Der Überschalltransporter Tupolew Tu-144

Der Überschalltransporter Tupolew Tu-144

Juli 4, 2021 0 Von admin

1. Tupolew Tu-104:

Während die drei großen US-amerikanischen, europäischen und ehemaligen UdSSR-Mächte alle Überschalltransporter entwickelten, war der letztere tatsächlich der erste, der flog. Aber seine Entwicklung war kompliziert und endete schließlich mit einem Misserfolg.

Um die Geschwindigkeit zu erhöhen und die Reisezeiten auf den von Aeroflot geflogenen Linienrouten zu verkürzen, stieg das Land mit seinem ersten Flugzeug dieser Art, der Tupolev Tu-104, auf die reine Jet-Technologie um, als es im Juni zum ersten Mal als Prototyp flog 17, 1955.

Der Tiefdecker, der viele der Elemente des militärischen Tu-16-Twin-Turbojet-Bombers enthält, um die Entwicklungszeit zu verkürzen, verfügte über eine verglaste Navigatorstation, einen 35-Grad-gepfeilten Flügel, der mit signifikanter Anhedra montiert ist, Doppelflügelwurzel vergraben, 14.881 Schub -Pfund-Mikulin RD-3 oder AM-3 achtstufige Axialströmungs-Turbojets und Quad-Rad-Hauptfahrwerkeinheiten, die in die Flügelunterseitenverkleidungen eingefahren wurden. Obwohl die anfängliche Kapazität 50 betrug, folgten Tu-104As mit 70 Passagieren und Tu-104Bs mit 100 Passagieren in Fünf-Nebeneinander-Konfigurationen.

Am 15. September 1956 auf der Strecke Moskau-Umsk-Irkutsk in Dienst gestellt, verkürzte sie die Flugzeiten gegenüber den ersetzten Kolbentypen erheblich.

„Zum Zeitpunkt ihrer Indienststellung war die Tu-104 das einzige Transportflugzeug mit Turbojetantrieb im Flugdienst“, so John Stroud in „Soviet Transport Aircraft since 1945“ (Putnam and Company, Ltd., 1968, S. 199), „die de Havilland Comet 1 und 1A Typen wurden 1954 außer Dienst gestellt. Erst im Herbst 1958 führte BOAC Comet 4 und Pan American World Airways Boeing 707-120 ein.“

Wie die Länder des Westens war auch die ehemalige Sowjetunion der Ansicht, dass ein Überschalltransport die nächste logische Entwicklung der kommerziellen Luftfahrt sei.

2. Myasishchev M-52:

Den Grundstein für einen russischen Überschalltransport legte der Interkontinentalbomber M-52 des Myasishchev Design Bureau. Angetrieben von vier Solovy’ev-Turbojets, von denen zwei an den hohen, geschwungenen Flügeln an Pylonen befestigt waren und von denen zwei an ihren Spitzen befestigt waren, war sie für Reisegeschwindigkeiten von mindestens Mach 2 vorgesehen.

Obwohl das einzige jemals öffentlich gebaute Exemplar 1961 in Tuscino erschien, oder ein Jahr nach der Abschaffung des Konstruktionsbüros, das ihn hervorgebracht hatte, hatte man mit kommerziellen Machbarkeitsstudien begonnen. Während seine Hochdeckerkonfiguration für den Personentransport als ungeeignet und seine Reichweite für solche Einsätze nicht ausreichend war, war diese Logik zumindest in der Sowjetunion vernünftiger als zunächst angenommen, da sowohl die Turboprop-Tupolev Tu-114 und reine Jet Tu-104 waren zivile Versionen der Tu-95 bzw. Tu-16 Bomber.

3. Tupolew Tu-144:

Ein völlig neues Überschalldesign war eindeutig erforderlich. Da Myasishchevs Vorschlag unangemessen war und Iljuschin damit beschäftigt war, die Probleme mit seinem Langstrecken-Passagierflugzeug Il-62 zu beheben, wurde Tupolew, der seit langem etablierte militärische und kommerzielle Hersteller des Landes, ausgewählt, um es zu produzieren.

