Николай Бодрихин - Туполев

• Название: Туполев
• Автор: Николай Бодрихин
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-235-03439-6

Андрей Николаевич Туполев — выдающийся русский авиаконструктор, руководивший проектированием и производством ста типов самолетов, во многом определивших лицо мировой авиации в XX столетии. Также он — разработчик торпедных катеров, глиссеров, амфибий, аэросаней, дирижаблей. Ученик H. E. Жуковского, вместе с ним был основателем Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) — мощного авиационного научного центра, а затем возглавлял собственное конструкторское бюро. Залог успешного творчества Туполева — талант и глубокие знания, крупномасштабное мышление и внимание к мельчайшим деталям, исключительная целеустремленность и полная самоотдача, умение руководить и принимать единственно правильное решение под личную ответственность. Он пользовался огромным авторитетом в государстве, которое благодаря его деятельности получило мощную стратегическую авиацию. Он — единственный в истории авиации человек, чей первый самолет-авиетка взлетел в воздух еще в 1923 году, а в 1968-м, почти полвека спустя, он проводил в полет свой первый сверхзвуковой пассажирский лайнер — Ту-144.

---

…Во второй половине XX века самолет широко шагнул в жизнь большинства населения развитых стран, существенно экономя время, расширяя возможности, нивелируя трудности, быстро став привычным предметом быта, как автомобиль, телефон, стиральная машина. Среди лайнеров, летавших над территорией бывшего СССР, Китая, Восточной Европы, десятков других стран мира, машины с маркой «Ту» были самыми распространенными.

Не будет преувеличением сказать, что доля труда, таланта и организационной воли Андрея Николаевича Туполева присутствует сегодня в каждом типе самолета, поднимающегося в воздух, независимо от страны, где он сделан.

Сверхзвуковой пассажирский

Успешное создание сверхзвуковых боевых самолетов, в том числе и тяжелых, способствовало благоприятной обстановке для изучения возможности создания сверхзвукового пассажирского самолета (СПС).

История появления предварительных проектов таких самолетов уходит своими корнями в первые послевоенные годы, когда в США, Франции и Великобритании было предложено несколько гипотетических проектов, весьма далеких по предлагаемым решениям от практической реализации.

Во второй половине 1950-х годов по обе стороны «железного занавеса» появляются сначала опытные, а затем и серийные сверхзвуковые тяжелые самолеты военного назначения, и практически сразу на их базе ведущие мировые авиационные фирмы подготавливают проекты СПС различных аэродинамических и компоновочных схем. Детальный анализ и дальнейшая проработка предложенных проектов пассажирских самолетов на базе первых сверхзвуковых бомбардировщиков показали, что создание эффективного и при этом экономически конкурентоспособного пассажирского самолета путем модификации военного прототипа — задача крайне сложная (в отличие от процесса создания первых реактивных пассажирских самолетов на базе дозвуковых тяжелых боевых самолетов). Первые сверхзвуковые боевые тяжелые самолеты по своим конструктивным решениям в основном отвечали требованиям сравнительно кратковременного полета на сверхзвуке. Для СПС требовалось обеспечить длительный крейсерский полет на скоростях, больших 2M, a специфика перевозки пассажиров в большой герметичной кабине требовала значительного повышения надежности работы всех элементов конструкции самолета в условиях более интенсивной эксплуатации и увеличения длительности полетов на сверхзвуковых режимах.

Постепенно анализируя и оценивая все возможные варианты технических решений, ведущие авиационные специалисты, как в СССР, так и на Западе, пришли к твердому мнению, что экономически эффективный СПС необходимо проектировать как принципиально новый тип летательного аппарата.

В ОКБ А. Н.Туполева к проектированию СПС подошли в начале 1960-х годов. Первые технические предложения ОКБ в основном базировались на проектах дальних бомбардировщиков, прежде всего самолетов семейства Ту-22 («105А» и «106А»), а также стратегического ударного самолета «135». В дальнейшем, когда начались работы по Ту-144, С. М. Егер предложил предварительный проект Ту-144 с двигателями НК-144, по своим компоновочным решениям повторявший проект Ту-135П.

Компоновочная схема пассажирского самолета Ту-114.

Компоновочная схема сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144.

Конечно, уже в середине 1950-х годов любое крупное КБ представляло собой большой и до автоматизма отлаженный научно-производственный организм, где роль генерального конструктора объективно была схожей, но субъективно различной. В одних КБ это был суровый и жестокий владыка, в других трепетный честолюбец, в третьих — проверенный товарищ и опытный лидер. В своем ОКБ Андрей Николаевич воплощал в себе все названные черты, исключая жестокость, честолюбие, рвачество…

Помимо ОКБ А. Н. Туполева, предварительной проработкой по этой теме в СССР занималось ОКБ-23 В. М. Мясищева, создавшее несколько выдающихся образцов тяжелых самолетов. Здесь в конце 1950-х годов были подготовлены предложения по нескольким оригинальным и свежим проектам СПС (М-53, М-55А, М-55Б и М-55В).

