Первый реактивный пассажирский самолет: в мире и России, первый советский самолет с реактивным двигателем

Первые реактивные лайнеры: гонка с выбыванием

Конструкторы всего мира решали одну задачу, но имели разные цели

17 июля 1949 года первый полет совершил британский самолет Comet. Он стал первым в мире пассажирским лайнером, оснащенным турбореактивными двигателями. В затылок ему дышали советский, американский и французский самолеты, открывшие новую эпоху в гражданской авиации.

De Havilland Comet

Идея построить реактивный пассажирский самолет зародилась на Британских островах еще в 1942 году, когда Германия интенсивно бомбила Лондон. Дело это было новое, требовавшее четкого формулирования концепции данного типа летательных аппаратов. На первых порах разработчиком — компанией Ronald Bishop — были рассмотрены несколько вариантов. Один причудливее другого.

Вначале предполагалось перевозить 10 пассажиров на расстояние до 1000 километров. Затем переработали эскиз таким образом, что самолет стал вмещать лишь двух вип-пассажиров и несколько почтовых бандеролей, но при этом он должен был пересекать Атлантический океан. То есть, по сути, перевозил в основном топливо. Затем все-таки сократили дальность полетов и незначительно увеличили количество пассажиров.

После войны стало понятно, что все эти варианты не могут иметь даже минимального коммерческого успеха. Да и аэродинамическая схема — летающее крыло без хвостового оперения — вызвала у специалистов компании De Havilland, подключившейся к разработке, протест. В результате остановились на традиционной схеме с килем, с четырьмя ТРД и с салоном на 32 пассажиров. На этапе испытаний первого прототипа, который впервые поднялся в воздух 27 июля 1949 года, стало понятно, что самолет через океан не перелетит. И было решено использовать «Комету» на европейских и африканских трассах.

Прототип «Кометы-1» (впоследствии появились еще три модификации, образовавшие семейство пассажирских реактивных самолетов) был оснащен двумя ускорителями на перекиси водорода. Ускорители предполагалось использовать в случае взлета с коротких полос и при плохих погодных условиях. Однако в серию это решение не пошло.

«Комета-1» начала эксплуатироватьс я 2 мая 1952 года на трассе Лондон — Йоханнесбург с промежуточными посадками в Риме, Бейруте, Хартуме, Энтеббе и Марамбе. Расстояние в 10 820 км британские лайнеры преодолевали за 23,5 часа.

De Havilland стремительно разрабатывала новые модификации, доведя в «Комете-3» число пассажиров до 80. В 1953 году британские реактивные лайнеры летали уже чуть ли не во все «цивилизованные страны». Спрос на них приближался к полусотне, в связи с чем пришлось загрузить и производственные мощности других компаний.

Однако в конце 1952 года прозвучал первый тревожный звоночек. В римском аэропорту при взлете «Кометы» произошла авария. К счастью, без человеческих жертв.

К апрелю 1954 года в результате четырех крушений британских лайнеров число жертв перевалило за сотню. Все самолеты сняли с полетов, а компанию-произво дитель лишили лицензии.

И четыре года De Havilland, проанализировав причины неудач, работала над повышением надежности. «Комета-4» стала прекрасным самолетом. На пассажирские линии ее выпустили 27 апреля 1958 года. К этому моменту уже летали реактивные Ту-104, Boeing-707 и французский Sud Aviation Caravelle.

Ту-104

Советский Союз во время холодной войны соревновался с США не только в области военных технологий. Стремление опередить страны «загнивающего капитализма» распространялось буквально на все сферы науки и техники. Следуя этому принципу, отечественный авиапром ввязался в середине 50-х годов и в «гонку реактивных лайнеров».

То что первой в небо поднялась британская реактивная «Комета», было не столь уж и страшно. Главное было опередить американцев. И с этой задачей ОКБ Туполева прекрасно справилось. Правда, тому поспособствовал Пентагон.

Ту-104 совершил первый полет 15 июня 1955 года. Boeing-707 почти на год раньше — 17 июля 1954 года. Все шло к тому, что американцы первыми выведут свой лайнер на пассажирские линии. Однако ВВС США потребовался заправщик, которым могла бы стать одна из модификаций будущего боинговского лайнера. И Пентагон выделил на эти цели очень серьезные деньги, от которых компания не могла отказаться. Но пришлось почти в полтора раза увеличить габариты первого прототипа. То есть, по сути, начать новую разработку. На что, естественно, ушел не один год.

Андрей Николаевич Туполев решил проблему «в обратной последовательнос ти». Он взял эксплуатировавши йся дальний реактивный бомбардировщик Ту-16, увеличил диаметр фюзеляжа, опустил крыло под фюзеляж, расставил в салоне 100 кресел для пассажиров. И в сентябре 1956 года лайнер выпустили на регулярные пассажирские авиалинии. Целых два года Ту-104 был единственным в мире эксплуатировавши мся реактивным пассажирским самолетом.

А чуть раньше, летом 1956 года, был проведен перформанс, который, как писали в прессе, поразил западный мир. Во время визита Хрущева в Лондон в британскую столицу прилетели три Ту-104 с дипломатическими работниками, журналистами и обслугой. Это была мировая сенсация.

Сам же Никита Сергеевич летал на турбовинтовом Ил-18. К Ту-104 он не приближался и на пушечный выстрел. И это было логично. Из 200 самолетов, построенных с 1956 по 1960 год, с 37-ю произошли аварии. Это самый высокий процент аварийности среди отечественных пассажирских самолетов.

Забегая вперед, отметим, что Boeing-707 оказался еще более аварийным, несмотря на вдвое большее количество двигателей.

Ту-104 имел два ТРД, развивал скорость до 950 км/ч, дальность 2700 км и потолок 11500 м.

На нем впервые в СССР были введены современные стандарты обслуживания пассажиров: обеды на борту, элегантные, вышколенные стюардессы, выбритые до синевы пилоты и все такое прочее.

Большая часть аэрофлотовского парка Ту-104 прекратила полеты и была передана в различные ведомства во второй половине 60-х. Однако ряд машин продолжал работать на внутренних рейсах до 1979 года.

Boeing-707 и SE.210 Caravelle

Аварийность Boeing-707, как сказано выше, была даже чуть выше, чем у Ту-104 — 19,8% против 18,5%. На пассажирские рейсы эта машина вышла в 1958 году. Всего до 1978 года было построено 1010 самолетов двенадцати гражданских и шести военных модификаций.

Гражданское семейство включало в себя и средне- и дальнемагистраль ные самолеты. Количество пассажиров варьировалось от 80 до 190. Устанавливались двигатели различной мощности и экономичности.