Das Ergebnis, die Tu-144, war bis zu diesem Zeitpunkt eines der wenigen Flugzeuge, das zunächst ausschließlich für den kommerziellen Einsatz konzipiert wurde.

Angetrieben von vier 38.500-Pfund-Schubtriebwerken hatte das Flugzeug eine Gesamtlänge von 188,5 Fuß, eine Spannweite von 83,10 Fuß seines Deltaflügels und ein Bruttogewicht von 330.000 Pfund. Obwohl es sich noch immer nur um Prototypen handelte und erwartungsgemäß Concorde in der Konfiguration ähnelte, gab es einige Unterschiede zwischen den beiden.

Der Rumpf enthielt in erster Linie 18 Prozent Titan in seiner Konstruktion, um die erwarteten Expansions- und Kontraktionszyklen zu erfüllen, die sich aus der Reibungswärme und dem Innendruck ergaben, und war breiter mit einem flacheren Kabinenboden für fünf nebeneinander Sitzplätze für Reisebusse. Seine Single-Drop-Nase, die sich in die 12-Grad-Position auslenkte, trug Top-Fenster.

In der Grundrissform wies sein Doppel-Delta-Flügel eine spitzbogige oder s-förmige Vorderkante und Hinterkanten-Elefone auf, war jedoch ohne Wölbung oder Verwindung mit einem flachen Boden.

Seine NK-144-Turbojets, die in kaum getrennten Paaren gruppiert waren, wurden durch ihre sechs Fuß großen rechteckigen Einlässe an der Vorderkante in die Luft eingelassen und erstreckten sich über mehr als 5 Meter bis zu ihren Auspuffrohren an der Hinterkante.

Das Fahrgestell bestand aus einer zweirädrigen, nach hinten einfahrenden Bugeinheit und zwei 12-rädrigen, nach vorne einfahrenden Haupteinheiten, die außerhalb der Triebwerkskanäle montiert waren und sich um 180 Grad drehten, bevor sie sich in ihren Tragflächenbuchten niederließen.

Der Prototyp, Nummer 68001, flog zum ersten Mal vom Moskauer Flugplatz Schukowski nach einer 25-sekündigen Beschleunigungsrolle – die den weltweit ersten kommerziellen Überschallflug jeglicher Art darstellte – und blieb 28 Minuten lang in der Luft, wobei das Fahrwerk die ganze Zeit ausgefahren war. Ohne Druck trug es intern Flugtestausrüstung.

Obwohl zu diesem Zeitpunkt keine Fotos veröffentlicht wurden, wird angenommen, dass eine zweite Flugzeugzelle mit der Nummer 68002 während ihrer eigenen Flüge beschädigt wurde und eine dritte, 68003, für statische Tests verwendet wurde.

Kraftstoffdurstig und reichweitenarm, der Typ, der konstante 100-Passagier-Ladefaktoren erfordert, um sogar die Break-Even-Kosten zu decken, deutete auf die Notwendigkeit einer umfassenden Neukonstruktion einer Serienversion hin, die Concorde besser widerspiegelte.

Der gestreckte Rumpf, jetzt mit einer Länge von 215,5 Fuß und mit 34 statt bisher 25 Fenstern, erleichterte die Unterbringung von bis zu 140, und seine länger hängende Nase führte Seitenfenster ein.

Zwei Canards, die am oberen Rumpf unmittelbar hinter dem Cockpit installiert sind, verlängerten sich nach außen und nach vorne, um die Flugeigenschaften des Flugzeugs bei niedriger Geschwindigkeit zu verbessern.

Der zusammengesetzte, volle Deltaflügel mit einer Spannweite von 94,5 Fuß bot variable Wölbung und Formgebung sowie eine kreisförmige Unterseite.

Die Motoren mit quadratischen Einlässen wurden weiter außen positioniert und es gab einen größeren Abstand zwischen ihren Paaren, während die kürzeren Hauptfahrwerkseinheiten in sie eingezogen wurden.

Die Reichweite mit einer Nutzlast von 33.000 Pfund wurde auf 2.000 Meilen prognostiziert.

