"Авиация и космонавтика 1999 03" - читать интересную книгу автора

"104" (Ту-104)

Среднемагистральный пассажирский самолет, серийный Первый в мире реактивный пассажирский самолет, успешно начавший эксплуатацию на линиях ГВФ

Опытный самолет "104"(Ту-104). Заводские испытания 1955 г.

Успешное внедрение самолетов с турбореактивными двигателями в ВВС позволило перейти к проблеме создания реактивных пассажирских самолетов для гражданской авиации. Прототип первого в мире серийного реактивного пассажирского самолета, получившего обозначение "Комета", появился в 1949 году в Великобритании. После нескольких лет испытаний и доводок машина начала эксплуатироваться на линиях ГВФ. Однако серия катастроф в первой половине 50-х годов заставила снять самолет с эксплуатации. Потребовалось четыре года дополнительных исследований и доработок конструкции, прежде чем практически новая "Комета" вновь вернулась на линии.

Руководство КБ во главе с А.Н.Туполевым, основываясь на положительном опыте разработки, испытаний и начале серийного производства самолета Ту-16, вышло в конце 1953 года с предложением к руководству страны с идеей создания на базе серийного Ту-16 пассажирского самолета с ТРД. Вскоре А.Н.Туполев делает доклад в ЦК КПСС по этому предложению. В докладе внимание руководства страны концентрируется на преимуществах модификацией ного подхода к проектированию первого отечественного пассажирского самолета. Из эксплуатационных моментов отмечались: большая крейсерская скорость полета (втрое большая, чем у основных пассажирских самолетов Аэрофлота того периода Ли-2 и Ил-12); возможность полета на больших высотах без болтанки; высокая грузоподъемность и пассажировместимость при обеспечении высокой комфортабельности. Впервые в СССР речь шла о создании для ГВФ массовой гражданской машины класса "Лайнер", способной сделать скоростной воздушный транспорт массовым средством передвижения.

КБ сумело доказать, что имеется возможность обеспечить приемлемые для того периода экономические характеристики даже с учетом резкого увеличения расходов топлива при внедрении реактивных пассажирских самолетов. Согласно оценок, проведенных в КБ, необходимо было для улучшения экономичности: увеличить ресурс реактивной машины до 25000-30000 летных часов вместо 10000 для поршневых самолетов; поднять коммерческую нагрузку, создав самолеты на 50-100 и более пассажиров; увеличить рейсовую скорость полета за счет доведения крейсерской скорости полета до 750-800 км/ ч. Значительный экономический выигрыш, по мнению КБ, должен был дать модификационный путь создания пассажирской машины на основе освоенного в серии и эксплуатации Ту-16. Полностью использовался опыт постройки, доводки и эксплуатации военного прототипа, что обеспечивало высокую надежность и безопасность эксплуатации, столь важные для пассажирского самолета; значительно уменьшались затраты на освоение серийного выпуска, благодаря чему уменьшалась себестоимость самолета и повышались экономические характеристики; значительно облегчались проблемы подготовки летного и наземного состава для нового пассажирского самолета за счет использования специалистов, прошедших подготовку в ВВС. Эта концепция, применительно к реактивному пассажирскому самолету, была продолжением и развитием идей, принятых в КБ в 30-е и 40-е годы при проектировании и постройке поршневых пассажирских и транспортных самолетов.

Еще до принятия официального решения по самолету в КБ начались работы по его проектированию. 11 июня 1954 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 1172-516 о создании дальнего пассажирского скоростного самолета Ту-16П (обозначение по КБ самолет "104", затем принятое как официальное - Ту-104, после чего последняя четверка в официальных обозначениях туполевских пассажирских машин стала постоянной цифрой). Самолет должен был проектироваться на базе бомбардировщика Ту-16 с двумя двигателями АМ-3-200. Серийный выпуск возлагался на завод №135 в Харькове.

Схема перехода к Ту-104 от Ту-16 осуществлялась за счет замены фюзеляжа на вновь спроектированный большего диаметра (3,5 м вместо 2,9 м) с герметической кабиной от носка фюзеляжа до отсека хвостового оперения. Изменялась схема самолета: вместо среднеплана самолет становился низко-планом, соответственно перепроектировались центроплан и мотогондолы. От серийного Ту-16 использовались: отъемные части крыла, двигательные отсеки крыла, шасси, горизонтальное оперение, вертикальное оперение и гондолы шасси. Первоначально Ту-104 проектировался на 50 человек, хотя с самого начала предусматривался дальнейший переход в случае удачи проекта на модификации под 70 и более пассажиров.