Конечно, первый реактивный «Боинг» превосходил и по вместимости, и по комфорту советский Ту-104. Поскольку главная задача, которая была поставлена перед Туполевым, — опередить американцев по времени внедрения самолета в гражданскую авиацию. Вместимость была не столь принципиальна, поскольку в 50-е годы в СССР был невелик пассажирооборот. Что же касается комфорта, то советские люди в этом отношении оказались менее прихотливы, чем американцы.

И, разумеется, Ту-104 не претендовал на выход на мировой рынок. Компания «Боинг» не видела в ОКБ Туполева конкурента для своего коммерческого успеха. Острая конкуренция была с компанией Douglas, которая в 1959 году начала продавать американским авиаперевозчикам реактивный DC-8.

Репутация Douglas в середине 50-х годов была выше, чем у Boeing. И старт продаж четырех разработанных к 1959 году модификаций был удачным. Однако вскоре Boeing ускорился и стал продавать своих самолетов больше в два раза, чем его основной конкурент. Хоть самолеты конкурентов несильно отличались друг от друга. А в конце века стало ясно, что DC-8 гораздо более надежная машина, ее аварийность значительно ниже, и количество уцелевших «Дугласов» превысило количество уцелевших «707″-х.

Рождение французского реактивного лайнера SE.210 Caravelle 1 в какой-то степени похоже на появление Boeing-707. Военное ведомство в начале 50-х годов заказало компании Sud Aviation реактивный транспортный самолет. Компания же на полученные средства сделала дубль, выпустив еще и пассажирский лайнер. Он начал эксплуатироватьс я в 1959 году. Лайнер предназначался прежде всего для полетов в свои колонии, расположенные на севере Африки.

Французские конструкторы оказались талантливее и английских, и советских, и американских. Они сделали очень экономичную машину, впервые в истории разместив два двигателя фирмы «Роллс-Ройс» в хвостовой части фюзеляжа. За счет этого удалось решить сразу несколько задач: улучшить аэродинамику, снизить шум в салоне, повысить надежность работы воздухозаборнико в. Оригинально был сделан и трап — опускающаяся нижняя часть фюзеляжа. При этом рама трапа служила дополнительной опорой фюзеляжа при загрузке, существенно повысив автономность лайнера в аэропорту.

Что же касается комфорта, то он был «французским фирменным». Большие иллюминаторы существенно улучшали обзор. В салоне были установлены просторные кресла, в проходах свободно расходились пассажиры солидных габаритов. Ну, не могут французы обходиться без повышенного комфорта. Даже на их атомных подводных лодках первого поколения команде разрешалось курить.

Казалось бы, французскому лайнеру на среднемагистраль ных трассах гарантирован коммерческий успех. Однако «Боинг» затоптал всех конкурентов. Было построено 280 SE.210 Caravelle двенадцати модификаций. Дальше дело не пошло.

Первый советский реактивный авиалайнер

60 лет назад, в июне 1955 года, совершил свой первый полет реактивный пассажирский авиалайнер Ту-104. Его взлет и последующий выход в 1956 году на регулярные воздушные линии означали начало новой эры гражданского воздушного транспорта — реактивной.

Первый отечественный реактивный пассажирский самолет Ту-104 строился и проектировался по «фирменной» методике ОКБ А. Н. Туполева: в качестве основы был взят бомбардировщик Ту-16, его крылья, хвостовое оперение, двигатели, шасси, РЛС, пилотажное и навигационное оборудование пилотской кабины. К началу проектирования Ту-104 уже находился в серийном производстве и был надежно испытан в эксплуатации. Новым был только герметизированный фюзеляж.

Все без исключения многоместные пассажирские самолеты А. Н. Туполева строились именно таким образом. Достаточно вспомнить широко известные АНТ-9 (ПС-9) и АНТ-14 (ПС-14), созданные из знаменитых АНТ-4 (ТБ-1) и АНТ-6 (ТБ-3). АНТ-20 «Максим Горький» явился развитием не пошедшего в серию шестимоторного бомбардировщика АНТ-16 (ТБ-4) с крупнейшими в мире бомбоотсеками, а скоростной бомбардировщик СБ (АНТ-40) превратился в пассажирский АНТ-35 (ПС-35). Даже на основе бомбардировщика Ту-4, аналога В-29, была создана пассажирская машина Ту-70 с герметичным салоном на 72 человека.

Верный своему принципу при создании каждой новой машины сосредотачиваться на решении главной проблемы, А.Н. Туполев при разработке Ту-104 в качестве главной выбрал безопасность и комфорт пассажиров. Основная сложность состояла в том, чтобы в условиях полета на высоких скоростях и в разреженном воздухе, на большой высоте обеспечить в самолете для пассажиров комфортные условия. Для новой машины спроектировали фюзеляж увеличенного диаметра (3,5 м). Его разработка и оборудование в нем пассажирского салона, явились одними из основных задач в проекте самолета Ту-104.

Некоторый опыт был накоплен в процессе постройки Ту-70, который так и не пошел в серию: в конце сороковых годов время массовых пассажирских перевозок еще не наступило. Однако переход от поршневых самолетов к реактивным, вносил свои трудности — увеличивались скорости, высоты, нагрузки, вибрации. Все это требовало новых подходов к проектированию.

Разработчики Ту-104, обеспечивая безопасность, стремились прежде всего предупредить случаи разгерметизации фюзеляжа, ресурс которого был первоначально определен в 23000 часов. Предполагалось, что наиболее вероятным источником разгерметизации может оказаться большая поверхность остекления кабины пилотов. В связи с этим для безопасности пассажиров кабина экипажа была отделена от пассажирской аварийной герметичной перегородкой, а экипаж снабдили специальным кислородным оборудованием.

При проектировании фюзеляжа самолета Ту-104 особое внимание уделяли должной выносливости стыков обшивки, специальному усилению окантовок вырезов под окна, двери и люки. Остекление иллюминаторов пассажирского салона было поставлено с большими запасами по статической прочности и выносливости. Тонкое, в пять миллиметров внутреннее стекло, поставленное для термоизоляции, способно было принять на себя действие избыточного давления при разрушении основного стекла. Дополнительной гарантией на первых машинах была кислородная система с автоматически выпадающими масками, для каждого пассажира при разгерметизации на необходимые три-четыре минуты экстренного ухода на безопасную высоту.

Были разработаны надежные системы снабжения кабины воздухом необходимой температуры и чистоты. Оболочку фюзеляжа для тепла и шумоизоляции покрыли изнутри мягкой изоляцией из стекловаты. Система подачи воздуха в кабину была такая, что необходимые комфортные условия обеспечивались при полете и на одном двигателе. Прочность и работоспособность узлов будущего авиалайнера, и в первую очередь фюзеляжа, подтверждались многочисленными испытаниями, проведенными в гидробассейне.

