany, widok do przodu z kokpitu miały zapewniać cztery podłużne okna, umieszczone od góry. Jednak ta widoczność musiała być kiepska, skoro w kolejnych samolotach zostało to zmienione. Z samego kokpitu, przy opuszczonym nosie, widoczność zapewniały dwa całkiem spore okna.

Duży problem konstruktorzy mieli z podwoziem głównym. Należano je pomieścić w stosunkowo cienkim skrzydle. Dlatego zastosowano niezwykły układ wózków złożony aż z 12 kół. Razem podwozie miało 26 kół. Ogromna ilość. W przypadku wymiany wewnętrznej opony nakład pracy był bardzo duży, a i czasu zajmowało to dużo. Można by sądzić, że tyle kół to skuteczność hamowania bardzo duża. Niestety tak nie było, bo tarcze hamulców miały małą średnicę. Z uwagi na bardzo długi kadłub golenie podwozia głównego musiały być wysokie. W dodatku przednie podwozie było jeszcze wyższe, aby nadać stosowny kąt maszynie przy starcie i lądowaniu, bo skrzydła miały zerowy kąt zaklinowania. Jednocześnie z podwoziem zasadniczym z belki ogonowej, tuż przy zasobniku na hamujące spadochrony, wysuwała się dodatkowa goleń z dwoma kółkami. To zabezpieczało ogon samolotu przed uszkodzeniem o DS/RWY.

Wyważenie samolotu we wszystkich fazach lotu realizowano poprzez przetaczanie paliwa pomiędzy zbiornikami przenimi i tylnymi. Dzięki temu osiągnięto największą czystość aerodynamiczną. Lot z prędkością rzędu Ma 2 wymuszał stworzenie takiej konstrukcji, która będzie odporna na stałe oddziaływania temperatury 100-120 stopni Celsjusza.

Pierwszy samolot nie miał hermetycznego kadłuba. To także pozwoliło na przyspieszenie jego budowy. Ale piloci w lotach testowych musieli używać, strojów wysokościowych i masek tlenowych.

Trochę istotnych faktów dotyczących programu Tu-144.

Dużymi samolotami o prędkościach rzędu Ma 2-3, w drugiej połowie 50-lat, zajmowało się biuro Władimira Miasiszczewa, który prywatnie był zięciem Andrieja Tupolewa. Władimir Miasiszew był utalentowanym konstruktorem. Biuro W. Miasiszczewa miało na swoim kącie ogromne i szybkie samoloty. Problem jednak w tym, że miały one niezadowalające zasięgi. Niemniej jednak naturalnym był, że program naddźwiękowego samolotu pasażerskiego SST zostanie zlecony temu biuru. Miasiszczew podkreślał brak odpowiedniego silnika i nalegał na opracowanie nowych bardziej oszczędnych jednostek napędowych. Postulował prace nad silnikami dwuprzepływowymi. Ponieważ miały one mieć identyczny ciąg z WD-7 osoby funkcyjne na Kremlu nie mogli pojąć – Dlaczego trzeba zbudować nowy silnik skoro już silnik jest? Przecież w CCCP paliwa nie brakuje! Miasiszcze nie miał takiego przebicia jak jego utytułowany teść. W efekcie, w 1960 roku, biuro Miasiszczewa zostało rozwiązane, a W. Miasiszczewa przeniesiono do instytutu CAGI, gdzie otrzymał podrzędne stanowisko. Jak mówiono skierowano go „do bardziej odpowiedzialnych zadań”.

Wspomniany powyżej samolot bombowy M-50 miał zasięg 3 200 km, który okazał się niezadowalający dla wojska. W. Miasiszczew ostatni projekt samolotu opracował w 1963 roku, już w instytucie CAGI. Miał to być samolot pasażerski o prędkości naddźwiękowej. Prędkość przelotową szacowano na 2 300-2 700 km/h. Samolot miał zabierać na pokład 100 pasażerów, a w wersji rozwojowej 130 osób. Początkowy zasięg miał wynosić 4 000-4 500 km, co jednak nie zadowalało firmy Aerofłot. Dlatego zasięg samolotu zwiększono do 6 500 km. Samolot miał wielkość maszyny M-50, układ typu kaczka i skrzydła typu delta. Silniki umieszczono pod skrzydłami w tylnej części płatowca. Miasiszczew wiedział, że układ kaczka ma ogromne zalety, ale także istotne wady. Dlatego w układzie kierowania przewidywał układ stabilizacji lotu i ograniczenia kątów natarcia. Kanały doprowadzające powietrze do silników miały być rozbudowane i wyposażone w sterowane klapy. Zdecydowanie ten projekt był lepszy od ostatecznej wersji Tu-144. Ale tutaj rządziła polityka.