Der erste Prototyp dieser umfassend überarbeiteten Version mit der Nummer 77101 flog erstmals im August 1972, während der zweite, 77102, der erste im Westen auf der Pariser Luftfahrtausstellung 1973 ausgestellt wurde. Sein Stolz war jedoch nur von kurzer Dauer.

Während eines Demonstrationsfluges am 3. Juni machte das Flugzeug einen Tiefpass mit seinen Canard-Oberflächen und ausgefahrenem Fahrwerk, bevor es einen steilen, nachbrenner-erweiterten Steigflug ausführte. Es schien jedoch einen Strömungsabriss in einer Höhe von 3.000 Fuß zu erleben, begann jedoch einen Tauchgang, der sich nur wenige Fuß über dem Boden abrupt abflachte, woraufhin der rechte Flügel an der Wurzel abriss.

Es spuckte Flammen aus seinen Triebwerken, rollte und der andere Flügel löste sich von der Struktur. Es explodierte und stürzte zu Boden, schlug ein, tötete die sechs Besatzungsmitglieder an Bord, acht am Boden und beschädigte mehr als hundert Gebäude in Goussainville, Frankreich.

Obwohl nie eine offizielle Ursache gefunden wurde, wurde angenommen, dass die Tu-144 versuchte, auf der falschen Landebahn zu landen, und bei Entdeckung des Fehlers einen Durchstart begann, der sie auf Kollisionskurs mit einem Mirage-Jäger brachte. Beim Tauchen, um es zu vermeiden, wurde es G-Kräften ausgesetzt, die die Kapazität der Flugzeugzelle überstiegen, und es blieb zu wenig Höhe, um sich zu erholen. Sein strukturelles Versagen wurde daher keinem Konstruktionsfehler oder -mangel zugeschrieben.

Nachdem sie zwischen Dezember 1975 und 1976 Fracht- und Post-Wurzelprüfungsflüge durchgeführt hatte, wurde die Tupolev Tu-144 am 1. November des folgenden Jahres auf dem 2.400-Meilen-Segment zwischen Moskau und Alma-Ata, Kasachstan, planmäßig in Dienst gestellt mit durchschnittlich 70 Passagieren, bevor sie am 6. Juni 1978 eingestellt wurden. Das Flugzeug absolvierte 181 Flugstunden, davon 102 mit Unterschallgeschwindigkeit.

Trotz umfangreicher Neugestaltung war es nicht gelungen, die Mängel zu beheben. Noch immer extrem kraftstoffdurstig, konnte es die 2.400-Meilen-Strecke nur mit der Hälfte seiner Nutzlast zurücklegen, die durch bewusstes Leeren der Hälfte seines Essens und dem durch die Motoren und die erforderliche Klimaanlage verursachten Kabinengeräuschpegel erreicht wurde, um den äußeren Einflüssen entgegenzuwirken , Hautreibung erzeugte Hitze, war unerträglich.

Die nachfolgende Tu-144D, die mit leistungsgesteigerten, sparsameren Koliesov RD-36-51A-Turbinen ausgestattet war, bot zwar Hoffnung, als sie am 23. Mai 1978 zum ersten Mal flog, schnitt jedoch kaum besser ab. Ein Feuer in den linken Triebwerken, das sich auf den Rumpf ausbreitete, ließ nicht genügend Energie übrig, um einen anderen Flughafen zu erreichen, was dazu führte, dass das Flugzeug in ein Feld stürzte und explodierte. Von den fünf Besatzungsmitgliedern an Bord wurden zwei getötet und drei verletzt.

Obwohl der Typ am 23. Juni des folgenden Jahres mit der Streckenerprobung auf dem 3.480-Meilen-Sektor von Moskau nach Chabarowsk begann und die Entfernung in drei Stunden und 21 Minuten zurücklegte, wurde er nie zum planmäßigen Status. Die Parameter Lärm, Treibstoffverbrauch und Reichweite des Überschallflugs konnten für den kommerziellen Betrieb nicht überschritten werden, so dass der eine Prototyp, die beiden Vorserien, die neun Serien Tu-144 und die fünf Serien Tu-144D die einzigen Beweise dafür sind dieser Fakt.