Заводской этап испытаний проводил экипаж в составе: первый пилот-испытатель Ю.Т. Алашеев, второй пилот Б. М. Тимошок, штурман П. Н. Руднев, борттехник И. Д. Иванов, ведущий инженер по испытаниям В. Н. Бендеров, ведущий инженер от ОКБ Туполева Б. Ф. Петров.

Государственные испытания проводил летчик-испытатель А. К. Стариков, а головную машину первой серии Ту-104 поднимал в воздух летчик-испытатель серийного завода Ф. Ф. Доценко.

Уже в марте 1956 года состоялся сенсационный международный дебют опытного самолета Ту-104 в Лондоне, а затем еще в ряде стран. Интерес к самолету был огромным, газеты пестрели хвалебными отзывами и превосходными степенями сравнения. К самолету стояли огромные очереди, в которых была масса авиационных специалистов. Хозяева проявляли чрезмерный интерес к навигационному и радиооборудованию авиалайнера, которое по большей части дублировало аналогичное оборудование среднего бомбардировщика Ту-16.

Британская печать характеризовала Ту-104 как превосходный самолет, отмечая его прекрасные летные характеристики и уровень комфорта для пассажиров. Главный маршал авиации Франции Жубер де ла Ферт в интервью корреспонденту британского телевидения сказал: «Русские далеко опередили нас в строительстве таких самолетов, а реактивных двигателей подобного размера мы вообще не имеем».

Надо отметить, что успех и длительную блестящую карьеру самолетам Ту-16 и Ту-104 обеспечили двигатели ОКБ А. А. Микулина АМ-3 (позднее РД-ЗМ) тягой в 8750 (9500) кг. Рассматривая машину, англичане отнеслись несколько иронично только к одному — пышности внутренней отделки. По их мнению, она отставала от современного стиля. Однако для массовой эксплуатации стоместных Ту-104Б отделку упростили, и внутренний вид машины ничем не отличался от международных стандартов.

Знаменательным событием был отмечен 1957 год, когда через двадцать лет после знаменитых перелетов экипажей В.П. Чкалова и М. М. Громова Ту-104 прибыл в США. Трансатлантический полет протяженностью девять тысяч километров был осуществлен за 13 часов 29 минут. Самолет пилотировали Б. П. Бугаев (впоследствии ставший министром гражданской авиации СССР), И.В. Орловец и П.И. Девятов.

В ряде стран навстречу Ту-104, а позднее и Ту-114, высылался эскорт истребителей. Однажды это дало повод А.Н. Туполеву вместо приветствия спросить у американского генерала: «Ну что, проверили?» Переводчик не понял, а генерал среагировал мгновенно: «Да-да, конечно. все о’кей!” Скорость самолета соответствовала ранее заявленной. Кстати, Ту-104 был первым реактивным самолетом, перелетевшим через Атлантику с одной посадкой, и всего пятым типом советского самолета на американском континенте. Все они, кроме ЦКБ-30 «Москва», были созданы в КБ Туполева.

Редактор известного авиационного издания Р.В. Хотц вспоминал: «Сэр Джордж, создатель проекта турбовинтового самолета «Вайкаунт», упрекнул Туполева в том, что тот сделал слишком тяжелое шасси для Ту-104, это плохо отражается на полезной нагрузке, приносящей доход. «Вам когда-нибудь приходилось зимовать в Сибири? — спросил Туполев. — В таком случае не спрашивайте меня, почему я установил такое тяжелое шасси на самолете Ту-104. Я сделал это не по глупости, а потому, что этому шасси придется выдерживать лед, снег и слякоть на взлетно-посадочных полосах без твердого покрытия в течение шести зимних месяцев в Сибири. Если вы не были зимой в Сибири, то и не надо учить меня проектировать шасси для советских самолетов».

Хотц убедился в правоте Туполева, когда увидел, что даже в Киеве в 1959 году еще не было ВПП с твердым покрытием. Ту-104 ежедневно производил взлеты и посадки с грунтовых полос. В Якутске «сто четвёртый» впервые в практике тяжелых реактивных самолетов садился на грунтовую полосу, покрытую снегом.

15 сентября 1956 года туполевский авиалайнер совершил первый регулярный рейс с 50 пассажирами по маршруту Москва — Иркутск. Через семь часов десять минут летного времени, преодолев с посадкой в Омске 4570 километров, самолет приземлился в Иркутске. Время в пути по сравнению с полетом на поршневых самолетах сократилось почти втрое.

Читайте также:  Аэропорт VKO: расшифровка, какой это аэропорт в Москве

А 12 октября 1956 года из внуковского аэропорта стартовал Ту-104, отправившийся в первый пассажирский рейс за рубеж по маршруту Москва — Прага. Почетная обязанность совершить этот рейс была возложена на экипаж, который возглавлял Б.П. Бугаев. Спустя два часа с небольшим Ту-104 приземлился в Пражском аэропорту Рузине. Этим полетом было положено начало регулярной эксплуатации реактивных авиалайнеров на международных линиях Аэрофлота.

В этот же год Ту-104 вышли на линии Москва — Тбилиси, Москва — Ташкент, Москва — Хабаровск.

Внедрение в эксплуатацию новой реактивной техники проходило успешно. Этому способствовали высокое качество и надежность машины, и высокое мастерство летных и инженерно-технических кадров. Но были и проблемы. Самолеты Ту-104 при массовой эксплуатации на больших высотах чаще, чем военные самолеты, встречались с грозовой облачностью и струйными течениями в атмосфере, которые связаны с большими вертикальными порывами воздушных масс. Стали поступать сигналы о случаях срывного обтекания и неустойчивого поведения самолета в таких условиях. Машину при этом затягивало на большие углы атаки, приближающиеся к критическим, вызывающие потерю устойчивости. Для решения этой проблемы на опытном самолете, оборудованном специальным противоштопорным парашютом и средствами спасения экипажа, провели специальные летные исследования поведения самолета при выходе на критические углы атаки. В этой работе принимал участие летчик-испытатель А.Д. Грищенко, впоследствии прославившийся своими героическими полетами над Чернобыльской АЭС. По результатам испытаний на всех самолетах Ту-104 срочно сократили допускаемые пределы задней центровки, увеличили угол установки стабилизатора и предельные углы отклонения руля высоты вниз. После проведения указанных доработок самолеты Ту-104 благополучно служили все последующие годы эксплуатации.

Существовало мнение, что реактивные пассажирские самолеты нерентабельны из-за повышенного удельного расхода топлива. Однако «прожорливость» АМ-3 (в четыре раза больше, чем у поршневого той же мощности) не помешала Ту-104 доказать свою экономическую эффективность. Это стало особенно явным, когда вместо самолетов первых серий на 50-56 пассажирских мест с 1958 года приступили к серийному выпуску Ту-104А на 70 мест, а позднее выпустили самолет Ту-104Б с удлиненным фюзеляжем на 100, а затем и на 115 пассажиров. Ту-104Е вмешал 122 пассажира.