Po śmierci diabła Stalina, carem na Kremlu został Nikita Chruszczow. Przyjaciel Andrieja Tupolewa. Chruszczow był sześć lat młodszy od Andrieja Tupolewa. Chruszczow lubił Tupoliewa, za to że potrafił przeciwstawiać się Stalinowi. Obaj mieli swoje dacze nad Morzem Czarnym, blisko siebie i razem spacerowali po plaży. W lipcu 1963 roku, OKB Tupolewa otrzymało oficjalne zlecenie na samolot SST, nad którym już pracowano od dwóch lat. Mało tego, zmuszono biura OKB Iliuszyna i OKB Antonowa do udzielenia pomocy w programie. W rzeczywistości te biura nie przykładały się do współpracy. Przecież ich szefowie w okresie wojny ojczyźnianej pracowali pod nadzorem Andrieja Tupolewa i kiedy się usamodzielnili znowu mieliby być na jego usługach?. Tak to nie działało. W CCCP nie ma tak jak w USA, że cały naród jednoczy się pod wspólnym celem.

W tym czasie Andriej Tupolew miał już 75 lat i zdawał sobie sprawę, że nie wykona sam tego programu. Podczas narady w biurze konstruktorskim OKB zaproponował na głównego konstruktora samolotu SST swojego syna Aleksieja. Aleksiej miał wówczas 38 lat. Był zdolnym i odważnym konstruktorem, ale słabym organizatorem. Jednak była to propozycja nie do odrzucenia. W rzeczywistości, Andriej Tupolew ciągnął program, a syn, Aleksiej konsultował z nim wszystkie decyzje. W tym czasie (1967 rok) Andriej Tupolew otrzymał stopień wojskowy generał pułkownik przemysłu zbrojeniowego i ubrano go w galowy mundur. Za samolot Tu-144 w 1972 roku, Andriej Tupolew otrzymał trzeci już order „Bohatera Pracy Socjalistycznej”, najwyższe odznaczenie w CCCP. Jego syn Aleksiej nic nie dostał.

Po śmierci Andrieja Tupolewa (23.12.1972 rok) program miał wielu ojców. W dniu 11.09.1971 roku, umarł Nikita Chruszczow. Carem na Kremlu został Leonid Breżniew. On nadal popierał program Tu-144. Nie zmieniła jego zdania nawet katastrofa samolotu w Paryżu w 1973 roku i kolejne. Na Kremlu była jednak już spora opozycja forująca samolot szerokokadłubowy Iliuszyn Ił-86. Nadal CCCP chciał udowadniać, że ustrój komunistyczny jest lepszy od kapitalizmu. Z pomocą Breżniewowi przyszedł światowy kryzys paliwowy (1973 roku). Mówiono, że przy planowanej gospodarce socjalistycznej kryzysy nie występują. Nadal pompowano pieniądze w niepotrzebny program, który zamknięto dopiero po śmierci Breżniewa, a za cara wybrano Jurij Andropowa w 1983 roku, nie kończąc 17-tego egzemplarza Tu-144.

Oblot pierwszego samolotu Tu-144.

W 1966 roku, przystąpiono do budowy prototypu. W dniu 26.05.1968 roku, samolot został zaprezentowano wybranym dziennikarzom i odbyła się konferencja prasowa. Konstruktorzy siedzieli na tle rysunków samolotu.