4. Tupolew Tu-144LL:

Die National Aeronautics and Space Administration (NASA) hat sich über einen Zeitraum von fünf Jahren mit der US-amerikanischen und russischen Luft- und Raumfahrtindustrie zusammengetan, um ein gemeinsames internationales Forschungsprogramm durchzuführen, um eine geeignete Technologie für einen Überschalltransport des frühen 21. Boeing 2707, Aerospatiale-British Aerospace Concorde und Tupolev Tu-144 aktuelle und noch getragene Designs.

Das Projekt wurde im Rahmen des High Speed ​​Research (HSR)-Programms der NASA durchgeführt und vom NASA Langley Research Center verwaltet. Das Projekt wurde nach der Unterzeichnung des Abkommens vom Juni 1994 durch den US-Vizepräsidenten Al Gore Jr. und den russischen Premierminister Viktor Chemomyrdin initiiert.

Eckpfeiler davon war die letzte Tu-144D, Baujahr 1981 und mit dem Leitwerk 77114, die selbst nie in den kommerziellen Dienst ging, aber während Forschungs- und Testflügen 82 Stunden und 40 Minuten protokollierte. Ursprünglich von vier Koliesov RD-36-51-Turbojets angetrieben, die es für eine maximale Geschwindigkeit von Mach 2,15/1.450 Meilen pro Stunde bei einer Dienstobergrenze von 59.000 Fuß lieferten, hatte es eine Reichweite von weniger als 2.500 Meilen.

Für das gemeinsame Programm auf Tu-144LL Flying Laboratory Standard modifiziert, wurde es mit vier 55.000 Schub-Pfund Kuznetsov, Nachbrenner ausgerüsteten NK-321 Turbofans nachgerüstet, die ursprünglich für den Tupolev Tu-160 Blackjack Bomber produziert wurden, was zu einer Mach 2,3 Geschwindigkeit und 3.500 . führte Seemeilenreichweite mit 224.000 Pfund Treibstoff bei einem maximalen Startgewicht von 410.000 Pfund.

Andere Modifikationen umfassten die Hinzufügung von Thermoelementen, Drucksensoren, Mikrofonen und Hüllreibungsmessgeräten zur Messung der aerodynamischen Grenzschicht, ein Fluchtsystem für die Notfallbesatzung und ein digitales Datenerfassungssystem von Damian, das das frühere analoge ersetzte.

Das erste des zweiphasigen Programms, das von Juni 1996 bis Februar 1998 lief, umfasste zwei Bodentriebwerks- und sechs Flugexperimente, für deren Durchführung 19 Luftangriffe erforderlich waren, vom Zhukovsky Air Development Center in der Nähe von Moskau und umfasste Studien über die Außenfläche des Flugzeugs, die innere Struktur und das Triebwerk, Temperaturen, Grenzluftströme, Innen- und Außengeräusche, Bodeneffekteigenschaften des Tragflügels und unterschiedliche Flugprofil-Handhabungseigenschaften.

Die zweite Phase, die zwischen September 1998 und April 1999 stattfand, umfasste sechs Gefechte, die nicht nur ein besseres Verständnis der ursprünglichen sechs luftgestützten Experimente ermöglichten, sondern auch eine Analyse von Rumpf- und Windablenkungen, Anstellwinkeln und Schwimmwinkeln ermöglichten , und Bugauslegerdruck.

Obwohl keine echten US-Überschallflugzeugdesigns entwickelt wurden, und denen, die für das Business-Jet-Segment geeignet sind, eher vorausgehen, können diese aerodynamischen, strukturellen, akustischen und Betriebsumgebungsexperimente der Tu-144LL den Weg für Langstrecken-, Kapazität, wirtschaftlicher Kampf, der die Verschlechterung der Ozonschicht minimiert, und der bodenerprobte Überschallknall.

Artikelquellen

Website der Nationalen Luft- und Raumfahrtbehörde (NASA).

Stroud, John. „Sowjetische Transportflugzeuge seit 1945.“ London: Putnam and Company, Ltd., 1968.