Однако на Западе по вполне понятным причинам, связанным с конкурентной борьбой, стали распространять информацию о том, что якобы двухмоторный многоместный пассажирский самолет недостаточно надежен. Большинство западных машин на тот момент были четырехмоторными, в первую очередь в связи с отсутствием за рубежом подходящих двигателей большой мощности. Некоторая тень сомнения появилась и в нашей стране. Туполеву предложили установить на Ту-104 четыре мотора несколько меньшей мощности. Отстыковав крыло и вставив между ним и фюзеляжем новую моторную секцию, но уже на два двигателя, П. А. Соловьева, Андрей Николаевич оперативно выпустил на испытания машину Ту-110. По своим летным данным она практически не отличалась от Ту-104. В серию машина не пошла, так как двигатели АМ-3 работали надежно, а соловьевские нуждались еще в доводке. Последующий опыт эксплуатации Ту-104 подтвердил надежность двухмоторного многоместного пассажирского самолета. А в 1960 году с двумя двигателями Д20П поднялась в небо уменьшенная копия Ту-104 — самолет Ту-124 на 44-56 пассажирских мест. Но о нем в следующей статье.

Был создан и военно-транспортный вариант Ту-104 — самолет Ту-107, но в серию он также не пошел, в первую очередь из-за успехов в создании специализированных транспортных самолетов в ОКБ Антонова.

В процессе многолетней эксплуатации самолеты Ту-104 постоянно модифицировались при сохранении комфорта пассажиров, что было возможно благодаря наличию первоначально заложенных запасов прочности конструкции. Концепция превращения бомбардировщика в пассажирский самолет Туполева на этом этапе себя полностью оправдала. Хотя это и привело к некоторому удорожанию эксплуатации машины в гражданском варианте, но зато гарантировало безопасность и возможность быстрой подготовки летных кадров и наземного персонала.

Испытания на прочность самолета и его отдельных агрегатов проводились непрерывно в течение всего срока эксплуатации. Было испытано три планера самолета полностью и еще дополнительно пять комплектов отъемных частей крыла. Один опытный и один серийный фюзеляжи испытывались в гидробассейне отдельно. Результаты этих работ и параллельно проведенные испытания конструкции Ту-16 позволили решить проблему обеспечения ресурса самолетов Ту-104.

Кроме этого, в 1957 году на одном из списанных самолетов специально исследовалось воздействие на конструкцию внезапной разгерметизации фюзеляжа в случае разрушения стекол и проверялась живучесть конструкции в случае механических повреждений и разрушений отдельных силовых участков фюзеляжа. После успешных испытаний в эксплуатации были сняты лишние средства безопасности, в том числе аварийная перегородка, что позволило переоборудовать пассажирский салон модификации Ту-104А на сто пассажирских мест.

В дальнейшем не произошло ни одного случая разрушения стекол пилотской кабины и других повреждений, вызывающих разгерметизацию фюзеляжа. В результате всех экспериментальных, ремонтных и эксплуатационных работ, проведенных ОКБ Туполева совместно с ЦАГИ и Гос-НИИ ГА, ресурс самолета удалось довести до 15000 полетов и 35000 летных часов. Лидер, самолет №42400, отработал 18000 полетов без усталостных трещин в основной силовой конструкции.

В процессе своей двадцатипятилетней карьеры самолету Ту-104 довелось побывать и в «роли» космического корабля и орбитальной станции. Уже после первого космического полета С.П. Королев пришел к однозначному выводу, что будущих космонавтов необходимо приучать к невесомости заранее на земле. После непродолжительных совещаний Королева и Туполева с участием Гагарина и врача отряда космонавтов Яздовского было решено переоборудовать Ту-104 в летающую лабораторию. После обсуждения на Ученом совете Туполев распорядился дать этой работе и в КБ, и на производстве «зеленую улицу». Из салона убрали все лишнее, заделали иллюминаторы, кабину оклеили толстым слоем мягкого поролона, оборудовали рабочие места врачей и экспериментаторов. Условия невесомости создавались соответствующим маневром самолета и при помощи автомата перегрузки поддерживались в течение двадцати пяти секунд. В 1965 году появились кинокадры, как будущие космонавты, преодолев гравитационные законы, плавали в воздухе кабины Ту-104.

В салоне Ту-104, кроме тренировок космонавтов, были проведены исследования и отработка устройства для выхода в открытый космос, отрабатывалась работоспособность топливных и гидравлических систем, проводились испытания электросварочных агрегатов.

Самолеты Ту-104 летали на трассах Аэрофлота до 1979 года. На пассажирских линиях их заменили более экономичные Ту-154. Однако в ВВС они продолжали летать. Лишь после катастрофы 17 февраля 1981-го, приведшей к гибели командования Тихоокеанского флота, участь самолета была окончательно решена. Но это никоим образом не может умалить того факта, что за время эксплуатации на Ту-104 было перевезено более ста миллионов пассажиров — почти полстраны. На этом самолете в конце пятидесятых годов было установлено 26 мировых рекордов скорости и грузоподъемности.

Источники:
Ригмант В. Ту-104 // Авиация и космонавтика. 1999. №3. С. 33-36.
Вульфов А. Ту-104 // Авиация и космонавтика. 2004.№8. С. 6-15.
Демин А. Первая ласточка реактивной весны // Гражданская авиация. 1996. №6. С.42-43.
Якубович Н. Первый реактивный пассажирский // Крылья Родины. 1998. №2. С. 1-12.
Ригмант В. Родом из дальней авиации // Крылья Родины. 2000. №10. С. 7-11.

Реактивный самолет

Реактивный самолет – это летательный аппарат, который осуществляет полет в воздухе за счет использования в своей конструкции воздушно-реактивных двигателей. Они могут быть турбореактивными, прямоточными, пульсирующего типа, жидкостными. Также реактивные самолеты могут быть укомплектованы двигателем ракетного типа. В современном мире самолеты с реактивными двигателями занимают большую часть всех современных летательных аппаратов.

Краткая история развития реактивных самолетов

Началом истории реактивных самолетов мира принято считать 1910 год, когда конструктор и инженер Румынии по имени Анри Конада создал летательный аппарат в основе с поршневым двигателем. Отличием от стандартных моделей было использование лопастного компрессора, который и приводил машину в движение. Особо активно конструктор начал утверждать в послевоенное время, что его аппарат был оснащен именно реактивным двигателем, хотя первоначально он заявлял категорически противоположное.

Изучая конструкцию перового реактивного самолета А. Конада, можно сделать несколько выводов. Первый – конструктивные особенности машины показывают, что расположенный впереди двигатель и его выхлопные газы убили бы пилота. Вторым вариантом развития мог быть только пожар на самолете. Именно об этом и говорил конструктор, при первом запуске огнем была уничтожена хвостовая часть.

