Схема и конструкция самолета Ту-144.

Аэродинамический облик самолета определялся, главным образом, стремлением получить большую дальность полета на крейсерском сверхзвуковом режиме, при сохранении требуемых характеристик устойчивости и управляемости и заданных взлетно-посадочных характеристик. Исходя из обещанных двигателистами удельных расходов НК-144, на начальном этапе проектирования поставили задачу получить на крейсерском сверхзвуковом режиме Кмакс=7. По экономическим, технологическим и весовым соображениям число М крейсерского полета приняли равным 2,2. В ходе проработки аэродинамической компоновки в ОКБ и в ЦАГИ рассмотрели несколько десятков возможных вариантов. Изучались «нормальная» схема с горизонтальным оперением в хвостовой части фюзеляжа, но от нее отказались, так как подобное оперение давало до 20% общего аэродинамического сопротивления самолета. Отказались и от схемы «утка» из-за нежелательного влияния дестабилизатора на основное крыло. В конце концов, исходя из требования получить необходимое аэродинамическое качество и минимальное смещение аэродинамического фокуса при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях, остановились на схеме низкоплана - «бесхвостки» с треугольным крылом «оживальной» формы (его образовывали два треугольника с углом стреловидности по передней кромке 78° у основания и 55° - на внешних частях), с четырьмя ТРДЦФ, размещенными под крылом, с вертикальным однокилевым оперением и с трехопорным убирающимся шасси.

В конструкции планера в основном использовали традиционные алюминиевые сплавы. Крыло образовывали симметричные профили, оно имело сложную крутку в двух направлениях: в продольном и поперечном. Так достигалось наилучшее обтекание поверхности на сверхзвуке, кроме того, подобная крутка содействовала улучшению продольной балансировки на этом режиме. По всей задней кромке размещались элевоны - по четыре секции на каждом полукрыле. Конструкция крыла многолонжеронная, с мощной работающей обшивкой из плит, выполненных из алюминиевых сплавов, центральная часть крыла и элевоны - из титановых сплавов. Секции элевонов приводились в действие двумя необратимыми бустерами. Руль направления также отклонялся с помощью бустеров и состоял из двух независящих друг от друга секций. Аэродинамика фюзеляжа выбиралась из условий получения минимального сопротивления на сверхзвуке. Добиваясь этого, пошли даже на некоторое усложнение конструкции.

Характерной особенностью Ту-144 стала опускающаяся остекленная носовая часть фюзеляжа перед пилотской кабиной, обеспечивавшая хороший обзор на больших взлетно-посадочных углах атаки, присущих самолету с крылом малого удлинения. Носовая часть опускалась и поднималась гидроприводом. При конструировании подвижной негерметичной части удалось добиться сохранения гладкости обшивки в местах сочленения подвижной части с герметичной кабиной и остальной поверхностью фюзеляжа.

Форма мотогондол определялась, в основном, компоновочными соображениями и условиями надежности работы силовой установки. Для минимизации сопротивления на крейсерском режиме двигатели стремились расположить так, чтобы они находились за максимальным миделем системы «крыло-фюзеляж». Четыре ТРДДФ НК-144 разместили впритык друг к другу в едином подфюзеляжном пакете. Каждый двигатель имел свой воздухозаборник, два соседних объединялись в общий блок. Подкрыльевые воздухозаборники - плоские с горизонтальным клином. Торможение потока при сверхзвуковых скоростях полета осуществлялось в трех косых скачках уплотнения, прямом замыкающем скачке и дозвуковом диффузоре. Каждый воздухозаборник управлялся автоматической системой, изменявшей положение панелей клина и створки перепуска в зависимости от режима работы двигателей и числа М. Длина мотогондол определялась размерами ТРДДФ и требованиями ЦАГИ и ЦИАМ по обеспечению необходимой длины каналов воздухозаборников для нормальной работы двигателей.

Предполагалось, как и на «Конкорде», ввести систему торможения на посадке реверсом тяги (реверсивные устройства планировалось установить на два крайних двигателя). Но реверс не довели, в результате опытная и серийные машины летали с тормозным парашютом.

Основные стойки шасси убирались в крыло, носовая - в переднюю часть фюзеляжа, в пространство между блоками воздухозаборников. Небольшая строительная высота крыла потребовала уменьшения размера колес, поэтому на основных стойках шасси использовалась двенадцатиколесная тележка с пневматиками сравнительно небольшого диаметра. Основной запас топлива размещался в крыльевых кессон-баках. Балансировка самолета на различных режимах полета обеспечивалась путем перекачки топлива из дополнительных баков в крыле и килевого бака.

На Ту-144 применили многие принципиальные решения дистанционной автоматической системы управления. В частности, рулевые агрегаты привода органов управления самолета отрабатывали сигналы системы контроля устойчивости и управляемости по продольному и путевому каналам. На некоторых режимах это позволяло осуществлять полет при статической неустойчивости.

Кабина экипажа - четырехместная: два передних кресла занимали пилоты, за ними размещался бортинженер, четвертое место на первой опытной машине предназначалось для инженера-экспериментатора. В дальнейшем предполагалось ограничить экипаж тремя человеками.

Пилотажно-навигационное оборудование Ту-144 комплектовалось самыми совершенными системами отечественной авионики: новейший автопилот и бортовая электронно-вычислительная машина автоматически выдерживали курс, летчики видели на экране на приборной доске, где в данный момент находился самолет и сколько километров осталось до места назначения; заход на посадку осуществлялся автоматически в любое время суток при сложных погодных условиях и т.д.