В первый период эксплуатации сверхзвуковых самолетов значительное внимание привлекала проблема так называемого звукового удара-явления, необычного для предыдущего развития авиации. Выяснение физического смысла, широкая распространенность явления, а позднее и введение ограничений в полетах военных самолетов над крупными населенными пунктами привели к тому, что в дальнейшем к этому явлению привыкли. Лишь в 70-х годах – после ввода в эксплуатацию сверхзвуковых пассажирских самолетов – оно снова приобрело актуальность в связи с требованиями ограничения шума, которые были выдвинуты вследствие повышения внимания к охране среды обитания человека.
Правда, звуковой удар кратковременен, но в некоторых случаях он может быть и продолжительным, а его неблагоприятное воздействие связано с большой интенсивностью и внезапностью возникновения звукового удара. Явление это поразительно похоже на артиллерийский залп, и ясно, что оно вредно воздействует на органы слуха и при соответствующей интенсивности может даже быть причиной их повреждения. Кроме того, звуковой удар может вызывать также изменение частоты пульса, нарушает душевное равновесие человека, влияет на самочувствие водителей транспорта и т.п. Интенсивные звуковые удары могут возбудить панику среди больших стад животных, растрескивание и осыпание штукатурки стен и даже разрушение стен и кровли зданий. Среди этих аргументов встречаются также утверждения о возможности нарушения биологического равновесия среды, загрязнения атмосферы и т.п. Многие из них сходны с аргументами противников первых транспортных средств с паровым двигателем и обусловлены либо консерватизмом части людей, либо соображениями торговой конкуренции. Тем не менее стало необходимым проведение специальных исследований вредных последствий звукового удара для определения допустимых уровней шума, а особенно допустимой нижней границы высоты полета сверхзвуковых самолетов над заселенными территориями. Безусловно, само по себе изучение явления не разрешает еще экологических проблем звукового удара, а дает лишь ориентиры того, как можно избежать его негативных последствий. Итак, в чем заключается явление звукового удара?
Выше указывалось, что во время полета самолета со скоростью звука перед ним возникает ударная волна, в которой скорость потока резко снижается, а давление (и, следовательно, плотность и температура) возрастает. Таким образом, происходит высвобождение значительного количества энергии в окружающую самолет среду, что приводит к интенсивным колебаниям частиц воздуха, проявляющимся в виде громового звука, подобного раскату пушечного залпа. В период первых полетов с кратковременным превышением скорости звука (при пикировании, поскольку раньше всего скорость звука была достигнута на этом режиме) звуковой удар воспринимался наблюдателем на земле два раза. Первый хлопок происходит в момент превышения самолетом скорости звука, а второй-в момент обратного перехода через нее. Промежуток времени, разделяющий эти два удара, определяется продолжительностью полета со сверхзвуковой скоростью; с учетом неоптимальных аэродинамических форм самолета того времени с ростом плотности воздуха происходило быстрое торможение самолета. Как видно из рис. 1.12, при пикировании самолета с относительно небольшой высоты оба удара могут быть услышаны одновременно. Звуковая волна перемещается (очевидно, со скоростью звука) в направлении, перпендикулярном ее плоскости, поэтому интенсивность удара в рассматриваемом случае бывает тем больше, чем круче пикирование и чем меньше расстояние от самолета до наблюдателя.
Рис. 1.12. Возникновение первого и второго звуковых ударов.
Рис. 1.13. Изменение давления в звуковой волне N в вертикальной плоскости под самолетом (а) и зона слышимости звукового удара на земле во время полета англо-французского пассажирского самолета «Конкорд» со сверхзвуковой скоростью (б).
При полете со сверхзвуковой скоростью на поверхностях планера создается сложная система скачков уплотнения и областей низкого давления. Наиболее интенсивные скачки создают носовая часть самолета, которая в полете первой встречает частицы невозмущенного потока воздуха, и элементы хвостовой части, где практически заканчиваются возмущения, вносимые самолетом в окружающую среду. Эти два скачка уплотнения называются соответственно головным и хвостовым. Промежуточные возмущения либо догоняют головной скачок, либо из-за меньшей скорости настигаются хвостовым скачком. Таким образом, уже на небольшом расстоянии от самолета система скачков уплотнения превращается в двухскачковую систему. За головным скачком давление воздуха скачкообразно возрастает выше атмосферного на значение Ар, а затем плавно уменьшается ниже атмосферного на то же самое значение. В хвостовом скачке происходит скачкообразный рост давления до атмосферного значения.
Описанная плоская модель возникновения системы скачков уплотнения в действительности является пространственной системой, которую можно привести к двум конусам Маха. Таким образом, при горизонтальном полете с постоянной сверхзвуковой скоростью звуковой удар слышен одновременно в различных точках поверхности Земли (этот вид звукового удара называется сверхзвуковым; в зависимости от длины самолета и высоты полета промежуток времени, разделяющий обе волны, может быть так мал, что хлопки сливаются в один отзвук). Геометрическим местом этих точек является гипербола, образуемая пересечением конуса Маха с поверхностью Земли. Поскольку самолет движется с определенной скоростью, вслед за ним распространяются ударные волны, которые в виде громовых раскатов слышатся на определенной территории. Практически это означает, что звуковой удар сопровождает сверхзвуковые самолеты на протяжении всей трассы полета, начиная с момента достижения скорости звука вплоть до момента обратного перехода через скорость звука при торможении перед посадкой.
Размеры зоны слышимости звукового удара (ширина «коридора», над которым самолет пролетает со сверхзвуковой скоростью) и его интенсивность зависят от многих параметров. С увеличением массы самолета и его скорости, а также с уменьшением высоты полета интенсивность звукового удара возрастает, а зона слышимости уменьшается. Так как до сих пор не разработано активных средств, снижающих интенсивность звукового удара, пока единственно возможными средствами являются пассивные. Так, для конкретного типа самолета допустимый уровень акустического давления определяется путем установления минимально допустимой высоты полета над населенными территориями.
Летные исследования самолета «Конкорд» показали, что при полете на высоте 18000 м с М = 2,2 угол конуса Маха составляет около 30°, акустическое давление Ар х 0,1 кПа, а зона слышимости звукового удара имеет ширину ~ 100 км. Установлено также, что на расстоянии около 200 км от аэродрома самолет должен уже лететь над малонаселенной территорией. Действительное влияние звукового удара, производимого эксплуатируемыми в настоящее время пассажирскими самолетами, до конца еще не изучено. Однако установлено, что водные животные и рыбы не подвергаются его отрицательным последствиям, а дикие и домашние животные на открытой местности реагируют на него, как на грозовой гром средней интенсивности. Не обнаружено также отрицательных воздействий полетов сверхзвуковых самолетов над горами, скалами, береговыми кручами и т.п. Итак, результаты проведенных до настоящего времени исследований говорят о том, что сейчас нет необходимости во введении каких-либо новых жестких ограничений для трасс пассажирских сверхзвуковых самолетов.
Ударные волны возникают при выстреле, взрыве, электрическом разряде и т.п. Основной особенностью ударной волны является резкий скачок давления на фронте волны. В момент прохождения ударной волны максимум давления в данной точке возникает практически мгновенно за время порядка 10 -10 с. При этом одновременно скачком изменяются плотность и температура среды. Затем давление медленно падает. Мощность ударной волны зависит от силы взрыва. Скорость распространения ударных волн может быть больше скорости звука в данной среде. Если, например, ударная волна увеличивает давление в полтора раза, то при этом температура повышается на 35 0 С и скорость распространения фронта такой волны примерно равна 400 м/с. Стены средней толщины, которые встречаются на пути такой ударной волны будут разрушены.
