Ту-144: Прерванный полет
Зачем в СССР создавали сверхзвуковой пассажирский самолет, и чем закончился грандиозный проект.
К концу 1950-х годов в развитых странах назревала проблема перегрузки пассажирских авиалиний. Особенно актуальной она была для трансатлантических рейсов, связывавших Европу с Америкой. Требовалось в несколько раз увеличить вместимость самолетов или повысить их оборачиваемость, сократив время на перелет. Сегодня, когда громадные лайнеры перевозят сотни пассажиров, мы знаем, в каком направлении пошло самолетостроение. Но тогда выбор не выглядел таким очевидным – особенно на блестящем фоне военной авиации, которая к тому времени уже уверенно обходила звук. Прототип дальнего сверхзвукового бомбардировщика Ту-22 поднялся в небо в 1958 году, прототип ракетоносца М-50 – годом позже.
Конструкторы тех лет привыкли к тому, что гражданские самолеты проектируются на основе боевых, которые помогают «обкатывать» почти все базовые решения и системы. Поэтому создание сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) казалось задачей доступной, а концепты и проекты множились, как грибы после дождя. Начиная с 1962 года инженеры французской Sud Aviation (проект Super Caravelle) объединили усилия с британцами из компании Bristol (проект Type 223) и, заручившись поддержкой на государственном уровне, начали работу над совместным СПС – «Конкорд».
К тому времени превратить свои сверхзвуковые военные машины в пассажирские пытались и в СССР. В ОКБ-23 Мясищева делали ставку на перспективные ракетоносцы М-50 и М-52, аналогичный проект ОКБ-155 Сухого базировался на ударном самолете Т-4. Но в 1962 году, когда англо-французское соглашение заставило всех резко набрать темп работы, самым перспективным оказался проект ОКБ-156 Туполева. Здесь сверхзвуковые Ту-22 пытались развивать сразу в двух направлениях: в сторону новых тяжелых сверхзвуковых бомбардировщиков Ту-135 – и к их пассажирской версии Ту-135П. Летом 1963 года вышло правительственное постановление, в котором Туполеву поручались работы над новым СПС, способным развивать до 2300–2700 км/ч и переносить 80–100 человек на 4000–4500 км либо 39–50 человек – на 6000–6500 км. Но уже осенью стало ясно: наскоком задачу не решить и военный сверхзвуковой самолет в гражданский не превратить.
Задачи
«Американцы тоже глубоко прорабатывали концепции СПС, – рассказал нам директор Музея ПАО «Туполев» Владимир Ригмант. – Существовали даже довольно экзотические проекты на базе бомбардировщиков Convair B-58 и экспериментальных “валькирий” XB-70. Однако их расчеты также показали, что привычный подход здесь не работает». В самом деле, сверхзвуковой полет с пассажирами – совсем не то, что с бомбами и ракетами. Боевой самолет проводит почти все время в обычном, дозвуковом полете и лишь на отдельных участках (при взлете с увеличенной нагрузкой, при маневрах или прорыве ПВО противника) включает форсаж. При этом резко увеличивается тяга силовой установки, и летательный аппарат переходит на сверхзвуковой режим полета – но для самого двигателя это работа «на грани инфаркта». СПС, цель которого – быстрая и безопасная доставка пассажиров на большие расстояния, должен оставаться на сверхзвуке и в крейсерском полете, часами. Это предъявляет совершенно иные требования к компоновке, двигателям, к устойчивости и управляемости планера на малых и больших скоростях.
Внешние поверхности разогреваются до 100–120 °C, создавая потребность в особо теплостойких материалах, а заодно и мощной системе кондиционирования, которая должна поддерживать температуру внутри салона на комфортном уровне. Наконец, возникает проблема звукового удара, который неминуемо сопровождает такие скоростные полеты: бомбардировщик, пройдя в паре сотен метров над землей на сверхзвуке, может вызвать и контузию. Военных эти вопросы не слишком волнуют, но для гражданского самолета, который совершает рейсы над населенными районами, грохот, способный выбить стекла и травмировать людей, – серьезный недостаток.
Британско-французский консорциум избежал многих этих проблем сразу. «Конкорд» проектировался для полетов над океаном, где его звук никому особенно не угрожал, что позволило оставаться на приличной, но довольно умеренной высоте 16–18 км. Ту-144, для которого планировались самые разные маршруты, требовалось взять планку повыше – уже до 20 км, что создавало новые трудности для работы двигателей, воздухозаборников да и всей конструкции. С каждым новым нюансом задача создания СПС усложнялась и тянула за собой поиск сразу во многих областях, от двигателестроения и систем обслуживания до материаловедения и аэродинамики.