Что касается самолетов реактивного типа, которые были изготовлены в 1940-е года, они имели совершенно другую конструкцию, когда двигатель и место пилота были удалены, и, как следствие, это повысило безопасность. В местах, где пламя двигателей соприкасалось с фюзеляжем, была установлена специальная жаростойкая сталь, что не приносило корпусу увечий и разрушений.

Первые прототипы и наработки

Конечно же, самолеты с турбореактивной силовой установкой имеют значительно больше преимуществ, нежели летательные аппараты с поршневыми двигателями.

Самолет германского происхождения под обозначением He 178 был впервые поднят в воздух 27.08.1939 года.

В 1941 году в небо поднялся подобный аппарат британских конструкторов с названием Gloster E.28/39.

Аппараты с ракетными двигателями

He 176, созданный в Германии, осуществил первый отрыв от ВПП 20.07.1939 года.

Советский летательный аппарат БИ-2 взлетел в мае 1942 года.

Самолеты с многокомпрессорным двигателем (их считают условно пригодными к полетам)

Campini N.1 – изготовленный в Италии самолет впервые поднялся в воздух в конце августа 1940 года. была достигнута скорость полета в 375 км/час, а это еще меньше, чем поршневого аналога.

Японский самолет «Ока» с двигателем Tsu-11 был предназначен для разового использования, поскольку это был самолет-бомба с пилотом-камикадзе на борту. Из-за поражения в войне так и не было окончательно доделана камера сгорания.

За счет заимствованной технологии во Франции американцы также смогли изготовить собственную модель самолета с реактивным двигателем, которым стал Bell P-59. Машина имела два двигателя реактивного типа. Впервые отрыв от ВПП зафиксирован в октябре 1942 года. Нужно отметить, что эта машина была достаточно успешной, поскольку ее изготовление велось серийно. Аппарат имел некоторые преимущества над поршневыми аналогами, но все же в боевых действиях он участия не принимал.

Первые успешные реактивные прототипы

Германия:

Созданный двигатель Jumo-004 был применен для нескольких экспериментальных и серийных самолетов. Нужно отметить, что это первая силовая установка в мире, которая имела осевой компрессор, как и современные истребители. США и СССР подобный тип двигателя получил значительно позже.

Самолет Me.262 с установленным двигателем типа Jumo-004 впервые поднялся в воздух 18.07.1942 года, а уже через 43 месяца осуществил свой первый боевой вылет. Преимущества в воздухе данного истребителя были значительными. Была задержка запуска в серию из-за некомпетентности руководства.

Реактивный разведчик-бомбардировщик типа Ar 234 изготовлен летом 1943 года, также был оснащен двигателем Jumo-004. Он активно применялся в последние месяцы войны, поскольку только он мог работать в ситуации с сильным преобладанием сил противника.

  • Первым реактивным истребителем, изготовленным британцами, стал самолет Gloster Meteor, который был создан в марте 43-го года, а на вооружение его приняли 27.07.1944 года. В конце войны основной задачей истребителя был перехват самолетов Германии, которые несли крылатые ракеты типа Фау-1.

США:

Первым реактивным истребителем в США стал аппарат под обозначением Lockheed F-80. Впервые отрыв от ВПП зафиксирован в январе 1944 года. На самолете был установлен двигатель типа Allison J33, который считается доработанной версией двигателя, установленного на аппарате Gloster Meteor. Боевое крещение произошло в Корейской войне, но вскоре он был заменен на самолет F-86 Sabre.

Первый палубный истребитель с реактивным двигателем был готов в 1945 году, он обозначался как FH-1 Phantom.

Реактивный бомбардировщик в США был готов в 1947 году, это был B-45 Tornado. Дальнейшее развитие позволило создать машину B-47 Stratojet с двигателем AllisonJ35. Этот двигатель был самостоятельной разработкой без внедрения технологий других стран. В итоге был изготовлен бомбардировщик, который эксплуатируют и сейчас, а именно В-52.

СССР:

Первым реактивным самолетом в СССР стал МиГ-9. Первый взлет – 24.05.1946 года. Всего с заводов поступило 602 таких самолета.

Як-15 – это истребитель с реактивным двигателем, который стоял на вооружении в ВВС. Этот самолет считается переходной моделью от поршневых к реактивным.

МиГ-15 изготовлен в декабре 1947 года. Активно применялся в военном конфликте в Корее.

Реактивный бомбардировщик Ил-22 изготовлен в 1947 году, он был первым в дальнейшем развитии бомбардировщиков.

Сверхзвуковые реактивные самолеты

Единственный в истории авиастроения палубный бомбардировщик с возможностями сверхзвукового движения – самолет A-5 «Виджилент».

Сверхзвуковые истребители палубного типа – F-35 и Як-141.

В гражданской авиации был создано только два пассажирских самолета с возможностью полета на сверхзвуковых скоростях. Первый был изготовлен на территории СССР в 1968 году и обозначался как Ту-144. Было изготовлено 16 таких самолетов, но после серии катастроф машина была снята с эксплуатации.

Второй пассажирский аппарат данного типа изготовила Франция и Великобритания в 1969 году. Всего было построено 20 самолетов, эксплуатация продолжалась с 1976 по 2003 год.

Рекорды реактивных самолетов

Airbus A380 может расположить на своем борту 853 человека.

Boeing 747 на протяжении 35 лет был самым большим пассажирским самолетом с пассажировместительностью в 524 человека.

Грузовые:

Ан-225 «Мрия» – единственная машина в мире, которая обладает грузоподъемностью в 250 тонн. Первоначально был изготовлен для перевозки космической системы «Буран».

Ан-124 «Руслан» – один из самых крупных самолетов мира с грузоподъемностью в 150 тонн.

Был самым крупным грузовым самолетом до появления «Руслана», грузоподъемность равна 118 тоннам.

Максимальная скорость полета

Летательный аппарат Lockheed SR-71 достигает скорости в 3 529 км/ч. Изготовлены 32 самолета, не может произвести взлет с полными баками.

МиГ-25 – нормальная скорость полета в 3 000 км/ч, возможен разгон до 3 400 км/ч.

МиГ-9: первый советский истребитель с турбореактивным двигателем

Создание самолета

Этот самолет попал навсегда в историю авиации нашей страны совсем не из-за выдающихся летных характеристик или участия в боевых конфликтах. МиГ-9 стал первым советским самолетом с турбореактивным двигателем, который поднялся в воздух 24 апреля 1946 года. Именно так, а не первый реактивный советский самолет, как ошибочно пишут в некоторых статьях в Интернете. БИ-1 тоже реактивный самолет и совершил первый свой полет намного раньше – 15 мая 1942 года.