Начало 1960-х годов ознаменовалось развертыванием практических работ над англо-французским СПС «Конкорд» («Concorde») (начало исследований 1955–1956 годы) с крейсерской сверхзвуковой скоростью полета более 2М, с дальностью полета со 120–140 пассажирами на борту — 6000–6500 километров. Одновременно основные авиационные фирмы США, исходя из своего видения рынка будущих пассажирских самолетов, приступили к работам по проектированию значительно более крупного СПС, чем «Конкорд», предназначенного для перевозки 250–300 пассажиров с крейсерской скоростью до 3M на дальность около 8 тысяч километров (проекты фирм «Боинг», «Локхид», «Дуглас»).

Анализ условий существования будущего СПС, проведенный в СССР применительно к уровню отечественного самолетостроения и его ближайших перспектив, а также экономических возможностей страны и потребностей ГВФ, показал, что для СССР наиболее предпочтительным является создание СПС, близкого к англо-французскому «Конкорду». Перед отечественной авиационной наукой и промышленностью вставали научно-технические проблемы, с которыми наша ни дозвуковая пассажирская, ни военная сверхзвуковая авиация не сталкивались. Прежде всего для обеспечения требуемых летно-технических характеристик СПС (двухмаховый полет на дальность со 100–120 пассажирами до 6500 километров, в сочетании с приемлемыми взлетно-посадочными данными) требовалось обеспечить значительное улучшение аэродинамики самолета при крейсерских полетах на 2–2,2М. Длительный полет на скорости более 2M был связан с необходимостью обеспечения жаропрочности и жаростойкости некоторых агрегатов планера при повышенных температурах, предстояло создать теплостойкие конструкционные материалы, смазки, герметики, учесть особенности работы конструкций в условиях циклического аэродинамического нагрева.

Все эти задачи детально изучались, а при необходимости и решались в ЦАГИ, в ОКБ А. Н. Туполева, другими ОКБ, привлекавшимися к программе создания советского СПС.

Официальным основанием для начала работ по отечественному СПС первого поколения (СПС-1), получившему обозначение Ту-144, стало постановление Совета министров СССР от 16 июля 1963 года и приказ Министерства авиационной промышленности от 26 июля того же года.

ОКБ А. Н. Туполева предписывалось спроектировать и построить сверхзвуковой пассажирский самолет с крейсерской скоростью полета 2300–2700 км/ч, практическая дальность полета на сверхзвуке с 80–100 пассажирами оговаривалась в 4000–4500 километров; а в перегрузочном варианте, с дополнительными топливными баками и с 30–50 пассажирами, — 6000–6500 километров. Эксплуатация таких самолетов предполагалась с аэродромов первого класса при нормальной взлетной массе машины в 120–130 тонн. В 1966–1967 годах предполагалось построить пять экземпляров Ту-144 (из них два экземпляра для прочностных испытаний).

Двигатели для Ту-144, в соответствии с рекомендациями ЦИАМ, задавались двухконтурными турбовентиляторными с форсажными камерами. ОКБ Н. Д. Кузнецова на основе газогенератора ДТРД HК-8 предписывалось создать для будущего советского СПС ДТРДФ, получивший обозначение НК-144, с взлетной тягой 20000 кгс и удельным расходом топлива на крейсерском сверхзвуковом режиме на уровне 1,35–1,45 кг/кгс*ч. Следует отметить, что успех проекта Ту-144 (как и любого другого самолета) в большой, если не в бóльшей степени зависел от успехов двигателистов. Выбор для Ту-144 ДТРДФ, работающего на форсаже на крейсерских режимах, был отнюдь не бесспорным, но давал возможность получить для Ту-144 менее напряженный в температурном отношении двигатель, а соответственно более надежный и менее дорогой, для выполнения полетов в широком диапазоне высот и скоростей, чем в случае выбора одноконтурного турбореактивного двигателя. Большие сомнения вызывала возможность получения умеренных расходов топлива на крейсерских режимах на данном типе двигателя и, как следствие, обеспечение требуемой дальности полета. Еще при проектировании сверхзвуковых стратегических носителей М-50/М-52 и М-56 в ОКБ Мясищева, а также в ходе проработки СПС М-53 и М-55, там получили расчетные результаты, говорящие о том, что развить приемлемую сверхзвуковую дальность полета на тяжелом самолете вполне реально при условии использования двигателей с удельным расходом топлива в пределах 1,2 кг/кгс*ч. Такой двигатель в опытных экземплярах к началу 1960-х годов в СССР был создан — это был одноконтурный бесфорсажный турбореактивный двигатель «16–17» (взлетная тяга 18000 кгс, удельный расход топлива на крейсерском режиме 1,15 кг/кгс*ч), разработанный в ОКБ-16 П. Ф. Зубца.

Проектирование Ту-144 Андрей Николаевич решил поручить отделению «К», занимавшемуся до этого беспилотной техникой и имевшему достаточный опыт в области освоения длительного полета со скоростями, превышающими 2M (ударный беспилотный самолет Ту-121, беспилотные самолеты-разведчики — серийный Ту-123 и опытный Ту-139). Главным конструктором и руководителем работ по теме Ту-144, при активной поддержке министра обороны Д. Ф. Устинова и министра авиационной промышленности П. В. Дементьева, Андрей Николаевич назначил своего сына — Алексея Андреевича Туполева. Это решение вызвало недовольство некоторых старых помощников Андрея Николаевича, прежде всего С. М. Егера.