Pierwszy samolot Tu-144 wystartował 31.12.1968 roku. Data jest podawana we wszystkich możliwych publikacjach i wydaje się, że nie budzi wątpliwości. Czy aby na pewno? Powszechnie przyjmuje się, że Moskwa ścigała się z samolotem Concorde. Tylko, że Concorde nie ścigał się z Tu-144. Według nas OKB Tupolewa ścigało się z planem gospodarczym i związanymi z nimi funduszami. Gdyby samolot nie został oblatany do końca roku, fundusze mogłyby zostać cofnięte. Nie wykluczone, że samolot został oblatany w pierwszych dniach stycznia 1969 roku, a wpisano datę 31.12.1968 rok. Jest całkiem sporo filmów z pierwszego lotu. I to jest podejrzane, bo kamerzyści są nawet na pokładzie i filmują uśmiechnięte twarze lotników, którzy za chwilę mają startować do lotu, który nie wiadomo jak się zakończy. Wiadomo, że grudniowa pogoda w Moskwie była zła. Ostro sypał śnieg i wiał silny wiatr. Samolot przez kilka dni wyciągano z hangaru (licząc na poprawę pogody) i po paru godzinach z powrotem chowano. Jeśli faktycznie lot odbył się 31.12.1968 roku, to musiała być kiepska widoczność i było to igranie z życiem i unikalnym samolotem.

Historia światowego lotnictwa zna przypadek, kiedy samolot został oblatany w dniu 1 stycznia. Jednak, aby nie stracić dotacji wpisano datę 32 grudzień. W końcu kalendarz jest rzeczą umowną.

Na udostępnionych filmach z „pierwszego lotu” widzimy słoneczną pogodę i dobre warunki lotne. Załoga w kokpicie nie używa masek tlenowych. Wsiadając do samolotu nie zabiera ze sobą spadochronów, co w tych latach było standardem przed doświadczalnym lotem. W dodatku, dowódca załogi Edward Jelian prowadzi infantylną rozmowę z Andriejem Tupolewem.

Nie ulega jednak wątpliwości, że samolot oblatano. Załogę stanowili: pierwszy pilot Edward Jelian, drugi pilot Michaił Kozłow, mechanik Seli Westrow, operator aparatury badawczej Władimir Benderiew. Lot odbył się na lotnisku Żukowskiego i trwał 38 minut.

Przez cały 1969 rok, samolot przechodził badania w locie, chociaż tych lotów nie było wiele. Nie ulegało wątpliwości, że samolot jest w stanie przekroczyć prędkość dźwięku. Pierwszy raz samolot przekroczył Ma 1 na pułapie 10 570 m, w dniu 5.06.1969 roku. Przekroczenie prędkości Ma 2 na pułapie 16 300 m nastąpiło dopiero 26.05.1970 roku. Nie podawano do publicznej wiadomości, że piloci latali w maskach tlenowych.

Samolot odbył przelot po Europie, odwiedzając niektóre miasta. Ponieważ maszynę trapiły usterki, dlatego samolot musiał kilkakrotnie lądować awaryjnie, co tłumaczono jako kurtuazyjne odwiedziny. Tak było w 1971 roku, kiedy samolot lecąc z Europy Zachodniej wylądował na Okęciu.

Nowy samolot Tu-144.

Już w czasie budowy pierwszego samolotu Tu-144 podejrzewano, iż maszyna jest źle opracowana aerodynamicznie. Konstruktorzy skupili się wyłącznie na skrzydłach, nieco pomijając kadłub. Skrzydła były zaklinowane pod zerowym kątem, czego w zasadzie się nie stosuje. Zaklinowanie skrzydeł pod kątem 2-5 stopni powoduje, że kadłub pozostaje równoległy do napływającego powietrza, więc stawia mniejszy opór. W Tu-144 cały samolot w locie zarówno wolnym jak i szybkim leci na dużych kątach natarcia, co zwiększa opór. W dodatku, przed chwytami powietrza do silników wytwarzało się dodatkowe ciśnienie, które wypychało przód samolotu w górę, co dodatkowo zwiększało kąt natarcia. To ciśnienie nie jest złe, jeśli powstaje w odpowiednim miejscu, na przykład w pobliżu środka ciężkości. Konstruktorzy liczyli na to, że to ciśnienie będzie wyrównywać dźwignię powstałą na wskutek przesunięcia środka parcia. Tak się jednak nie stało.