Еще в ходе войны в Советский Союз стала поступать разведывательная информация о разработке реактивных истребителей в Германии, Великобритании и США. СССР значительно отставал в данной области, что вызывало обеспокоенность руководства страны. Уже в феврале 1944 года постановлением Государственного Комитета Обороны поручалось организовать Научно-исследовательский институт реактивной авиации (НИИ-1) для создания реактивных двигателей. А конструкторским бюро Яковлева, Микояна, Лавочкина и Сухого дали указание на начало проектирования реактивных истребителей.

На тот момент не было ясности, какой из реактивных двигателей более перспективный. Поэтому конструкторам поручили создавать истребители на основе всех реактивных установок, которые существовали в то время – ТРД, ЖРД и воздушно-реактивным двигателем с компрессором (ВРДК). Самое интересное, что А.С. Яковлев с недоверием относился к новому виду техники и высказывал свое мнение руководству страны, называя немецкие реактивные самолеты «бессмысленной авантюрой».

Самая основная проблема при разработке нового вида техники была с двигателями. Готового ТРД не было, А.М. Люлька долго создавал и доводил свой двигатель ТР-1. Испытания самолетов с ЖРД и ВРДК показали бесперспективность развития данных схем и самолеты на их основе на испытаниях не показали своей боевой ценности.

По окончанию войны в руки советских специалистов попали трофейные немецкие ТРД Jumo 004 тягой 900 кгс и BMW-003 тягой 800 кгс. Это резко ускорило работы по созданию реактивных самолетов. Было принято единственное правильное на тот момент решение копировать и производить двигатели на основе немецких. В серийном производстве двигатели Jumo 004 и BMW-003 получили обозначение РД-10 и РД-20 соответственно.

Читайте также:  Цена полета в стратосферу на Миг-29: сколько стоит, видео

Но помимо проблем с двигателями перед конструкторами стояли и другие не менее сложные задачи. Необходимо было решить вопросы общей аэродинамической компоновкой и проблему с так называемым волновым кризисом.

Весной 1945 года ОКБ Микояна приступило к проектированию одноместного двухдвигательного реактивного истребителя. Изначально разрабатывалась схема расположения двигателей на крыле под влиянием немецкого Me 262. Проект с двумя BMW-003 получил обозначение И-260, с двумя Jumo 004 – И-290. Яковлев на Як-15 использовал реданную схему размещения двигателя. Для этой схемы были свойственны следующие недостатки: горячая струя раскаленных газов нагревала нижнюю часть фюзеляжа (а при шасси как у Як-15 еще и хвостовое колесо) и создавало разряжение под горизонтальным оперением, наклонное положение ТРД могло повлиять на устойчивость работы.

По воспоминаниям конструктора Е.Г. Адлера у Яковлева были сомнения по поводу правильности выбранной схемы и он поделился ими с Микояном тем самым, подсказав идею конкуренту. И по признанию Адлера ученик технически превзошел своего наставника.

После этой встречи двух конструкторов в июне 1945 года ОКБ Микояна начало работу над двухдвигательным истребителем реданной схемы, получившим шифр «Ф» и обозначение И-300, а работы по самолетам И-260 и И-290 были свернуты. Если Як-15 разрабатывался на основе уже хорошо освоенного Як-3, то микояновцы создавали совершенно новый самолет. При выбранной компоновке, по сравнению с размещением двигателей на крыле, значительно уменьшалось лобовое сопротивление, что увеличивало скорость полета, а «чистое» крыло улучшало аэродинамическое качество (соответственно увеличивается и дальность полета летательного аппарата).

Двигатели для будущего истребителя выбрали BMW-003 несмотря на немного меньшую тягу, чем у Jumo 004. Вызвано это было меньшим максимальным диаметром BMW-003 (облегчало размещение двух рядом расположенных двигателей) и немного большей степенью сжатия, что увеличивало высотность самолета. Близкое расположение двигателей улучшало управляемость в случае выхода из строя одного из них и позволяло безопасно вести полет на одном двигателе.

Одновременно именно такое близкое расположение заставило конструкторов решать вопросы принудительного охлаждения двигательного отсека и нижней части фюзеляжа. Особенно сложно было решить вторую проблему, так как температура газов за соплом была около 700 градусов, а алюминиевые сплавы, как известно, не могут выдерживать нагрев более 120 градусов. В результате нижнюю обшивку сделали двойной из дюраля 0,5 мм и жаропрочной стали 1,2 мм с зазором между ними в 15 мм. Образовавшееся пространство продувалось забортным воздухом, который поступал через два воздухозаборника на боковой поверхности фюзеляжа, установленных в районе закрылков.

Трехстоечное шасси с носовым колесом, в отличие от шасси с хвостовой опорой на Як-15, исключало воздействие горячих газов двигателя на ВПП и значительно улучшало обзор при рулении, посадке и взлете.

С ростом скоростей в авиации конструкторы столкнулись с проблемой волнового кризиса (изменение характера обтекания ЛА воздушным потоком при приближении скорости полёта к скорости звука, сопровождающееся, как правило, ухудшением аэродинамических характеристик аппарата — ростом лобового сопротивления, снижением подъёмной силы, появлением вибраций и пр.). У крыльев с относительно толстым профилем в условиях волнового кризиса центр давления резко смещается назад и нос самолёта «тяжелеет».

Пилоты поршневых истребителей с таким крылом, пытавшиеся развить предельную скорость в пикировании с большой высоты на максимальной мощности, при приближении к «звуковому барьеру» становились жертвами волнового кризиса — попав в него, было невозможно выйти из пикирования, не погасив скорость, что в свою очередь очень сложно сделать в пикировании. Это было основной причиной катастрофы самолета БИ-1 27 марта 1943 года в которой погиб летчик-испытатель Григорий Бахчиванджи.

На Як-15 крыло оставалось от Як-3 с профилем крыла Clark-YH. По этой причине скорость была ограничена числом М=0,68 и прочностью (скорость по прибору 700 км/ч). Таким образом, самолет не смог использовать полностью даже небольшую тягу одного двигателя.

Конструкторы ОКБ Микояна для уменьшения волнового сопротивления скомпоновали крыло из новых скоростных профилей ЦАГИ с относительной толщиной 10% (на Як-15 относительная толщина крыла у корня 14%). В результате на МиГ-9 удалось получить скорость 911 км/ч на высоте 4500 м, а у Як-15 не превышала 800 км/ч.

Принятые на микояновском истребителе технические решения позволили создать самолет с более высокими ТТХ по сравнению с Як-15.

Первый опытный самолет И-300 (Ф-1) был изготовлен в декабре 1945 года. А постановление СНК СССР №472-191 с техническим заданием на создававшиеся новые реактивные истребители вышло 26 февраля 1946 года. Самолет должен был иметь максимальную скорость у земли 900 км/ч, на высоте 5000 м – 910 км/ч, время набора высоты 5000 м – 4мин, практический потолок – 13000 м, дальность полета – 820 км, вооружение – одну 57-мм или 37-мм пушку и две 23-мм.

