Самолет Ту-154.

В начале 60-х годов на воздушных линиях «Аэрофлота» средней протяженности (1500-3500 км) прочно обосновались и хорошо себя зарекомендовали Ту-104, Ил-18 и Ан-10. Среди них Ту-104 обладал самой большой крейсерской скоростью и обеспечивал наилучший комфорт. Ан-10 имел наилучшие взлетно-посадочные характеристики. У Ил-18 была наибольшая дальность полета и наилучшие экономические показатели. Отечественный гражданский воздушный флот имел в распоряжение три абсолютно разных пассажирских самолета одного класса, что приводило к сложностям в технической эксплуатации парка самолетов, конструктивно значительно отличавшихся между собой. Поэтому на повестку дня встал вопрос о замене трех разнотипных самолетов одним. При этом новая машина должна была вобрать в себя лучшие качества своих предшественников.

Ту-154 создавался с учетом последних достижений отечественного и мирового самолетостроения. Предварительные изыскания заняли около двух лет. В ходе проработки аванпроектов и эскизного проектирования первоначальный проект претерпел ряд изменений, сохраняя основные идеи, заложенные в будущий Ту-154. Поиском оптимального облика будущего самолета руководил начальник отдела техпроектов С.М.Егер. Первоначально, в 1963 г. предполагалось, что Ту-154 станет логическим развитием Ту-104, по аналогии с тем, как это было в ходе трансформации Ту-124 в Ту-124А (Ту-134). В результате один из первых проектов представлял собой Ту-104Б с новой хвостовой частью с тремя двигателями НК-8 (проект Ту-104Д). В 1964 г. подготовили новый проект, уже обозначенный Ту-154. Компоновочно он был аналогичен Ту-104Д, но имел фюзеляж с увеличенным до 3,8 м диаметром и был рассчитан, в зависимости от компоновки салонов, на перевозку 109-141 пассажиров. Помимо трехдвигательной компоновки с НК-8, рассматривался также вариант с четырьмя двигателями Д-20П-125М в хвостовой части фюзеляжа как на Ил-62, VC-10 и в проекте Ту-110Д.

К середине 1965 г., после предварительной проработки нескольких вариантов сложился облик новой машины, рассчитанной на транспортировку 16-18 т коммерческой нагрузки на дальность 2850-4000 км с крейсерской скоростью 900 км/ч или 5,8 т коммерческой нагрузки на расстояние 5800-7000 км с крейсерской скоростью 850 км/ч и способного эксплуатироваться с аэродромов второго класса. 24 августа 1965 г. вышло правительственное постановление, в котором ОКБ А.Н.Туполева поручалось спроектировать и построить среднемагистральный пассажирский самолет Ту-154 с тремя турбовентиляторными двигателями НК-8-2 взлетной тягой по 9500 кгс.

20-21 ноября 1965 г. были утверждены тактико-технические требования МГА. В декабре 1965 г. состоялась макетная комиссия по самолету, началось изготовление чертежей для опытного производства и развертывание строительства первого опытного экземпляра Ту-154 на ММЗ «Опыт».

Тщательная аэродинамическая увязка элементов конструкции, подбор профилей крыла в сочетании с высокой тяговооруженностью позволили добиться наибольшей крейсерской скорости по сравнению с другими аналогичными пассажирскими машинами - до 950 км/ч, при хорошей устойчивости и управляемости во всем диапазоне скоростей и высот полета. Перед создателями самолета стояла задача сочетания максимальных экономичности и безопасности. С точки зрения экономики наиболее предпочтительной была двухдвигательная схема, а согласно принятой в те годы концепции безопасности оптимальной считалась четырехдвигательная схема. В результате анализа всех «за» и «против» для Ту-154 выбрали промежуточную трехдвигательную схему: два двигателя по бокам в хвостовой части на пилонах и один - внутри хвостовой части фюзеляжа с воздухозаборником в форкиле и с S-образным каналом. В то время это была широко распространенная конфигурация, принятая многими авиационными фирмами для самолетов подобного класса (Боинг-727, «Трайдент»)

Ту-154 от большинства современных ему пассажирских самолетов отличала высокая тяговооруженность - 0,35-0,36 кгс/кг (у машин других фирм - 0,22-0,27). Это снизило экономичность самолета, но, с другой стороны, избыток тяги гарантировал эксплуатацию самолета в аэропортах с длиной ВПП 1500-1800 м и в аэропортах на высокогорье и в районах с жарким климатом. В отличие от Боинга-727 Ту-154 оптимизировали на крейсерские полеты на высотах 11000-12000 м (у «Боинга» - 7600-9150 м), для этого выбрали крыло относительно большой площади 180 м2 (у «Боинга» - 145 м2). Это позволило получить приемлемые крейсерские расходы топлива.