Мощные взрывы будут сопровождаться ударными волнами, которые создают в максимальной фазе фронта волны давление, в 10 раз превышающее атмосферное. При этом плотность среды увеличивается в 4 раза, температура повышается на 500 0 C, и скорость распространения такой волны близка к 1 км/с. Толщина фронта ударной волны имеет порядок длины свободного пробега молекул (10 -7 - 10 -8 м), поэтому при теоретическом рассмотрении можно считать, что фронт ударной волны представляет собой поверхность взрыва, при переходе через которую параметры газа изменяются скачком.
Ударные волны так же возникают, когда твёрдое тело движется со скоростью, превышающей скорость звука. Перед самолётом, который летит со сверхзвуковой скоростью, образуется ударная волна, которая является основным фактором, определяющим сопротивление движению самолёта. Чтобы это сопротивление ослабить, сверхзвуковым самолётам придают стреловидную форму.
Быстрое сжатие воздуха перед движущимся с большой скоростью предметом приводит к повышению температуры, которая с нарастанием скорости предмета - увеличивается. Когда скорость самолёта достигает скорость звука, температура воздуха достигает 60 0 C. При скорости движения вдвое выше скорости звука, температура повышается на 240 0 C, а при скорости, близкой к тройной скорости звука - становится 800 0 С. Скорости близкие к 10 км/с приводят к плавлению и превращению движущегося тела в газообразное состояние. Падение метеоритов со скоростью в несколько десятков километров в секунду приводит к тому, что уже на высоте 150 - 200 километров, даже в разрежённой атмосфере метеоритные тела заметно нагреваются и светятся. Большинство из них на высотах 100 - 60 километров полностью распадаются.
Шумы.
Наложение большого количества колебаний беспорядочно смешанных одно относительно другого и произвольно изменяющих интенсивность во времени, приводят к сложной форме колебаний. Такие сложные колебания, состоящие из большого числа простых звуков различной тональности, называют шумами. Примерами могут служить шелест листьев в лесу, грохот водопада, шум на улице города. К шумам также можно отнести звуки, выражаемые согласными. Шумы могут отличатся распределением по силе звука, по частоте и продолжительности звучания во времени. Длительное время звучат шумы, создаваемые ветром, падающей воды, морским прибоем. Относительно кратковременны раскаты грома, рокот волн - это низкочастотные шумы. Механические шумы могут вызываться вибрацией твёрдых тел. Возникающие при лопании пузырьков и полостей в жидкости звуки, которые сопровождают процессы кавитации, приводят к кавитационным шумам.
В прикладной акустике изучение шумов проводится в связи с проблемой борьбы с их вредностью, для усовершенствования шумопеленгаторов в гидроакустике, а также для повышения точности измерений в аналоговых и цифровых устройствах обработки информации. Продолжительные сильные шумы (порядка 90 дБ и более) оказывают вредное действие на нервную систему человека, шум морского прибоя или леса - успокаивающее.
Оптические каустики производят миражи; „Миражи" производят звуковые удары (хлопки); звуковые удары производят ударные каустики, или сверхудары.
Мы вынуждены из-за недостатка места опустить приложения теории катастроф к изучению образования ударных волн, и это жаль, так как их история объясняет название катастрофа Римана - Гюгонио для сборки Уитни (Том ); более короткое название fronce (сборка), как и queue d’aronde (ласточкин хвост), идет от Бернара Морэна. Кроме того, строгая теория (см. Гукенхаймер и Голубицкий ) развита пока лишь для уравнений более простых, чем встречающиеся в реальной физике, хотя присутствие геометрии катастроф в реальных проблемах прекрасно видно из рис. 12.34. Все же мы можем продемонстрировать здесь пригодность теории катастроф для объяснения процесса прохождения ударных волн на большом расстоянии от их источника. Мы начинаем с чрезвычайно упрощенного описания причин возникновения звуковых ударов, а потом уже перейдем к изучению их геометрии.
В каждый момент самолет производит массу возмущений воздушной среды (шум двигателя, отбрасывание воздуха в стороны и пр.), которые распространяются радиально от места возмущения. При малых скоростях самолета они распространяются вперед так же, как и назад (рис. 12.35(a)), - самолет не поспевает за ними. На
Рис. 12.34. Огибающая, дающая конус Маха, в плоскости для крыла, вид которого в плане задается уравнением (Дейвис 187]).
сверхзвуковых скоростях он обгоняет их (рис. 12.35(b)), и получающаяся огибающая образует ударную волну. Вблизи самолета всё много сложнее, чем показано на рисунке, имеются отдельные ударные волны от носа и хвоста и т. п., но на больших расстояниях такие эффекты роли не играют.
Мы не будем заниматься здесь рассмотрением ударной волны как огибающей, а вместо этого будем трактовать ее как волновой фронт и применим для изучения этого фронта геометрическую акустику. В большинстве оптических проблем идея волнового фронта не слишком полезна, являясь приближением, эквивалентным геометрической оптике и менее информативным вблизи устойчивых каустик. Никакая вспышка света не будет настолько короткой, чтобы служить аппроксимацией волнового фронта, но для звукового удара это возможно. Он имеет сложную тонкую структуру, но его распространение в атмосфере может быть подсчитано - и обычно так и делается - по аналогии с геометрической оптикой.
Рисунок 12.35(b) демонстрирует форму ударной волны в однородной спокойной атмосфере; это - совершенный конус. Но вне стен лаборатории воздух не однороден; он теплее у земли, и потому скорость звука там выше. Значит, нижняя часть волнового фронта движется быстрее верхней, и поэтому она загибается вперед и, возможно, вверх (подобно свету, который ускоряется в горячем воздухе вблизи земли, как на рис. 12.32). В результате, если самолет находится на достаточной высоте и движется со скоростью, не превышающей примерно 1.3 М, то звуковой удар от него вообще может не дойти до земли. На рис. 12.36 изображена относящаяся сюда геометрическая акустика: „ударные лучи, испускаемые самолетом" в каждый момент (под прямым углом к начальному коническому волновому фронту), загибаются кверху, как только что было описано, и образуют горизонтальную каустику складки. Мы нарисовали более жирными уже пройденные части лучей, а самая жирная линия изображает результирующую форму ударной волны в какой-то определенный момент времени.
К сожалению, эту каустику не всегда возможно удержать над землей (при выполнении пилотами гражданской и военной авиации текущих заданий), и тогда приобретает особую важность то свойство каустик, благодаря которому они получили свое название, - высокая интенсивность энергии.
Как и в оптике, интенсивность, предсказываемая на основании лучевого подхода, бесконечна, что неправильно. Но правильные предсказания в этом случае делать гораздо сложнее, ввиду того что принцип линейной суперпозиции
Фото 15. Последовательные стадии фокусировки для четырех различных интенсивностей удара; сборка (arete). Слева указаны числа Маха; показана эволюция во времени I. (Стёр-тевант и Калкарни [§§], рис. 17.)
решений, из которого исходят методы быстро осциллирующих интегралов, описанные выше (служащий хорошим приближением и принимаемый в качестве аксиомы в волновой оптике и квантовой механике), оказывается неверным для ударных волн. В оптике функция Эйри для правильных интенсивностей вблизи каустики складки известна с 1838 г., в то время как в соответствующем анализе для звуковых ударных каустик мучились с бесконечностями еще около 1972 г.! Чтобы получить такую картину, как на рис. 12.37 (Ь), описывающую „истинное локальное поведение", нужны поправки, за которыми стоят методы гл. 5 и 6. (На самом деле геометрия ударных волн на некотором расстоянии за сборкой для „слабых" ударов примерно та же, что и предсказываемая геометрической (лучевой) теорией, но для сильных совершенно другая; звуковые удары на достаточном удалении от самолета бывают, однако, обычно „слабыми.")