Ponieważ Kreml żądał rezultatów, nie można było oficjalnie ogłosić, że powstaje zupełnie nowy samolot, bo obecny się nie sprawdził. Był to manewr stosowany w państwie moskiewskim, a jako przykład można podać bombowce Tu-22 i Tu-22M, które w ogóle nie są do siebie podobne. Dobrze, że nie były to 30-lata lub 40-lata, bo konstruktorzy mogliby pożegnać się z życiem. (Źródło informacji w książce „Latające trumny stalina” Władimira Bieszanowa.).

W OKB Tupolewa przystąpiono do budowy zupełnie innego płatowca. Zmieniono bardzo dużo detali jak i całych systemów. Po pierwsze zmieniono całkowicie skrzydła. Zostały one zaklinowane pod dodatnim kątem w stosunku do kadłuba. Zrezygnowano z krawędzi natarcia w kształcie litery S. Generalnie zastosowano układ podwójnej delty. Zrobiono tak, gdyż zewnętrzne części skrzydeł otrzymały ujemny wznos, po to aby samolot był bardziej stateczny na małych prędkościach. W poprzednich płatach strugi powietrza chętnie spływały na bok płata dając mniejszą siłę nośną. Nie chciano zastosować kierownic aerodynamicznych, tak powszechnych w konstrukcjach wojskowych, bo one zwiększają powierzchnię, a przez to tarcie. Zwiększono rozpiętość skrzydeł o ponad 1 m.

Zaklinowanie skrzydeł spowodowało, że zmianie uległa przednia część kadłuba, której teraz przekrój poprzeczny był całkowicie kołowy. Przy okazji zmieniono oszklenie ruchomego dziobu, z górnych czterech okien na okna boczne. Nie do końca wiadomo, dlaczego to uczyniono. Może chodziło o większe zróżnicowanie Tu-144 od Concorde. W każdym razie to oszklenie to nie jest oryginalne rozwiązanie z CCCP. Pomysł podpatrzono w konstrukcjach SST w USA.

Kolejną istotną zmianą było rozsunięcie gondoli z silnikami z powodów o których napisaliśmy powyżej. Nie rozsunięto ich tak daleko jak w Concorde, ale jednak. Uboczną korzyścią było nieznaczny ale jednak spadek wibracji i hałasu emitowanego przez silniki. Skrócono także kanały dolotowe powietrza do silników. Co prawda nie tak jak w Concorde, ale jednak. Pamiętajmy, że silniki nadal były sterowane analogowo układem elektryczno-hydraulicznym.

Na samym końcu wspomnimy, o tak zwanych wąsach, umieszczonych na kadłubie w przedniej części. Są one wychylane (wysuwane) tylko przy małych prędkościach. Ich rolą jest wywołanie odpowiednich zawirowań przepływającego powietrza, aby zwiększyć stabilność samolotu. Są one zbudowane jak płaty z dużym wysklepieniem i czterema stałymi szczelinami.

Zmiana podwozia głównego była podyktowana rozsunięciem gondoli silnikowych. Ponieważ podwozie 26-kołowe było utrapieniem mechaników, zmniejszenie ilości kół do 18 sztuk zostało przyjęte z zadowoleniem.

Czego nie zmieniono? Samolot nadal miał prosty układ sterowania: Mechaniczny ze wzmacniaczami hydraulicznymi, wspomagany prostym układem blokowania niebezpiecznych kątów natarcia.

Kokpit załogi i lot.

Kokpit od samego początku projektowano dla czterech osób. Wszyscy siedzieli frontem w kierunku lotu. Pulpit mechanika był ustawiony tak jak w każdym samolocie transportowym lub bombowy w CCCP. Dopiero później, po podpatrzeniu kokpitów samolotów zachodnich, pulpit mechanika umieszczono wzdłuż burty i lotnik siedział bokiem. Mało tego, pulpit ten wyposażono w zdublowane dźwignie sterowania silnikami. Dlaczego tak uczyniono? Obsługując każdy samolot z państwa moskiewskiego należy być ośmiornicą. Wiele jest dźwigni i przełączników. Poszczególne systemy nie są ze sobą powiązane. Sam samolot Tu-144 trzeba było pilotować stale trzymając wolant obiema rękami. Na wolancie były duże siły, więc w trudnych sytuacjach to mechanik regulował ciągiem silników. Czwarta osoba z kokpitu została usunięta, kiedy zabrakło dla niej miejsca. W miejscu fotela nawigatora umieszczono dodatkowe wyposażenie.