К конструктивным особенностям Ту-154, отличавших его от предыдущих пассажирских самолетов ОКБ, можно отнести:

- трехдвигательную схему, с переводом тяги двигателей в крейсерском полете на сниженный режим тяги (0,7-0,75 номинальной), что должно было положительно сказаться на ресурсе силовой установки;

- высокую степень механизации крыла (предкрылки, трехзвеньевые закрылки и интерцепторы), обеспечивающую не только умеренные скорости взлета и захода на посадку, но и широкие возможности вертикального маневра, что, в свою очередь, позволяло получить удовлетворительные показатели по шуму на местности;

- принцип многократного резервирования всех основных систем (впервые в отечественной практике пассажирского самолетостроения), что явилось залогом высокой безопасности полета;

- в системе управления ввели необратимые бустеры на всех рулевых поверхностях (впервые в отечественном пассажирском самолетостроении);

- основное шасси с трехосной тележкой, снизившее нагрузку на аэродромную плиту до 17-19 т (у Боин-га-727-200А- 31-33 т);

- вспомогательную силовую установку, обеспечившую автономность самолета на земле и повышавшую безопасность полета;

- первичную систему переменного тока стабильной частоты с обеспечением параллельной работы всех основных генераторов, что значительно повысило надежность электросистемы, качество электрической энергии и улучшило ее эксплуатационные характеристики;

- реверс тяги двигателей, позволивший значительно улучшить посадочные характеристики;

- автоматизированную бортовую систему БСУ-154 (АБСУ-154) для автоматизации пилотирования практически на всех режимах полета, вплоть до посадки.

В ходе проектирования ОКБ сделало ставку на широкий диапазон вариантов использования самолета. Пассажирскую кабину разделили буфетом-кухней и средним вестибюлем на два салона - передний и задний. В основном варианте компоновки предлагалось разместить в двух салонах 158 пассажиров по шесть в ряд с шагом кресел 0,75 м. Блоки кресел устанавливались на рельсах и могли перемещаться по ним с фиксацией через каждые 30 мм, что позволяло менять шаг кресел с 0,75 м на 0,81-0,9 м. Это давало возможность в короткий срок переходить в эксплуатации от компоновки на 158 пассажиров к салонам на 146 и 134 пассажира на линиях средней протяженности, а для линий малой протяженности - на 164 пассажира за счет уменьшения размеров буфета-кухни. Были предусмотрены также варианты на 128,122 и 110 пассажиров с повышенным уровнем комфортабельности.

Создатели Ту-154 уделили особое внимание уровню комфорта, ничем не уступавшему западным машинам. Изящная отделка пассажирских салонов, продуманная компоновка кресел, совершенная система кондиционирования воздуха, работавшая в том числе и на земле, удовлетворяли самым взыскательным требованиям.

Ту-154 рассматривался как базовая машина для дальнейшего развития и создания семейства самолетов с улучшенными летными и эксплуатационными качествами, а также специализированных самолетов. Уже в период проектирования и постройки первого опытного экземпляра прорабатывался грузовой вариант для перевозки 25 т на расстояние 2000-2500 км с крейсерской скоростью 900 км/ч. В эскизном проектировании находился вариант самолета с увеличенной длиной фюзеляжа на 240-250 пассажирских мест и дальностью 2000-2500 км. К производству предлагалось подготовить три основных варианта: Ту-154А, Ту-154Д и Ту-154Б (Ту-154А - основной серийный; Ту-154Д - дальний вариант с уменьшенной коммерческой загрузкой, увеличенным запасом топлива и увеличенным размахом крыла; Ту-154Б - с увеличенной пассажировместимостью и коммерческой нагрузкой за счет врезки в фюзеляж дополнительной секции).