И саму теорию быстро осциллирующих интегралов не назовешь тривиальной, а требующееся здесь ее обобщение, очевидно, выходит и за рамки квадривия Мы можем лишь отослать более подготовленного читателя к соответствующим теоретическим и экспериментальным работам, например к статьям Обермайера и Стёртеванта и Калкарни . Фото 15, взятое из последней статьи, демонстрирует
Рис. 12.37. Фокусировка слабого удара: (а) согласно геометрической акустике (линейная теория) ; согласно (нелинейной) динамике ударных волн. [Стёртевант и Калкарни .)
геометрическое богатство сборки (называемой там arete); слабые ударные волны развиваются так, как предсказывает лучевая теория (рис. 12.38), но с сильными дело обстоит гораздо сложнее.
Каустики складки могут подходить к земле различными способами; на рис. 12.39 показано, как это происходит при одном редком (но экспериментально вполне осуществимом) маневре самолета. Равномерный поворот производит сходный эффект (рис. 12.40), даже и в однородной атмосфере. Начало поворота дает каустику сборки (рис. 12.41 (а)), точно так же как и пикирование (рис. 12.41(b)).
Благодаря тому что каустики складки имеют по своей природе коразмерность один, с ними легко управиться в эксперименте; с землей они встречаются по линиям, и достаточно плотная цепочка микрофонов заведомо поймает ее одним из них.
Рис. 12.39. Форма ударной волны и ее пересечение с поверхностью земли при прямолинейном равноускоренном движении самолета. Высота полета ускорение (Ваннер, Валле, Вивье и Тери ).
Сборки же дают кривые в трехмерном пространстве, а на уровне земли - лишь отдельные точки (вроде точек С на рис. 12.41 (с), где представлен трехмерный результат маневра, изображенного на рис. 2.41 (Ь)). Поскольку ввиду меняющегося ветра и т. п. предсказать соответствующее положение на земле лучше чем с точностью до нескольких километров тяжело, эксперимент оказывается весьма сложным. (Заполнить с достаточной плотностью несколько квадратных километров микрофонами - дорогое удовольствие. Но так как большие территории, плотно заполненные людьми, - распространенная вещь, высокие интенсивности „сверхударных" каустик сборки изучить очень важно.) Французской рабочей группе, экспериментировавшей с самолетом „Мираж IV“, удалось получить точку сборки удивительно близко от линии микрофонов при проведении серии испытаний, метко названных Jericho-Carton (визитная карточка иерихонской трубы). На рис. 12.42
представлены записи, собранные вдоль этой линии в одном из испытаний; ясно видна форма ласточкина хвоста, равно как и более тонкая структура, например более высокая интенсивность в точках каустики складки (сборки на волновом фронте). Интересно отметить, что там, где два листа пересекаются, они складываются более или менее линейно, там же, где они интерферируют на каустике, получается более сложная картина и более высокая интенсивность.
Всё что сейчас описывалось, было проделано без всякой теории катастроф; мы лишь интерпретировали это в ее терминах. Все же роль, которую теория катастроф могла бы здесь играть, видна из такой цитаты (типичной для этой области) из статьи Стёртеванта и Калкарни .)
Строго говоря, нас интересует не геометрия каустик сама по себе, а то, как волновые фронты проходят через них; это несколько более тонкая задача, так как
Рис. 12.44. (см. скан) Структура завихрений вблизи земли, показанная с помощью изотол: (Ламли и Панофски 192]).
существуют неустойчивые пути прохождения устойчивой каустики. Арнольд в классифицирует типичные, устойчивые особенности, связанные с перестройками волнового фронта при его распространении, в размерностях, меньших шести, и дает приложение (в рамках довольно простой физической модели, принадлежащей Зельдовичу) к формам галактик. У нас здесь речь идет о размерности 3, и на рис. 12.43 мы приводим типичные картинки прохождения волновых фронтов через ласточкин хвост и эллиптическую и гиперболическую омбилики, а также два устойчивых способа прохождения через линию сборок (ребро возврата). (Первый из них нам уже встречался на рис. 12.41.) В оптике интенсивности для двух последних случаев были бы такие же, как и для обычной сборки, но лишь тщательное исследование сможет показать, будет ли это верно также и для звуковых ударов. Во всех пяти случаях, несомненно, требуется серьезный анализ. Отметим, какова здесь роль теории катастроф: не давая ни на какие вопросы Полного Ответа, она дает (поскольку соображения типичности тут вполне уместны) новую информацию относительно того, какие случаи важны и требуют уточнения новых деталей; при этом у нас есть благодаря ей уверенность, что этих случаев конечное число.
Кстати говоря, к преломлению ударных волн приводят не только глобальные неоднородности в атмосфере (рис.
12.36), но и локальные, а именно турбулентности (рис. 12.44). Геометрически это представляется тесно связанным с проблемой преломления света при прохождении через случайную рябь на поверхности воды, где имеются такие замечательные результаты, как тот, что гиперболическая и эллиптическая омбилики появляются в пропорции 73.2 v 26.8% (Берри и Хэнней ).
ЗВУКОВОЙ УДАР Было время - мы летали С этим гордым звуком "Ту"... В конце 50-х годов, на страницах западных авиационных журналов появились первые публикации по исследовательским работам в области создания тяжелых сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) с взлетным весом до 200т. для трансконтинентальных полетов.К этому времени, в СССР заканчивали строительство тяжелого, сверхзвукового стратегического бомбардировщика М-50 (облет самолета состоялся в 1960г), который был разработан в КБ В.М. Мясищева. Публично самолет М-50 был продемонстрирован на воздушном параде в Тушино 18 августа 1961г. О работах, над сверхзвуковыми пассажирскими самолетами начатых на Западе, было доложено генсеку КПСС Н.С. Хрущеву. Под знаменитым лозунгом Хрущева "догнать и перегнать", решение Совмина СССР не заставило себя ждать. В 1961г, министерство Гражданской Авиации (МГА) передает министерству авиационной промышленности(МАП) технические условия и требования на создание на базе М-50 пассажирского сверхзвукового лайнера. Сотрудники КБ под руководством Мясищева в короткий срок произвели необходимые расчеты по планеру самолета, необходимой скорости, дальности полета и коммерческой нагрузке. За основу силовой установки принимались ТРД "16-17" созданные в ОКБ-16 П.Ф.Зубца, которые проходили наземные испытания. Взлетная тяга составляла 18000 кгс, расчетный удельный расход топлива составлял 1,15 кг/кгс час.К сожалению, работы по двигателю не были закончены.КБ Зубца в скором времени было подключено к ракетной теме. Расчеты произведенные сотрудниками КБ Мясищева показали, что двигатели с расходом топлива не более 1,16кг на 1 кгс час тяги наиболее выгодные для сверхзвукового пассажирского самолета (СПС). Неожиданно, в 1963г, в самый разгар творческой работы сотрудников КБ Мясищева поступает указание (постановление Совмина СССР N798-271 от 16.07.1963г.) о передаче заказа и начатого проекта в КБ Туполева. На этот счет существует несколько версий о борьбе А.Н.Туполева за заказ, пересказывать которые не имеет смысла т.