Lotnicy podczas rejsu siedzieli w pilotkach i mieli pod ręką maski tlenowe. Wychodzono z założenia, że w momencie awarii, na przykład rozszczelnienia kadłuba, załoga mając taki system nie straci przytomności i uratuje pasażerów. Oficjalnie o tym nie mówiono, ale wieść gminna się szybko rozeszła. Dlatego trudno się dziwić, że w tym krótkim okresie eksploatacji pasażerów na pokładzie było niewielu. Wykorzystanie miejsc było na poziomie 30-40 %. Pasażerów nie zachęcił nawet szampan i kawior w cenie biletu, chociaż w sklepach brakowało zwykłego salcesonu. Na pokładzie było głośno od pracujących silników i klimatyzacji.

Ministerstwo Aerofłot został podporządkowany pod przyszły rozkład lotów Tu-144, które miały latać na wszystkich dalekich trasach. Kiedy samolot Tu-144 startował w rejs, całe ministerstwo stawało na nogi. Z uwagi na mały zasięg, co chwilę sprawdzano jaka pogoda panuje w miejscu lądowania. Gdyby się pogorszyła natychmiast samolot kierowano na lotnisko zapasowe, bo rezerwa paliwa była minimalna. Podczas startów z typowych nawierzchni asfaltobetonowych okazywało się, że „samolot zwija asfalt”, czyli niszczył nawierzchnię od gorących gazów z potężnych silników. I ten długi rozbieg i dobieg.

Nowy Tu-144 trapiły te same usterki co pierwszy model. Pękały struktury wewnątrz płatów, co wywoływało rozszczelnienia zbiorników paliwa i jego wyciekanie. Oficjalnie samolot uległ dwóm katastrofom: Paryż 3.06.1973 roku, oraz w locie doświadczalnym w 1978 roku, w której zginęło dwóch pilotów. Ten drugi lot był wykonywany pod presją, co w państwie moskiewskim jest czymś normalnym.

Oficjalne loty towarowe na trasie Moskwa – Ałma-Ata (dystans 3 163 km, 1 707 NM) rozpoczęto od dnia 26.12.1975 roku. Kariera pasażerska trwała od 1.11.1977 roku – 1.06.1978 roku. W lotach doświadczalnych samolot osiągał prędkość max Ma 2,35, jednak bez dopalaczy leciał z prędkością Ma 1,2-1,3. Oficjalnie wykonano 102 loty rejsowe, w tym 55 z pasażerami.

W 1996 roku, na bazie Tu-144 D Nr 77114 powstała wersja Tu-144 LL (latające laboratorium). Do napędu wykorzystano silniki Kuzniecow NK-321, które są używane w bombowcu Tu-160. Program finansowała NASA i Amerykańskie firmy lotnicze. Na pokładzie zamontowano zachodnią aparaturę badawczą. Załogi były tylko moskiewskie. W locie na pokładzie nigdy nie było przedstawicieli obcych państw. Maszyna odbyła kilkadziesiąt lotów z misjami badawczymi. Ostatni lot odbył się 14.04.1999 roku.

Dane T-T		Tu-144 pierwszy model 1968r.	Tu-144 drugi model
Wymiary				Miano
R		27,65	28,80	M.
D		59,40	65,70	M.
H		10,50	10,50	M.
Pow. nośna		469	506	M2
Masa	Własna	80 000		Kg
	Całkowita	180 000		Kg
	Max			Kg
	Ładunku			Kg
	Paliwo	70 000		Kg
Zasięg	Max	4 300	6 500	Km
Silnik	Typ	NK-144 / WD-7 D	Kolesow RD-36-51
	Ciąg	4 x 127,5 kN bez dop 4 x 171,6kN z dop
Załoga		4	3
Liczba	sztuk	1	15

Concorde na godzinę lotu zużywał 25 629 litrów paliwa. Tu-144 D na godzinę zużywa podobnie 25 700 litrów, ale leci znacznie wolniej. Tu-144 może zabrać na pokład 120-140 pasażerów.