В 1968 г. построили два первых экземпляра Ту-154: один для летных, второй для статических испытаний. Первый полет состоялся 3 октября 1968 г. Машину поднял в воздух экипаж в составе: летчики Ю.В.Сухов и Н.Н.Харитонов, бортинженер В.И.Евдокимов, ведущий инженер по испытаниям Л.А.Юмашев, экспериментатор Ю.Г.Ефимов и бортэлектрик Ю.Г.Кузьменко. После первых полетов и доводок самолет передали на совместные испытания, проводившиеся в два этапа. Первый проходил с декабря 1968 г. по январь 1971 г., практически соответствовал заводским испытаниям и выполнялся силами ММЗ «Опыт» на аэродроме ЛИИ. Второй, соответствовавший госиспытаниям, продолжался с июня по декабрь 1971 г. В нем участвовали летчики С.Т.Агапов, В.П.Борисов, И.К.Ведерников, Б.И.Веремей, Е.А.Горюнов, Н.Е.Кульчицкий, В.М.Матвеев, А.И.Талалакин, В.И.Шкатов.

Одновременно с испытаниями шла подготовка и развертывание серийного производства на КуАЗе (в серию Ту-154 запустили в 1968 г.). Первые предсерийные машины начали летать в 1970 г., приняв участие в совместных испытаниях. Вскоре КуАЗ выпустил головную партию самолетов с учетом в их конструкции результатов государственных и эксплуатационных испытаний.

Все работы по созданию и доводке Ту-154 на первом этапе возглавлял главный конструктор Д.С.Марков, а затем С.М.Егер. Именно на них легли все основные проблемы, связанные с испытаниями и освоением в серии новой машины. С 25 мая 1975 г. руководителем работ назначили А.С.Шенгардта, ставшего затем главным конструктором по семейству Ту-154.

В 1970 г. начались эксплуатационные испытания предсерийных Ту-154 на линиях «Аэрофлота», одновременно началось переучивание экипажей ГВФ.

Эксплуатационные испытания проводились на шести самолетах. Ту-154 поступил во Внуково в конце 1970 г, а в мае 1971 г. его начали использовать для перевозки почты из Москвы в Тбилиси, Сочи, Симферополь и Минеральные Воды. На пассажирские трассы Аэрофлота новый лайнер вышел в начале 1972 г. Свой первый регулярный рейс Москва-Минеральные Воды Ту-154 с экипажем Е.И.Багмута совершил 9 февраля 1972 г. в день 49-й годовщины «Аэрофлота». Поступившие в эксплуатацию самолеты имели взлетную массу 90 т и практическую дальность с 15,5 т коммерческой нагрузки 2560 км.

Испытания первых Ту-154 в основном подтвердили заявленные ОКБ летные характеристики, но одновременно показали, что самолет требует проведения дальнейших работ по повышению его экономичности, надежности ряда конструктивных узлов и агрегатов, улучшения параметров эксплуатационной технологичности и изменений в компоновке пассажирской кабины. Необходимо было обеспечить заданный ресурс и усовершенствовать пилотажно-навигационное оборудование. В дальнейшем все развитие самолета, вплоть до появления модификации-Ту-154М, шло, в основном, по пути решения этих проблем. Развивая базовую конструкцию, в ОКБ последовательно создали Ту-154А, несколько вариантов Ту-154Б и, наконец, Ту-154М, в котором эволюция семейства достигла своего апогея.

Ту-154 испытывался и вводился в эксплуатацию в тот период, когда только стали появляться действующие в настоящее время Нормы летной годности. Однако уже тогда настоятельные запросы специалистов и руководства «Аэрофлота» побудили ОКБ провести ряд мероприятий, направленных на усовершенствование конструкции с учетом еще только зарождавшихся норм. Концепция многократного резервирования агрегатов и систем самолета в эксплуатации воспринималась с трудом - любой отказ в одной из зарезервированных систем воспринимался как ЧП и повод для претензий к конструкторам. В ОКБ, отметая по возможности часто вкусовые и субъективные требования заказчика, направляли все силы на действительное повышение надежности самолета с учетом принятого для Ту-154 принципа многократного резервирования систем.

Много сил ОКБ и серийный завод потратили на доведение ресурса до 15000 полетов (до появления Ту-154Б расчетный ресурс составлял всего 1000-4000 полетов).