к. все они на уровне слухов. Возможно, передача заказа была связана с тем, что КБ Туполева имело большой опыт по созданию из военных самолетов пассажирских машин. Основным критерием при создании пассажирского самолета было принято считать себестоимость тонна -километра при перевозке пассажиров и груза. Гражданский самолет становиться эффективным, если скорость полета и величина коммерческой нагрузки становиться больше, а расходы по эксплуатации самолета в течении одного летного часа меньше.В отличии от военного бомбардировщика,размеры пассажирского салона на соответствующее число пассажиров определяла диаметр и длину фюзеляжа самолета, при этом конструкторы должны были учитывать расстояние (шаг) между рядами сидений пассажиров (в различных классах салона). К 1965г, советский проект был реализован в наглядную модель самолета, которая была выставлена в советском павильоне, на XXVI авиасалоне в Ле Бурже.В тот год,в состав основных советских экспонатов входили космический корабль Восток, самолет Ил-62,вертолет Ми-10, который прилетел в Париж, неся на подфюзеляжной раме автобус ЛАЗ и наконец Ан-22 Антей, про который французская пресса писала "Русские снова удивили мир-создав самолет способный поднять в воздух 720 человек"(цитирую газету Правда). В сопроводиловке к модели, получившей название Ту-144 с нанесенным бортовым номером СССР-6500 говорилось, что самолет (в двух салонах которого комфортабельно разместится 121 пассажир), будет летать со скоростью 2500 км/час на высоте 20 тыс.метров. При взлетном весе 130т, длина разбега будет составлять всего 1900 метров. По информации, получаемой по различным каналам из-за рубежа руководители различных ведомств МАП,МГА и КБ были прекрасно осведомлены о работах над проектами СПС американских фирм Норт Америкэн NAC-60 (взлет. вес 217т,187 пассажиров + ком. нагрузка 16т,скорость 2820км/час, дальность 7200км),Боинг-733 (взлет. вес 195т,150 или 227 пассажиров +ком. нагрузка 18т,скорость 2900 км/час на высоте 20 тыс.м,)позднее Боинг-2707, Локхид CL-823 и англо- французского Concord (согласие). Последние проекты считались наиболее продвинутыми. До подписания соглашения, французы (фирма Сюд-Авиасьон) и англичане (фирма Бристоль) вели работу над проектом независимо друг от друга. После подписания межправительственного соглашения (1962г) английский проект СПС ВАС-233 и французский "Супер Каравелла" были как- бы "слиты" вместе, с четким разграничением "кто за что отвечает" в дальнейшей работе над реализацией. Финансовая сторона проекта предполагала затраты обеих сторон в 170 млн. фунтов ст. Первоначальный график работ предусматривал построить и облетать первый самолет Конкорд уже в 1967г.Летом 1963г,(согласно приказа МАП N276 от 16.07.1963г) сотрудники КБ Генерального конструктора А.Н. Туполева приступили к разработке проекта Ту-144.Главным конструктором самолета был назначен доктор технических наук, профессор Алексей Андреевич Туполев. К решению многих возникающих проблем немедленно подключались различные НИИ, ЦАГИ и т.д. Удивительного в этом ничего не было. Проект курировали от ЦК КПСС Д.Ф. Устинов, и министр МАП П.В. Дементьев. Исследования, проведенные в ЦАГИ по десятку различных аэродинамических схем самолета позволили снять с повестки дня, вопросы связанные с преодолением звукового барьера (конус Маха) над густонаселенной местностью, нагревом конструкции самолета и созданием герметичности пассажирского салона (общий отсек) при полете на больших высотах и СЗ скорости.Достаточно быстро был утвержден эскизный проект самолета по схеме "бесхвостки", с четырьмя ТРДДФ НК-8,которые, согласно проекта были установлены попарно в двух гондолах под центропланом. Особую сложность, в проекте Ту-144 вызвало крыло так называемой "оживальной" Формы, которое впервые решили применить для СПС. Французы и англичане в этом отношении имели достаточный опыт по строительству самолетов по схеме "бесхвостка" в сравнении с отечественным авиастроением. Аналогичное крыло было принято за основу в проекте СПС Конкорд (поперечно изогнутое, удлинение 1,82,с профилем относительной толщины 3-2,15).В Советском Союзе, строительство самолетов по схеме "бесхвостка" было редкостью, не говоря уже о крыле "оживальной" формы. Разработкой аэродинамической формой самолета Ту-144 занималась группа Г.А.Черемухина. Работы по системам управления самолета возглавили Г.Ф.Набойшиков и Л.М.Роднянский.Для исследования характеристик крыла "оживальной" формы в полете на различных скоростях,в КБ А.И.Микояна на базе самолета МиГ-21,был создан самолет "21-11" с крылом размахом 11,5 м, аналогичным крылу Ту-144.Испытательные полеты на А-144 "Аналоге",(летчики Козлов, Елян и др.) позволили получить реальные характеристики крыла на различных этапах полета (от взлета до посадки). В 1965г,началась подготовка летчиков по программе Ту-144,для этого был создан специальный стенд.Подготовку прошли летчики в составе: Э.В. Елян и В.П.Борисов (от завода),Ю.И.Юмашев и В.И. Крыжановский(от ЛИИ),М.С.Кузнецов, В.Д.Попов, Л.Ф.Клюев, Н.И. Юрсков (от НИИ ГА).Участие в подготовке принял известный летчик-испытатель Н.В. Адамович. Строительство опытного самолета началось в 1965г,на знаменитом Московском авиазаводе ОКБ Туполева(ММЗ "Опыт")и было закончено осенью 1967г.В конце 1967г,опытный экземпляр Ту-144 (бортовой номер СССР-68001),с двигателями ДТРДФ НК-144(НК-8,КБ Н.Д.Кузнецова) был перевезен (в условиях секретности) на Жуковский аэродром, в сборочный цех ЖЛИ-ДБ. Под руководством замначальника ЖЛИ В.Н.Бендерова начались работы по окончательной сборке самолета и проведении наземных испытаний всех бортовых систем управления самолета, некоторые из которых трех- четырехкратно были продублированы. Все тщательно проверялось, устранялись обнаруженные ошибки. Не обошлось без ЧП. При очередной проверке гидросистем (две основных, одна резервная)произошел разрыв турбонасосного агрегата, осколками которого были ранены несколько человек, пострадала конструкция самолета. Ремонт был проведен на месте. Описывать конструкцию самого самолета затруднительно из-за большого объема информации.Если коротко,то, в конструкции самолета Ту-144 и его оборудовании воплотились последние достижения науки и техники СССР того периода. Объем НИОКР при создании Ту-144 был в 10 раз большим, чем при создании Ил-62.Как позже вспоминал главный конструктор А.А.Туполев "Все вплоть до пневматиков шасси, которые, как правило выбираются по каталогам готовых изделий, создавалось заново...". 1 января 1969г, во всех центральных газетах Советского Союза, было опубликовано новогоднее поздравление Советскому народу от ЦК КПСС, Президиума Верховного Совета и Совета министров СССР,а чуть ниже шло сообщение ТАСС с заголовком "В небе Ту-144,СВЕРХЗВУКОВОЙ ПАССАЖИРСКИЙ".Передовица газетного листа сообщала: "Впервые в мире 31 декабря 1968 года в Советском Союзе совершил полет сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144.