В сентябре 1954 года эскизный проект Ту-104 был предъявлен ВВС. В ноябре-декабре состоялась макетная комиссия, одновременно шло рабочее проектирование и постройка опытного экземпляра самолета.

В ходе создания Ту-104 особое внимание было уделено обеспечению высокой надежности конструкции самолета, а также увеличению ресурса планера и особенно гермокабины. Помятуя о проблемах, с которыми столкнулись англичане с "Кометой", при выполнении программы создания Ту-104 его планер впервые в отечественной практике был подвергнут циклическим испытаниям в гидробассейне ЦАГИ. Эти испытания позволили выявить слабые места в конструкции, провести доработки и обеспечить ее необходимую долговечность.

Одновременно для Ту-104 проводился поиск наиболее рациональных компоновочных схем размещения пассажирских салонов, кухни и бытовых помещений. Разрабатывалась конструкция удобных пассажирских кресел, бестеневое освещение салонов, подбирались цветовые гаммы интерьеров и материалы для обивки и облицовки перегородок и кресел. Его интерьер проектировался из предпосылки, что чувство комфорта и безопасности можно обеспечить, создав в самолете "домашнюю обстановку" (идея "салон - дом"). Отсюда некоторая перегруженность интерьера эклектическими элементами традиционного имперского стиля, а также дробность общего объема и отдельных деталей, использование форм и конструкций вагонной архитектуры, обильная отделка под золото и под орех. В дальнейшем, уже в серии, интерьер кабины стал более "демократичным", приблизившись к мировым стандартам того периода.

Серийный самолет Ту-104. Эксплуатационные испытания.

Пассажирская специфика самолета вызвала необходимость разработки новых агрегатов СКВ, электроприборов приготовления и подогрева пищи, освещения салонов, радиофикации пассажирских кабин и т.д. Кроме того, к существующим системам были предъявлены повышенные требования по надежности. Некоторые новые агрегаты, в основном бытового назначения, были спроектированы в самом КБ, так как в тот период специализированные КБ не брались за эту тематику.

Опытный самолет Ту-104 с двигателями АМ-3 к началу 1955 года был закончен в опытном производстве и немедленно передан в ЖЛИ и ДБ, где начались его доводки и подготовка к испытаниям Заводские испытания опытного Ту-104 начались 11 июня 1955 года и продолжались до 12 октября 1955 года. Испытания проводил экипаж в составе: командир корабля летчик-испытатель Ю.Т.Алашеев, второй пилот Б.М.Тимо-шок, штурман - П.Н.Руднев, ведущий инженер - В.Н.Бенднеров. От КБ ведущим инженером по Ту-104 назначили Б.Ф.Петрова, общее руководство темой, как и по Ту-16, осуществлял Д.С.Марков, затем Главный конструктор самолета. Первый вылет опытный Ту-104 совершил 17 июня 1955 года. В ходе заводских испытаний были получены данные, практически соответствовавшие требованиям на самолет, изложенным в ПСМ, за исключением длины разбега. Этот недостаток был исправим пекле постановки на самолет двигателей АМ-ЗМ. Самолет рекомендуется на государственные испытания.

Пока шли заводские испытания серийный завод №135 готовился к производству Ту-104. Работа шла как в годы войны: менее чем через год после выхода ПСМ во вновь строющемся сборочном цехе завода заканчивали первый серийный Ту-104, а у цеха еще не была закончена крыша. 5 ноября 1955 года экипаж летчика-испытателя В.Ф.Ковалева поднимает первый серийный самолет в воздух, за ним последовали еще две машины нулевой серии. К маю 1956 года они были готовы к эксплуатационным испытаниям. В августе 1956 г. была готова первая машина головной серии, ее поднимал в воздух и проводил заводские испытания летчик-испытатель серийного завода Ф.Ф.До-ценко. Началось полномасштабное производство Ту-104.