NK-144 / WD-7 D – długość 5,20 m, średnica 1,50 m, masa silnika suchego 2 827 kg

Kolesow RD-36-51 – długość 5,22 m, średnica 1,41 m, masa silnika suchego 4 125 kg. Zbudowano 91 sztuk.

Egzemplarze Tu-144.

Ogółem zbudowano 16 samolotów. Egzemplarz siedemnasty nie został ukończony.

1. Tu-144 pierwszy model nr 044-1 rejestracja CCCP-68001. Silniki NK-144. Pierwszy lot oficjalnie 31.12.1968r. Samolot został rozbity podczas lądowania. Wytoczył się z DS/RWY. Nikomu nic się nie stało.
2. Tu-144 S drugi model nr 011-2 rejestracja CCCP-77101. Silniki NK-144. Pierwszy lot w 1971r. Samolot został rozbity.
3. Tu-144 S nr 012-3 rejestracja CCCP-77102. Silniki NK-144 F. Pierwszy lot w 1970r. Miał być wzorcem samolotu seryjnego. Rozbity 3.06.1973r., w Paryżu. Zginęło 6 osób na pokładzie, 8 osób na ziemi i kilkanaście było rannych.
4. Tu-144 S nr 021-4 rejestracja CCCP-77103. Silniki NK-144 F. Pierwszy lot w 1973r. Samolot rozbity lub zezłomowany.
5. Tu-144 S nr 022-5 rejestracja CCCP-77144. Silniki NK-144 F. Pierwszy lot w 1974r. Pierwszy samolot wpisany w rejestr Aerofłotu. Był przygotowywany do pokazu na Paris Air Show 1975r. Prawdopodobnie rozbity.
6. Tu-144 S nr 031-6 rejestracja CCCP-77105. Zbudowany w 1974r. Utracony.
7. Tu-144 S nr 041-7 rejestracja CCCP-77-106. Zbudowany w 1975r. Eksponowany w Muzeum sowieckich Sił Powietrznych w Monino.
8. Tu-144 S nr 042-9 rejestracja CCCP-77-108. Zbudowany w 1975r.
9. Tu-144 S nr 051-8 rejestracja CCCP-77-107. Zbudowany w 1975r. Pozostał w instytucie w Kazaniu.
10. Tu-144 S nr 052-10 rejestracja CCCP-77-109. Zbudowany w 1976r. Utracony.
11. Tu-144 S nr 061-11 rejestracja CCCP-77-110. Zbudowany w 1975r. Pierwszy lot w 1977r. Eksponowany w Muzeum Lotnictwa Cywilnego w Uljanowsku.
12. Tu-144 D nr 062-12 rejestracja CCCP-77-111. Silniki RD36. Zbudowany w 1978r. Pierwszy lot w 27.04.1978r. Eksponowany w Muzeum Techniki w Sinsheim.
13. Tu-144 D nr 071-13 rejestracja CCCP-77-112. Silniki RD-36. Zbudowany w 1979r. Pierwszy lot w 12.11.1978r. Ostatni lot 11.12.1981r.
14. Tu-144 D nr 081-14 rejestracja CCCP-77-113. Silniki RD-36. Zbudowany w 1979r. Utracony.
15. Tu-144 D nr 082-15 rejestracja CCCP-77-114. Zbudowany w 1980r. W 90-latach przebudowany na Tu-144LL Służył do testów wyposażony w silniki NK-3216. Eksponowany w Żukowskim.
16. Tu-144 D nr 091-16 rejestracja CCCP-77-115. Silniki RD-36. Zbudowany w 1981r. Eksponowany w Żukowskim.
17. Tu-144 D nr 092-17 rejestracja CCCP-77-116. Nie ukończony. Budowę przerwano w 1984r.

Opracował Karol Placha Hetman