В полете была проверена работоспособность систем самолета, в том числе автоматическая система управления агрегатов и двигателей. По данным контрольной аппаратуры, бортовое оборудование и управление самолета работали нормально. Самолет пилотировали командир корабля, заслуженный летчик-испытатель Эдуард Ваганович Елян, летчик-испытатель Герой Советского Союза Михаил Васильевич Козлов, ведущий инженер-испытатель Владимир Николаевич Бендеров и борт- инженер Юрий Трофимович Селиверстов" (газета "Известия" N1,1969г). Много лет спустя, участники событий первого полета Ту-144 будут вспоминать о спешке и форсировании работ по подготовке к вылету в конце календарного года, нелетной погоде (31 декабря вызывали специальный борт для разгона химсредствами плотной облачности),несколько тревожном ожидании посадки самолета в течении 37 минут и восторге от успешного первого полета Ту-144.Советский Союз снова оказался "впереди Планеты всей".Англичане и французы отстали на три месяца. Конкорд 01 совершит свой первый полет 2 марта 1969г.Программа по испытаниям опытного Ту-144 быстро набрала обороты. Второй полет самолета состоялся 8 января 1969г,а 5 июня 1969г,в полете на высоте 11 тыс. м. самолет Ту-144 впервые "перешагнул" через сверхзвук (М=1,08).В ходе дальнейших испытаний начали проявляться конструктивные недоработки.В первую очередь была отмечена неэффективность силовой установки(ресурс НК-8 составлял 50 часов), большой расход топлива, проблемы с гидравликой, отказы в работе ПН оборудования и т.д. Проведенный анализ специалистами технического управления МГА, был доложен руководству МАП. Решение проблемы вылилось в очередной приказ МАП N290 "обязать Главного конструктора А.А. Туполева довести самолет Ту-144 для запуска в серийное производство.В конструкцию второго экземпляра Ту-144 (начало строительства 1968г,завод ММЗ) в срочном порядке были внесены серьезные доработки, которые фактически привели к созданию совершенно нового самолета по сравнению с прототипом. При этом конструкция самолета подверглась коренным изменениям: были увеличены размеры (диаметр и длина) фюзеляжа, изменена конструкция носового отклоняемого конуса. Была пересмотрена конструкция крыла, его механизация, компоновка двигателей и конструкция шасси. Первый полет предсерийного самолета (бортовой номер СССР 77101) состоялся 01.06.1971г.Уместно, привести цитату Ю.Н. Попова, заместителя Главного конструктора по самолету Ту-144 "...Получилась неплохая машина, хотя и не шедевр. Тем не менее лайнер успешно прошел испытания и был признан годным для полетов с пассажирами. Тогда и начались нападки со стороны Министерства Гражданской авиации: мол, машина сложная, дорогая, горючего съедает в три раза больше, чем Ил-62,зачем нам такая нужна?!". Но, нападки со стороны МГА произойдут несколько позже, в 1977г,после смерти П.В. Дементьева, тогда решающим в деле Ту-144 будет голос министра ГА Б.П. Бугаева, бывшего личного пилота Л.И. Брежнева. Испытания опытного Ту-144 будут продолжатся вплоть до 1973г.За это время самолет побывает в Праге, в Ле Бурже, Ганновере, Будапеште. Последний полет опытного самолета состоится 27 апреля 1973г,затем он будет списан в утиль. Общий налет самолета составит 180 часов, из них 50 часов на сверхзвуковой скорости.В начале 70-х, согласно принятому постановлению Совмина СССР самолет Ту-144 был запущен в серию на Воронежском авиазаводе. Забегая вперед, можно отметить,Ту-144С стал первым советским самолетом, получивший международный сертификат летной годности (в то время подобного сертификата не имел даже самый массовый самолет МГА Ту-154(850единиц).Всего Воронежский завод построил 14 самолетов Ту-144.Два экземпляра были построены на Московском авиазаводе,(прототип и предсерийный) для летных испытаний,и два полноразмерных планера самолета- для проведения статиспытаний на прочность в СибНИА (по окончанию которых ресурс планера самолета оценивался А.А. Туполевым в 30 тыс. часов). 3 июня 1973г,на очередном ХХХ авиасалоне в Ле Бурже был представлен серийный вариант самолета Ту-144С (бортовой номер СССР 77102).Во время второго демонстрационного полета на высоте 1300м, самолет Ту-144С неожиданно перешел в пикирование,а затем, на глазах публики начал разваливаться в воздухе. Экипаж в составе летчиков-испытателей М.В.Козлова, В.М.Молчанова бортинженера А.И. Дралина, штурмана Г.Н.Баженова и находившихся на борту зам.главного конструктора В.Н. Бендерова и инженера Б.А.Первухина -погиб. Обломки самолета упали в районе населенного пункта Гуссенвиль. Советско-французская комиссия, созданная для расследования катастрофы Ту-144,пришла к заключению, что в процессе энергичного пилотирования при выводе из пикирования, у тяжелой машины была превышена перегрузка, после которой самолет начал деформироваться и разрушатся. Первоначальную версию, связанную с яко- бы главным виновником трагедии французским истребителем "Мираж-3",французская сторона сразу отвергла. Комиссия отметила, что отказа и технических неисправностей на борту самолета не было, но в кабине экипажа находились как- бы "посторонние" с кинокамерой, что возможно помешало летчикам справиться с пилотированием самолета. После года расследований- просмотра кино-фото документов из различных источников,съемок ТВ и опроса свидетелей катастрофы, советско-французская комиссия пришла к заключению "...Вмешательство человеческого фактора представляет собой, таким образом, наибольшую вероятность...".До сих пор катастрофа Ту-144 и материалы по ее расследованию (долгое время были засекречены) вызывает в авиационных кругах разные толки. Версий много, но расшифровка Г.А.Черемухиным записи МСРП-12 и наглядное моделирование конструктора систем управления самолетом В.М.Разумихина полностью исключает версию заклинивания штурвала самолета кинокамерой, которая яко-бы выпала из рук генерала Бендерова. Причина, по которой самолет Ту-144 самопроизвольно перешел в пикирования, так и осталась загадкой... Катастрофа в Ле Бурже, не повлияла на серийное строительство Ту-144,однако в глубинах кабинетов чиновников министерства Гражданской Авиации(МГА) назревало недовольство предстоящей работой связанной с эксплуатацией СПС.В 1974г,на имя секретаря ЦК КПСС Д.Ф.Устинова поступает письмо Коллегии МГА с резкой критикой на совершенно неудовлетворительное положение с постройкой, испытаниями серийных машин и их дальнейшей эксплуатацией на линиях ГА. Из воспоминаний Ю.Н.Попова "...Здесь у МГА возникли проблемы. Обслуживание самолетов на земле взяло на себя ОКБ. Экипажи были смешанные один пилот МГА, один наш.С бортинженерами то же самое. Даже топливо было из фондов Минавиапрома(для СПС требуется более термостабильное горючее, чем для обычных машин).В общем,Ту-144 надо было заниматься серьезно, а Аэрофлоту этого явно не хотелось...".В результате 23 декабря 1974г,Устинов дает письменное указание министру МАП П.В.Дементьеву " в связи с вопросами поднятыми на коллегии МГА разработать и утвердить на коллегии министерства необходимые мероприятия по выправлению положения дел и доложить в ЦК КПСС...".После долгих заседаний коллегии МАП и совещаний на уровне Воронежского обкома КПСС "громоотвод" все же был найден. Весной 1975г,вышел приказ МАП о снятии с должности директора Воронежского авиазавода,Героя Социалистического труда Б.Д.Данилова.О принятых мероприятиях, и начале эксплуатации четырех серийных машин которые в IV квартале будут переданы Аэрофлоту, доложили Устинову.