Государственные испытания первая опытная машина проходила в ГК НИИ ВВС с 31 января 1956 года по 15 июня 1956 г. Государственные испытания проводил экипаж во главе с А.К.Стариковым, до этого с успехом проведший испытания Ту-16 и сделавший очень много для того, чтобы и Ту-104 "встал на крыло". На испытаниях был проведен большой объем полетов, связанных с аварийными ситуациями: отказ одного из двигателей на взлете, слив топлива в полете, прерванный взлет, экстренное снижение с больших высот, определение характеристик срыва, проверка эффективности противообледенительных систем и т.д. В ходе государственных испытаний 22 марта 1956 года опытный Ту-104 совершил полет в Лондон с группой дипломатических работников, а также с Председателем КГБ И.А.Серовым, готовившим визит Н.С. Хрущева и Н.А. Булганина в Англию. Появление Ту-104 на Западе вызвало настоящий фурор в авиационных и общественных кругах по ту сторону "Железного занавеса", Западу стало ясно, что СССР блестяще освоил сложнейшие технологии в области самолетостроения и способен производить не только современные боевые реактивные машины (с ними запад в боевой обстановке не так давно познакомился в Корее), но и может производить первоклассные пассажирские реактивные машины.

Эксплуатационные испытания первых двух серийных самолетов начались практически одновременно с проведением государственных испытаний опытного самолета. Эксплуатационные испытания проводились силами ГВФ при помощи МАП, в частности в них участвовали от КБ ведущие инженеры Б.Н.Гроздов и В.И.Бендеров.

Пионером освоения Ту-104 в ГВФ стало специально организованное в столичном аэропорту Внуково авиаподразделение реактивных самолетов. Оно являлось также первым учебно-тренировочным подразделением, в котором переучивались на новую реактивную технику экипажи других авиапредприятий. Среди пионеров реактивной пассажирской авиации были такие летчики высочайшего класса, как К.П. Са-пелкин, Е.П.Барабаш, Б.П.Бугаев, А.В. Орловец и др, первыми освоившие в ГВФ Ту-104 и принимавшие участие в эксплуатационных испытаниях.

15 сентября 1956 года Ту-104 совершил свой первый регулярный рейс с пассажирами по трассе Москва-Иркутск, самолет пилотировал экипаж, возглавлявшийся командиром корабля Е.П.Ба-рабашем. 12 октября состоялся первый регулярный международный рейс в Прагу, командир корабля Б.П.Бугаев. Началась регулярная эксплуатация самолета, открывшая новую эру не только в развитии отечественной гражданской авиации, но и подтолкнувшая развитие мировой реактивной пассажирской авиации. Ту-104 стал первым в мире реактивным пассажирским самолетом, успешно освоенным в ГВФ, именно за ним в строй гражданской авиации встали и Боинг 707, и "Комета-4", и "Каравелла". Реактивная пассажирская авиация стала реальностью, доступной самому широкому кругу пассажиров многих стран.

Вслед за серийным производством Ту-104 на заводе № 135 серия была развернута на заводе № 166 в Омске. В 1957 года оба завода переходят на 70 местную модификацию Ту-104А. В 1958 году к серийному производству Ту-104 подключился завод № 22 в Казани, который освоил 100-местный Ту-104Б. Всего до прекращения серии в 1960 году три завода построили 201 машину. 6 самолетов Ту-104А были поставлены в ЧССР.

Серийный самолет Ту-104Б. Второй серийный самолет завода №22. 1958 г.

За создание самолета Ту-104 в 1957 г. Генеральный конструктор (с декабря 1956 года) А.Н.Туполев, ряд его заместителей и ведущих специалистов КБ (А.А.Архангельский, Н.И.Базенков, Д.С.Марков, С.М.Егер, А.Р.Бонин, А.Э.Стерлин, Л.Л.Кербер,К.В. Минкнер, А.М.Черемухин) были удостоены Ленинской премии. Более 400 работников КБ и опытного завода были награждены различными правительственными наградами.