Желание конструкторов облегчить самолет (взлетная масса Ту-154 и так была превышена почти на 10 т из-за увеличения массы пустого самолета и большего необходимого запаса топлива из-за худшей, чем ожидалось, реальной экономичности двигателей) обернулось тем, что при полном обеспечении статической прочности машина не обладала заданным ресурсом. Потребовались чрезвычайные меры, чтобы модификация Ту-154Б приобрела требуемый ресурс. Эффективность конструктивных и технологических мероприятий, внедренных для обеспечения заданного ресурса, подтвердилась результатами специальных испытаний планера и сотен его натурных элементов. Одновременно измерялась повторяемость нагрузок в летных испытаниях, подтвердившая соответствие программы наземных испытаний условиям реальной летной эксплуатации. В дальнейшем работы по поднятию ресурса парка самолетов продолжались. Они выполнялась поэтапно, по мере накопления опыта эксплуатации и освоения авиационными специалистами методик проектирования планера под заданный ресурс. Одновременно совершенствовалась технология изготовления элементов и сборки конструкции, что также благоприятно влияло на улучшение ресурсных показателей.

Во второй половине 70-х годов разработчикам системы АБСУ-154, наконец, удалось довести ее до требований, обеспечивающих выполнение автоматической посадки по нормам 2-й категории ICAO. Систему внедрили на модификации Ту-154Б (АБСУ-154 2 сер.).

Ко второй половине 70-х годов определился окончательный облик серийного самолета, и в ОКБ приняли меры, направленные на существенное увеличение выпуска Ту-154. К началу 80-х годов производительность труда в постройке Ту-154 выросла более чем втрое, вчетверо снизилась трудоемкость. Одновременно силами КуАЗа практически все самолеты модификаций Ту-154 и Ту-154А переделали под стандарт Ту-154Б. Таким образом, весь парк Ту-154 был переведен на единый вариант как по летно-техническим характеристикам, так и по расположению приборов и органов управления в пилотской кабине. Это значительно облегчало работу летного и технического состава ГВФ.

До внедрения на самолеты типа Ту-154 нового, более экономичного двигателя в руках ОКБ имелось только одно средство для снижения удельных расходов топлива - более рациональная компоновка пассажирской кабины. Так появились модификации Ту-154Б-1 на 160 пассажирских мест, а также конвертируемый вариант Ту-154Б-2 на 164-180 пассажирских мест. Существенного улучшения экономических характеристик самолета удалось достичь с внедрением в эксплуатацию Ту-154М с новыми более экономичными двигателями Д-ЗОКУ-154 и улучшенной аэродинамикой. Последовательно модернизируя самолет, к началу 90-х годов КуАЗ совместно с ОКБ подготовил и освоил в серии 22 различные модификации Ту-154.

В конце 80-х - начале 90-х годов в ОКБ разработали несколько программ модернизации самолета - проекты Ту-154М-2, Ту-154МД, Ту-154-100. Ту-154 стал основой для разработки первого в мире самолета с силовой установкой на альтернативных видах топлива (жидкий водород и сжиженный природный газ) - экспериментальный самолет Ту-155. В настоящее время продолжаются работы над проектом модернизации части парка самолетов Ту-154Б и Ту-154М в Ту-156 с силовой установкой, работающей на сжиженном природном газе.

Наиболее совершенная модификация Ту-154М с двигателями Д-ЗОКУ-154 2 сер. в эксплуатации имеет максимальную взлетную массу 100 т, крейсерскую скорость - 850 км/ч, практическую дальность с коммерческой нагрузкой 16,6 т - 4050 км.

В 80-е годы Ту-154 различных модификаций стали самыми массовыми самолетами «Аэрофлота». Ту-154 продолжает выполнять полеты по маршрутам, связывающим практически все крупные города СССР и России. В летние периоды он был основным «перевозчиком» туристов и отдыхающих в южные города страны. Самолеты Ту-154 летали в более чем 80 городов Европы, Азии и Африки, неоднократно демонстрировались на международных выставках и авиационных салонах. К концу 1996 г. КуАЗ выпустил более 900 Ту-154, в настоящее время продолжается серийное производство модификации Ту-154М.

На 1 января 1995 г. в России насчитывалось 537 самолетов Ту-154Б, 272 Ту-154М, 11 «салонов» использовались в правительственном отряде, 22 машины в различных вариантах эксплуатировались в вооруженных силах России. Остальные самолеты летают в различных компаниях стран СНГ или поставлены за границу.

Назад