Правда,о том, что четвертая серийная машина (бортовой N СССР 77105) не готова к полету (первый полет состоится 30.11.1974г) забыли сказать. В 1975г, Воронежский авиазавод поквартально сдает еще три самолета Ту-144С (бортовые NN 77106-77108),затем по одному в 1976-77гг(бортовые NN77109-77110).Эксплуатация самолетов Ту-144С была поручена Производственному объединению Домодедово. Командирами экипажей самолетов были назначены подготовленные пилоты МГА Б.Ф. Кузнецов, В.П.Воронин, М.С.Кузнецов и Н.И.Юрсков,чуть позднее А.А.Ларин. Наземную техническую эксплуатацию возглавил А.В.Бондарь. Первый официальный пассажирский рейс на линии Москва-Алма-Ата состоялся 1 ноября 1977г.Пассажирский салон самолета на 150 мест(разделенный на 1-й и туристический класс) был выполнен с учетом дизайна и использованием современных отделочных материалов. Шаг кресел в первом салоне составлял 1,2м,во втором 0,87м.Комфорт в салонах и сервисное обслуживание было на высоте мировых стандартов. Пассажирам предлагалось обширное меню в одноразовой посуде и различные без и алкогольные напитки.Службы Аэрофлота утвердили расписание прямых (N499) и обратных (N500) рейсов Москва-Алма-Ата, стоимость билетов составляла 68 руб.(на 20 руб.дороже чем на Ил-18).Был назначен день вылета -еженедельно, по четвергам. И хотя пассажиропоток не превышал 80-100 человек, для полета готовили сразу два самолета -один основной, другой резервный. На случай сложных метеоусловий (СМУ) резервным аэродромом был Ташкент. Аэропорт Фрунзе так же мог принимать Ту-144,на крайний случай самолет имел тормозной парашют. Маршрут Москва-Алма-Ата, протяженностью 3260км был выбран не случайно. Более протяженные трассы Москва-Красноярск и Москва-Хабаровск оказались для Ту-144С непосильными. Двигатели ДТРДФ НК-144 очень быстро "съедали" топливо,надежда оставалась только на экономичные бесфорсажные двигатели КБ П.А.Колесова, работа над которыми велась в г.Рыбинске с 1967года. 26 июля 1974г,вышло постановление ЦК КПСС и Совмина СССР N533-186 "О постройке улучшенного варианта самолета Ту-144 с двигателями РД и поставке таких самолетов в МГА".Решение Правительства срочно было реализовано. Серийный самолет Ту-144С (бортовой N77105) был возвращен на завод, где приступили к переделки мотогондол, воздухозаборников, систем подачи топлива и т.д, а затем к монтажу двигателей РД-36-51А.Коллектив завода и КБ успешно справились с поставленной задачей и 30 ноября 1974г заводской экипаж А.И.Вобликова облетал самолет, которому был добавлен индекс Ту-144Д(дальный).Двигатели РД-36 оказались "сырыми" и после нескольких проведенных полетов, дальнейшие испытания самолета были прекращены. Сотрудникам КБ Колесова, несмотря на постановление Совмина, приказы МАП и жесткий график работ, понадобится три года для успешного завершения работ. Улучшенный вариант двигателей РД-36 будет подготовлен к установке на самолет Ту-144Д (заводской номер 06-02) к началу 1978г.18 апреля 1978г,смешанный экипаж МГА-МАП выполнит первый полет на новом Ту-144Д(бортовой 77111).После успешных пяти испытательных полетов,23 мая 1978г., согласно утвержденной программы, экипажу следовало выполненить СЗ площадку (М=2),а затем погасив скорость и снизившись, проверить запуск в воздухе вспомогательной силовой установки(ВСУ). При попытке запуска ВСУ на борту самолета возник пожар: сначала в 3-м,затем в 4-м двигателе. Двигатели немедленно выключили и ввели в действие систему пожаротушения. Одновременно летчики развернули самолет в сторону аэродрома, до которого долететь не удалось т.к. отказал еще один двигатель. Командир самолета В.Д.Попов (НИИ ГА) и правый летчик Э.В. Елян(фирма Ту) приняли решение посадить горящий самолет в поле. Вынужденная посадка на "брюхо" (почти 200-тонного самолета, длиной 64 метра) была выполнена мастерски.К сожалению из 8 членов экипажа двоим спастись не удалось. Бортинженеры О.А.Николаев и В.Л. Венидиктов погибли в огне, зажатые деформированной конструкцией.Заместитель министра ГА Ю.Г. Мамсуров (генерал-полковник ВВС, был переведен из МО в МГА весной 1973г), не дожидаясь результатов комиссии по расследованию аварии и заручившись поддержкой замминистра МАП А.В. Болбота фактически добился "временного" запрета на полеты всех Ту-144.Из воспоминаний Мамсурова "...Я ждал конкретной информации, но Туполев молчал. Пришлось утром в среду позвонить замминистра авиапрома Болботу- договорились, что Туполев немедленно привезет мне материалы расследования аварии и рекомендации. Он явился около 17ч без них, не смог дать и устных рекомендаций. Об этом я в его присутствии известил Болбота. Туполева вызвали к министру авиапрома, а чтобы держать меня в курсе, вместе с ним отправился и ведущий инженер Ю.В.Махонин...". Следует отметить, что после "временного" запрета на полеты, больше не один пассажир не поднялся на борт Ту-144. Стараниями чиновников МГА, авария очень скоро превратилась в катастрофу, а сам Ту-144 в самый ненадежный, аварийный самолет. Из воспоминаний Ю.Н.Попова "...Решение о продолжении эксплуатации было подписано Генеральным конструктором. Вечером А.А.Туполев и я поехали для утверждения этого решения к замминистра Ю.Г. Мамсурову. Ехали с тяжелым чувством. Всем было известно, что Ю.Г.Мамсуров и министр Б.П.Бугаев были отрицательно настроены по отношению к Ту-144.Они сделали много, чтобы активно препятствовать, а затем и прекратить эксплуатацию самолета. Разговор и на этот раз был тяжелым,но все-таки нам удалось убедить Мамсурова. Выйдя из кабинета, мы поздравили друг друга и примерно в 22 часа 29 мая разъехались по домам...". Далее Ю.Н.Попов вспоминал, какое было его удивление, когда на следующий день, он узнает у Туполева, что эксплуатация Ту-144 прекращена и возобновления пассажирских перевозок не последует. В 1979г, Воронежский авиазавод выполняя постановление ЦК КПСС и Совмина N553-186 и решения ВПК N312 от 28.11.1976г построит еще два Ту-144 (бортовые номера 77112 и 77113),затем еще один в 1981г (бортовой N77114) и наконец последний в 1984г(бортовой номер 77115).Заводские испытания самолетов будут продолжены, без всякого интереса к ним со стороны МГА. Вся программа связанная с разработкой, строительством и эксплуатацией Ту-144 явилась классическим примером убыточности и в этом была немалая заслуга чиновников МГА и Аэрофлота.Позднее, в начале 90-х, Мамсуров напишет: "Неудовлетворительная надежность не позволяла использовать Ту-144 не только на международных, но и на внутренних линиях. Чрезмерными оказались требования к взлетно-посадочным полосам, наземным техническим средствам,сортам топлива и масел...Были и просто обидные огрехи. Скажем, двигатели разместили близко к фюзеляжу, поэтому в них при рулежке попадали вода и грязь, при вынужденной посадке на фюзеляж возникала опасность для пассажиров...". После этих слов, так и хочется задать вопрос, а как же эксплуатировался и летал англо-французский Concord,в течении длительного времени, цена на билеты которого в последние годы эксплуатации достигали фантастической суммы? Он так же требовал длинных ВВП (3410м.),более качественных сортов топлива и масел,еще более совершенную наземную ремонтную базу,чем советский Ту-144.