В течение четырех месяцев до марта 1946 года самолет проходил наземные испытания, после чего 23 марта машину перевезли в ЛИИ г. Жуковский.

Сравнение с аналогами

При сравнении основных характеристик самолетов в первую очередь обращает на себя внимание сильное отставание СССР в двигателях. У лидеров двигателестроения США и Великобритании уже на серийных истребителях стояли более мощные двигатели тягой от 1400 до 1800 кгс. Два двигателя РД-20 на МиГе давали меньшую тягу, чем один Allison J33 на P-80 «Шутинг Стар». Казалось, это давало западным машинам шанс вырваться далеко вперед. Действительно, самолеты «Метеор» F.4 и P-80R (специальная рекордная модификация) поставили мировые рекорды скорости 7 сентября 1946 года и 19 июня 1947 года соответственно, и показавшие скорости 991 км/ч и 998,08 км/ч соответственно.

Основные ТТХ первых серийных реактивных самолетов:

Эти рекордные цифры были достигнуты у земли, где скорость звука имеет максимальное значение и достигнутое ими число М равнялось 0,8-0,82. Для серийных самолетов, так же как на МиГ-9, было установлено ограничение М=0,8. Т.е. успехи английских и американских моторостроителей нивелировались отсутствием реальных успехов в аэродинамике. Так что первый отечественный реактивный совсем еще не совершенный истребитель не отставал от конкурентов в области аэродинамики и его летные характеристики были на уровне ведущих стран. Другое дело, что западные машины были испытаны и приняты на вооружение несколькими годами ранее и при быстром развитии в те годы реактивной техники МиГ-9 довольно быстро устарел.

Самолеты конкурентов также быстро устаревали, но стояли на вооружении значительно дольше и выпускались в больших количествах. Так самолет P-80C был снят с вооружения в ВВС США в 1958 году (в ВВС Уругвая в 1975 году), активно применялся в Корейской войне. Всего было выпущено более 1700 «Шутинг старов», а на базе него был создан очень удачный учебный самолет T-33, выпущенный в количестве более 6000 экземпляров, который вводил в строй молодых пилотов США вплоть до 1975 года. «Метеор» находился у себя в строю до 1961 года. Микояновские истребители такими успехами похвастаться не могли.

Причинами тому было то, что наш МиГ-9 имел очень узкую специализацию – перехват высотных поршневых бомбардировщиков, имел много конструктивных недостатков, ресурс двигателей был очень мал, в качестве учебного для использования не подходил и после появления МиГ-15 просто не нашел себе применения. Даже китайцы посчитали его устаревшим на момент передачи в 1950 году.

Западные машины были более простыми в эксплуатации, нашли применение в дальнейшем в качестве штурмовиков, истребителей-бомбардировщиков (МиГ-9 в принципе не мог использоваться в данном качестве из-за отсутствия бомбового и ракетного вооружения) и учебных самолетов. Для небогатых стран эти самолеты были простыми и недорогими в эксплуатации и стояли на вооружении вплоть до 70-80-х годов. Абсолютный рекордсмен — учебный T-33 снят с вооружения Боливии в 2017 году!

Из графика видно, что МиГ-9 по летным характеристикам превосходил все первые реактивные самолеты, кроме «Метеора» F.4. Но по совокупности боевых качеств не мог составить никакой конкуренции своим соперникам. По дальности действия отечественные самолеты традиционно проигрывали супостатам вплоть до появления Су-27. С применением ПТБ разница увеличивалась значительно. В ОКБ микояна разрабатывалась модификация с двумя 260 л баками, что увеличило дальность до 1100 км. При этом накладывались ограничения на скорость и допустимую перегрузку (600 км/ч и 2,5 ед. соответственно). В серию этот вариант не пошел.

Для действий по наземным целям МиГ-9 и вовсе не предназначался, не имея соответствующего арсенала в своем вооружении. «Шутинг стар» и «Вампиры» (в варианте истребителя-бомбардировщика) могли нести до 907 кг бомбовой нагрузки, «Метеор» — 454 кг, имея возможность использовать неуправляемое ракетное вооружение.

Американский P-80A превосходил МиГ-9 по горизонтальной маневренности и в скороподъемности. Пушки у нашего истребителя были мощнее, но имели существенные ограничения по применению. Да и шести стволов 12,7 мм хватало американцу для поражения любой воздушной цели. Боезапас по 300 патронов на ствол пулемётов Colt Browning M2/M3 был совсем не лишним и мог пригодится не только в воздушном бою, но и против наземных целей. В целом в этом вопросе предпочтительнее «Шутинг стар», за исключением, применения по перехвату бомбардировщиков, где мощь 37-мм и 23-мм в совокупности с более лучшими скоростными показателями выводит в лидеры микояновцев.

Изначально на МиГ-9 стоял примитивный прицел ПКИ-1 и упреждение необходимо было делать «на глаз», что уменьшало шансы на успешное поражение цели, особенно маневрирующей. На последних серийных «мигах» стоял более совершенный прицел АСП-1Н аналогичный по характеристикам американскому.

Последующие модификации P-80 полностью превзошли по летным данным МиГ-9 как по скорости, так и скороподъемности.

Первые модификации «Метеоров» сильно уступали по характеристикам «мигам», что неудивительно, так как первый свой полет совершили еще в годы Второй Мировой войны. А, начиная с модификации F.4, полностью превзошли наш самолет по летным данным. Особенно сильно английский самолет выигрывал в скороподъемности и максимальной скорости у земли (более чем на 100 км/ч). На МиГ‑9 запрещалась отрицательная перегрузка, «Метеор» мог держать «минус» в течении 15 секунд. Правда, по максимальной разрешенной перегрузке 8 ед. против 6 ед. сталинский реактивный первенец выигрывал.

Секундный залп четырех 20-мм пушек British Hispano Mk.V составлял 6,5 кг, а на МиГ-9 всего 3,6 кг. Ограничений на стрельбу на английских пушках не накладывалось, кроме продолжительности стрельбы не более 15 секунд. В комплект вооружения входили бомбы и ракеты. Таким образом «Метеор» превосходил наш самолет по всем летно-техническим параметрам и по боевой эффективности.

В эксплуатации наши техники могли только позавидовать англичанам. Заправка «Метеора» длилась в трое короче – 20 минут, ресурс двигателей был не менее 150 часов. Полное превосходство над «мигом» впечатлило наших конструкторов и руководство СССР даже пыталось договориться с недавним союзником о покупке нескольких экземпляров этого истребителя, но отношения между странами уже испортилось – начиналась Холодная война.

И даже менее скоростной «Вампир» F.1 был лучше по боевым возможностям МиГа, о чем говорит большое количество выпущенных самолетов и их модификаций и экспорт в более 30 стран мира.