В ходе серийного производства самолет Ту-104 неоднократно модифицировался и модернизировался: двигатели АМ-3 были заменены на более мощные и надежные РД-3, РД-ЗМ и РД-ЗМ-500; в серии и эксплуатации были подготовлены модификации с увеличенным количеством пассажирских мест; постоянно обновлялось оборудование, в основном пилотажно-навигационное, радиотехническое и радиосвязное. Все это позволяло поддерживать парк самолетов Ту-104 на современном уровне в течение всего жизненного цикла самолета. Известны следующие модификации и варианты самолета:

- Ту-104 - первый серийный 50-местный вариант самолета, построено 29 машин;

- Ту-104А - 70-местная модификация самолета, построено 80 машин;

- Ту-104Б - 100-местная модификация самолета с удлиненным фюзеляжем и измененной механизацией крыла, построено 95 машин, в ходе эксплуатации переоборудовались в Ту 104Б-115 на 115 пассажирских мест и под новое нави гационно-пилотажное и радиотехническое оборудование;

- Ту-104В - неосуществленный серийный проект на 117 пассажиров;

- Ту-104Г и Ту-104Д - салонные варианты самолета;

- Ту-104Е - опытная модификация самолета под двигатели РД-16-15 (тяга 11300 кг) и с изменениями в конструкции планера и самолетных систем;

- Ту-104В - часть самолетов Ту-104А, переоборудованных силами ГВФ в 100-105 местные машины;

- Ту-104Д-85 - переделка Ту-104А под 85 мест;

- Ту-104В-115 - переделка Ту-104Б под 115 мест;

- Ту-104А-ТС и Ту-104БТС - переделка серийных машин в транспортно-санитарные (переделка в строю была предусмотрена в конструкции);

- Ту-104АК - летающая лаборатория для подготовки космонавтов в условиях кратковременного воздействия невесомости;

- Ту-104Ш - переделка одного из серийных Ту-104 в штурманский учебный самолет для подготовки персонала ракетоносцев Ту-16К-10;

- Ту-104ЛЛ - несколько серийных

Ту-104, переделанных для отработки радиотехнического оборудования самолетов Ту 128 и Ту-22М и др;

- Ту-104 "ретранслятор" - использовался при испытаниях Ту-144;

- Ту-104 2НК-8 - в 60-е годы рассматривался проект переоборудования парка Ту-104 (одновременно с Ту-16) под двигатели НК-8;

- Ту-104Д ЗНК-8 - один из первых проектов КБ по теме Ту 154;

- самолет "110" (Ту-110) - четырех-двигательная модификация самолета Ту-104;

- самолет "107" - военно-транспортный вариант Ту-104;

- самолет "118" - проект Ту-104 с четырьмя ТВД.

В период с 1957 по 1960 годы на различных модификациях Ту-104 было установлено 26 мировых рекордов скорости и грузоподъемности, больше чем на любом другом реактивном пассажирском самолете в мире.

Самолет Ту-104 находился в массовой эксплуатации до конца 70-х годов. В конце 1979 года завершилась его эксплуатация на линиях Аэрофлота. Но еще некоторое время Ту-104 использовались в интересах различных организаций и армии. Последний полет самолет типа Ту-104 совершил 11 ноября 1986 года, когда одна из машин перегонялась в Ульяновск в Музей ГВФ. Наравне с другим отечественным пассажирским реактивным самолетом первого поколения Ил-18, Ту-104 стал на длительное время основным пассажирским самолетом Аэрофлота: например, в 1960 году на Ту-104 была выполнена треть пассажирских авиационных перевозок в СССР. Всего за 23 года эксплуатации парк самолетов Ту-104 перевез около 100.000.000 пассажиров, проведя в воздухе 2.000.000 летных часов и выполнив 600.000 полетов.-

Самолет Ту-104 совершил настоящую революцию в отечественном гражданском воздушном флоте, подготовив его к эксплуатации реактивных пассажирских самолетов второго и третьего поколения.

На самолетах типа Ту-104 экипажами Ю.Т.Алашеева, В.Ф.Ковалева в 1957 - 1960 годах было установлено 26 мировых и национальных рекордов скорости и грузоподъемности.

Основные данные серийного самолета Ту-104Б РД-ЗМ-500

- длина самолета - 40,06 м;

- размах крыла - 34,54 м;

- высота самолета - 11,9 м;

- площадь крыла - 183,5 м2;

- взлетная масса - 78100 кг;

- коммерческая нагрузка - 12000 кг;

- крейсерская скорость полета - 750-800 км/ч;

- высота полета - 10000-12000 м;

- дальность полета с платной нагрузкой 12000 кг - 2120 км;

- дальность полета при полном запасе топлива и платной нагрузке 8150 кг - 2750 км;

- количество пассажиров - 100 чел;

- экипаж -4-5 чел.