Да и двигатели у Конкорда были расположены отнюдь не на высоте и без аварий дело не обходилось. Был и помпаж и разрушение двигателей и "проглатывание" металлоконструкций воздухозаборников и т.д. Можеть, кое-что подзабыл генерал-полковник ВВС? Например, указать, что до остановки эксплуатации, самолетом Ту-144 за короткий срок (1.11.1977-25.05.1978г) было сделано 55 полетов по трассе Москва-Алма-Ата-Москва, перевезено 3284 пассажира со сверхзвуковой скоростью,и подобающим комфортом и при этом не было не одного отказа в работе оборудования.Ровесник нашего Ту, англо- французский Конкорд в мае 1971 совершил первый международный полет по трассе Париж-Дакар, имея на борту почетного члена, президента Франции Ж. Помпиду, а в сентябре состоялся перелет по маршруту Тулон-Рио де Женейро- Сан Паулу- Буэнос Айрес, правда без пассажиров.В октябре 1972г,произойдет крупная авария (с разрушением двигателя).Автоматика не даст возникнуть пожару на борту и Конкорд благополучно приземлится.На этом летная карьера опытного самолета 001 будет закончена.Самолет передадут в музей. Предсерийный Конкорд 002 совершил первый полет в январе 1973г,а в марте 002 совершил "рывок" на дальность полета, преодолев без посадки расстояние в 6500км.В конце 1973г было налажено серийное производство Конкорда. В период с 1973 по 1977г было построено 14 самолетов. Авиакомпания "Эйр Франс" приобрела четыре,а "Бритиш Эйруэйз"-пять самолетов, остальные построенные самолеты были оставлены в резерве. С января 1976г,обе авиакомпании начали коммерческие полеты на Ближний Восток и через Атлантику, в основном в страны Латинской Америки. США, в связи с началом полетов Конкорда, повели себя как "обиженный ребенок".Потратив огромную сумму денег на проект СПС и не достигнув практических результатов, ведущие авиакомпании США добились от Федеральной Авиационной службы принятия закона, который запрещал полеты СПС над территорией США. Разразился скандал, французы в свою очередь пытались наложить запрет на приземление американских самолетов на своей территории. Весной 1976г,Разум (скорее всего бизнес) победил,путь для Конкорда в США был открыт.Но еще долго общественность США (в том числе и мэр Нью Йорка) подавала иски в суд с требованием запретить полеты СПС.С финансовой стороной программы Конкорд то же было не все гладко.Подсчеты показали, что проект и строительство Конкорда (1966-1976гг)перекрыл ранее запланированные 170 млн.фунтов ст. и составили громадную сумму 1200 млн. фунтов ст.Стоимость одного самолета, по ориентировочной оценке конца 60-х, в 10-12 млн.долларов, сумма выросла до 40,25 млн.,а к концу завершения программы по строительству Конкордов (1977г.) возросла до 60 млн. долларов с учетом оборудования, запчастей, материалов.Самолет строился с пассажирским салоном трех модификаций: 108-и местный(1-й класс),128-и местный (стандартный) и 144 местный (туристический класс).Планер самолета был рассчитан на 45 тыс.часов. Максимальная скорость всех Конкордов была ограничена М=2,2. Дальнейшее продолжение советской программы СПС Ту-144 неоднократно рассматривала правительственная комиссия в начале 1980г.В конце- концов, было принято решение продолжить эксплуатацию самолета. Приоритет был отдан Ту-144Д, дальнейшему его совершенствованию и продолжению испытательных полетов. Летом 1980г,самолет Ту-144Д(бортовой N 77113),из-за разрушения двигателя на сверхзвуковой скорости, производит вынужденную посадку на военный аэродром Энгельса. Созданная аварийная комиссия принимает решение приостановить дальнейшие полеты Ту-144Д до выяснения причин разрушения компрессора двигателя РД-36-51А и повышения его надежности. К этому времени общий налет пяти самолетов составил 764 часа.Ту-144Д прошел Государственные испытания, с одним замечанием по улучшению экономичности двигателей, расход топлива у которых был завышен на 3,4% от требуемой нормы. Новый экономичный двигатель будет создан в КБ Колесова в 1983г,но к этому времени все работы по Ту-144Д будет свернута. В 1979г,Генеральный конструктор А.А. Туполев, согласовав вопросы с министров МАП В.А. Казаковым, принимает решение организовать заводские испытательные полеты Ту-144Д с грузом 7 тонн на борту,по маршруту Москва- Ашхабад- Фрунзе- Москва, следующим этапом были полеты по маршруту Москва-Новосибирск и Москва-Хабаровск. 9 июня 1981г,самолет Ту-144Д получает Сертификат летной годности N11В-144Д т.е. был признан самолетом для пассажирских перевозок, но изменить мнение чиновников МГА насчет самолета уже было нельзя- поползли разные слухи о ненадежном самолете, которые в скором времени "просочились" на страницы печати. Цитата из монографии Ю.Г.Мамсурова: " Бесперспективность авиалайнеров была очевидна еще в 1964г.Замечу-по уровню инженерной и научной подготовки специалисты МГА отнюдь не превосходили разработчиков, теоретиков и производственников МАПа. Впрочем, наши взгляды неофициально разделяли некоторые авиаконструкторы, в том числе и туполевского КБ. А.А. Туполев сделал ставку на молодых, энергичных инженеров, не накопивших достаточно опыта. Знающие специалисты, такие, как С.М. Егер, Д.С. Марков, Л.Л. Смеляков, остались в своеобразной изоляции, сам А.Н. Туполев, по состоянию здоровья и возрасту, уже не мог оказать сыну эффективную помощь. НИИ, возглавляемые учеными с мировыми именами, на начальном периоде проектирования, постройки и испытаний Ту-144 не наладили нужного контроля за деятельностью КБ и поэтому не выявили допущенных там ошибок, а после запуска авиалайнера в серию попытались вместе с туполевцами спасти свою репутацию". В начале 80-х годов, СССР начинает остро испытывать экономические трудности, которые напрямую были тесно связаны с мировой политикой. Запушенные программы по строительству новой ракетно-космической ("Энергия-Буран"),авиационной (Ту-160) и другой техники требовали огромных финансовых вложений.27 января 1982г,вышел приказ министра МАП И.С. Силаева N24/464 "О прекращении серийного производства самолета Ту-144Д".Серийное строительство самолета Ту-144Д закончилось выпуском самолета с заводским номером 09-2,который остался на заводской территории. Последний самолет Ту-144Д,который был облетан 4 октября 1984г имел бортовой номер СССР 77115 (заводской 09-1).Стапели, на которых собирали Ту-144 были разобраны. Производственные мощности Воронежского авиазавода были отданы под внедрение и строительство крупно-фюзеляжного пассажирского самолета Ил-86. 1 июня 1983г,вышло постановление ЦК КПСС и Совмина СССР N491-169 "О прекращении работ по самолету Ту-144 и использование изготовленных самолетов в качестве летающих лабораторий".После этого постановление, все, что было связано с программой Ту-144 быстро пришло в упадок. Самолеты с бортовыми номерами начиная с прототипа 68001,77101,77103,77104,77111, 77113 были в разное время списаны и утилизированы. Самолет с бортовым номером 77102 разбился при катастрофе в Ле Бурже. Самолеты с бортовыми номерами 77105 по 77110 были переданы в качестве экспонатов в музеи и институты. Самолет с бортовым номером 77112,в 2000году был продан за символическую сумму авиамузею в Германии. Два борта 77114 и 77115 находились в ЛИИ, в качестве летающих лабораторий. В 1996г,фирма Боинг предложила руководству АНТК им.Туполева выделить самолет Ту-144ЛЛ для проведения исследований по американской программе HSR,в которой помимо Боинга принимали участие ведущие авиационные фирмы США. Насчет финансовой стороны договора, история умалчивает(все было окружено коммерческой тайной)но как известно "слухами полнится земля". Для проведения научных работ американцам был предоставлен самолет Ту-144 (бортовой N77114),год выпуска 1981г, с минимальным числом налета 83 часа за совсем небольшую денежную сумму.При этом- двигатели РД-36-51А в срочном порядке заменили на двигатели НК-32-1 от бомбардировщика Ту-160.Самолет оборудовали системами аварийного спасения экипажа,фюзеляж и крылья самолета "утыкали" датчиками различного назначения и 17 марта 1996г торжественно,в присутствии зарубежных фирмачей и почетных гостей обьявили о начале программы по исследованиям СПС будущего. Кстати, по мнению заокеанских аналитиков и специалистов ранок СПС будущего может дать прибыль в 600 млрд. долларов, при строительстве 200 самолетов. Воспринимается это конечно с трудом, но как говорят "чем только черт не шутит".В июне 1999г, американская программа исследований завершилась. Было выполнено 18 полетов на высотах более 17 тыс. м и скоростях М>2.Самолет Ту-144ЛЛ пилотировали в основном летчики- испытатели АНТК им. Туполева и ЛИИ. Правда Несколько раз управление самолетом переходило в руки американских пилотов NASA. 25 июля 2000г,произошла катастрофа Конкорда (серийный номер 203) французской авиакомпании "Эйр Франс" который должен был совершить рейс Париж- Нью Йорк. Находившиеся на борту самолета 100 пассажиров и 9 членов экипажа погибли.26 июля, все полеты французских СПС были остановлены. Сертификаты летной годности были отозваны, началась проверка всех самолетов, с одновременным началом работы аварийной комиссии BEA по расследованию катастрофы. Английская авиакомпания еще некоторое время продолжила выполнение полетов СПС через Атлантику, но уже 29 июля вынуждена была их прекратить из-за возникшей ситуации с повреждением системы топливопровода на одном из своих Конкордов(вполне возможна версия отсутствие пассажиров, т.к. страшная катастрофа французкого СПС много раз транслировалась по всем ТВ каналам).15 августа 2000г, "Бритиш Эйруэйз", официально прекратила полеты своих СПС.Вслед за катастрофой, против компании "Эйр Франс" было возбуждено уголовное дело, по выплате денежных компенсаций. Простой парка действующих самолетов и сохранение Резервных СПС привели компанию в крайне затруднительное финансовое положение. Продолжить эксплуатацию Конкорда компания уже не могла, даже после того, что была доказана непричастность конструкции самолета и двигателей к катастрофе. Надежды руководства англо-французских авиакомпаний на продолжение эксплуатации Конкорда весной-осенью 2001г не оправдались.Дальнейшая судьба,14-и построенных англо-французских СПС "Concord" аналогична судьбе советского Ту-144, самолеты разошлись по авиационным музеям мира, заняв место достойных экспонатов. За весь срок эксплуатации Конкорды смогли помочь3 миллионам людей пересечь Атлантику всего за 2 часа 56 минут летного времени! Используемая литература: 1. Э. Цехош "Сверхзвуковые самолеты",стр.362-369 Из-во "Мир",М.1983г. 2. Д.А. Соболев "Самолеты особых схем".Из-во "Машиностроение" М.1989г. 3. "Обгоняя время-9 вопросов главному конструктору Ту-144", журнал "ТМ" N 4,1969г. 4. А. Аграновский "Рубеж надежности",газета "Известия" N1(16006),1.01.1969г. 5. "Тихая гибель шумного самолета".Интервью Ю. Попова журналисту ИАН А.Мишину. 6. Ряд авторов: Близнюк, Васильев, Вуль и другие "Правда о сверхзвуковых самолетах". 7. Ю. Мамсуров "С опущенными носами, чтобы занимать меньше места",журнал "ТМ" N2,1994г. 8. "High-Speed agreement",журнал Interavia N1,1999г.
Звуковой удар
Звуковой удар
акустическое явление, возникающее при распространении а атмосфере Земли ударных волн, создаваемых самолётом при полёте со сверхзвуковой скоростью. Область распространения возмущений от летящего со сверхзвуковой скоростью летательного аппарата в атмосфере обычно ограничена поверхностью головной волны от носика фюзеляжа, за которой следуют ударные волны разной интенсивности от другие частей самолёта (от крыла, хвостового оперения, мотогондол и т. д.). Поскольку более интенсивные ударные волны распространяются в атмосфере с большей скоростью, то они догоняют менее интенсивные, сливаясь с ними по мере удаления от летательного аппарата, и в дальней зоне (или на поверхности Земли при полёте на сравнительно больших высотах) в атмосфере остаются только 2 ударные волны: головная и хвостовая с линейным профилем падения давления между ними, что обычно воспринимается как двойной хлопок.
Это так называем N-образная волна давления.
З. у. зависит от формы летательного аппарата, его размеров, режима полёта, состояния атмосферы, рельефа местности и т. д. Это явление не поддаётся полному моделированию в лабораторных условиях. Влияние отдельных факторов на З. у. изучается экспериментально при полётах сверхзвуковых самолётов и в аэродинамических трубах. Влияние З. у. на человека и животных изучается на специальных экспериментальных установках, имитирующих З. у. Теоретические методы исследования З. у. основаны главным образом на геометрической акустике, но с учётом нелинейных эффектов. Согласно теории З. у. возмущения, исходящие от самолёта в какой-либо момент времени, распространяются вдоль звуковых (или характеристических) лучей, образующих в пространстве некоторую коническую поверхность (см.
Маха конус). Вследствие неоднородности атмосферы лучи искривляются, так что некоторые из них уходят в верхние слои атмосферы, не достигая поверхности Земли. Благодаря отражению лучей зона слышимости З. у. ограничена в боковом направлении по отношению к трассе полёта. Ширина этой зоны в зависимости от состояния атмосферы и режима полёта самолёта составляет 8-10 высот полёта. Отражением лучей объясняется также отсутствие З. у. на поверхности Земли при полёте самолёта с небольшой сверхзвуковой скоростью. При разгоне, развороте к других манёврах самолета возможно образование каустики, вблизи которой происходит локальное повышение избыточного давления из-за наложения волн давления друг на друга.
Интенсивность З. у. (см.
Интенсивность звука) невелика и имеет порядок 0,1% от атмосферного давления при продолжительности нескольких десятых долей секунды. Однако внезапность, с которой человек воспринимает З. у., может вызывать у него отрицательную реакцию (испуг).
Авиация: Энциклопедия. - М.: Большая Российская Энциклопедия . Главный редактор Г.П. Свищев . 1994 .
Смотреть что такое "Звуковой удар" в других словарях:
ЗВУКОВОЙ УДАР, резкий неприятный звук, создаваемый УДАРНЫМИ ВОЛНАМИ САМОЛЕТОВ, летящих на СВЕРХЗВУКОВОЙ СКОРОСТИ. Ударные волны образуются путем скопления звуковых волн впереди и позади самолета. Эти волны распространяются, достигая Земли уже… … Научно-технический энциклопедический словарь
звуковой удар - Акустический эффект воздействия на окружающую среду ударных волн, образующихся при сверхзвуковом движении летательных аппаратов в атмосфере. [ГОСТ 23281 78] [ГОСТ 26120 84] Тематики акустика авиационнаявнешние воздействующие факторы Обобщающие… … Справочник технического переводчика