Самолет F-84B появился немного позднее своих братьев по оружию. Первый полет его прототип совершил 28 февраля 1946 года. Первые модификации этого самолета были неудачными, было много конструкционных дефектов и у техников получил прозвище «кошмар механиков». Но к началу Корейской войны фирма Рипаблик довела до ума свой самолет и он стал неплохим истребителем-бомбардировщиком. В последствии на нем установили стреловидное крыло и по характеристикам он ушел далеко вперед от МиГа.

Заключение

Среди первых реактивных истребителей МиГ-9 не снискал себе мировой славы. Он быстро промелькнул в истории авиации Отечества, не оставив яркого следа. На вооружении ВВС побыл всего 5 лет – с 1946 по 1951 годы. Создавался в годы когда прогресс в авиации шел быстрыми темпами. Появился он позже своих конкурентов и делался в спешке.

Несмотря на хорошие летные данные, настоящей боевой единицы из него не получилось. Но и совсем бесполезным и никчемным его назвать нельзя. Успешно применяться он мог только в роли дневного истребителя-перехватчика. Главную свою роль МиГ-9 сыграл в получении опыта конструирования, постройки и освоения новых технологий. Личный состав летчиков и техников ВВС СССР получил бесценный опыт эксплуатации нового вида самолетов. Без всего этого не было бы дальнейших успехов с МиГ-15.

МиГ-9 сыграл важную психологическую роль, участвуя на воздушных парадах. Вероятному противнику было продемонстрировано наличие на вооружении СССР современных реактивных самолетов, создавая видимость массового поступления техники в войска, что оказалось неожиданным для руководства ведущих западных стран, разведки которых бодро докладывали о невозможности быстрого налаживания производства реактивных самолетов в разрушенной войной стране.

Нельзя умолчать и про конструкторов, инженеров и простых рабочих, создавших в довольно короткие сроки совершенно новую технику, работавших днями и ночами для создания воздушного щита Родины. Руководство страны смогло эффективно организовать в разрушенной войной стране массовое производство реактивной техники. Современным «эффективным менеджерам» важнее всего личная прибыль и аналогичные сложные задачи им не под силу.

Самолеты МиГ-9 и Як-15 были первенцами в своем деле и имели исключительно важное значение в становлении реактивной авиации в стране. Выделять лучший из них не имеет смысла, каждый занял свою нишу в авиации страны. Подробнее о создании Як-15 и сравнении его с Миг-9 в следующей статье.

Хочу сказать спасибо всем ознакомившимся со статьей. В комментариях конструктивная критика автора и уважение друг к другу приветствуются.

  • Авиация и Космонавтика / Е.Арсеньев — Самолеты ОКБ им. А.И.Микояна
  • Авиация и Время 2016-02 / А.Чечин — Парадный истребитель (Самолет МиГ-9)
  • Авиация и Космонавтика 2018-11 / Г.Серов — Штурм звукового барьера
  • Мировая авиация. Выпуск №35
  • Aviation Historian 03 / V.Kotelnikov — The ultimate war prize
  • Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.
  • Якубович Н.В. Все МиГи. Боевые самолеты Микояна.
  • Якубович Н.В. Реактивные первенцы СССР.
  • Якубович Н.В. Боевые самолеты Яковлева.
  • Сайты aviadejavu.ru и airwar.ru

/Андрей Тищенков, специально для «Армейского вестника»/

Самолет Ту 104 – первый, не значит лучший

Ровно 60 лет назад, осенью 1957 года в Нью-Йоркском международном аэропорту Ла Гуардия совершил посадку советский пассажирский авиалайнер. К этому моменту уже осуществлялись регулярные пассажирские рейсы по маршруту Москва – Прага, Москва – Берлин и Москва — Хельсинки. Новые международные линии обслуживал первый советский реактивный пассажирский самолет Ту 104. Прилет советского пассажирского лайнера в США, безусловно, сыграл на руку имиджу Советского Союза в качестве страны, способной строить крупные и современные воздушные суда. Выход СССР на международный рынок пассажирских авиаперевозок стал настоящим прорывом для советского авиастроения, даже несмотря на то, что туполевская машина в действительности оказалась крайне неудачной разработкой.

Положение дел в советской гражданской авиации

Самолет Ту 104, построенный в КБ Андрея Туполева, стал первой реактивной машиной в отечественном гражданском самолетостроении. С началом холодной войны Советский Союз снова был вынужден стать участником гонки вооружений, которую ему навязали страны Запада. В этих тяжелых условиях советское руководство предпринимает ряд шагов, направленных на развитие гражданской авиации. Конструкторские бюро получают задания на создание воздушных пассажирских судов, способных регулярно работать на внутренних и международных маршрутах. В этот момент идет интенсивная и упорная борьба между сторонниками двух концепций:

  • первая концепция предполагала строительство пассажирских судов, оснащенных поршневыми двигателям;
  • вторая концепция предполагала создание реактивного пассажирского лайнера.

Сторонники первого варианта делали ставку на большую вместимость, экономичность и надежность. Действительно, построить пассажирский авиалайнер с поршневыми двигателями, способным перевозить 35-100 пассажиров на большие расстояния, было задачей реальной. В дальнейшем советские Ил 14 и Ил 18 только подтвердили правоту сторонников первой концепции. Для сторонников второй концепции задача стояла архисложная. Требовалось создать самолет с реактивными двигателями, способными поднять машину на большие высоты и разогнать ее до сверхзвуковой скорости. При этом необходимо было учитывать достаточно высокую пассажировместимость самолета, определенный уровень комфорта и безопасности полетов. Андрей Туполев и его коллектив конструкторов взяли на себя смелость создать в СССР первый пассажирский самолет, летающий на реактивной тяге.

Читайте также:  Розыск багажа (Аэрофлот, Шереметьево): сколько длится поиск потерянных вещей, контактная информация, горячая линия, как найти забытые в самолете вещи

Следует отметить, что идея Туполева о постройке скоростной пассажирской машины не была одинока. На Западе в небо уже сумели поднять пассажирский авиалайнер компании Де Хевилленд DH.106 «Комета». Самолет, который вмещал 30-40 пассажиров, обслуживал с мая 1952 года коммерческие авиарейсы между Лондоном и Йоханнесбургом (Южная Африка). В Советском Союзе с особым интересом наблюдали за эксплуатацией британской машины и с завистью смотрели на успехи американцев на этом поприще. Их первый реактивный пассажирский самолет Boeing 707 в начале 50-х годов уже получил свои очертания на эскизах и чертежах. Советскому Союзу срочно требовалось создать свою разработку, машину способную конкурировать с западными аналогами, поэтому идея Туполева имела значительную и серьезную поддержку на самом верху.

Каким образом решалась проблема с первым реактивным пассажирским авиалайнером

На голом месте Туполеву работать не пришлось. Создавая первый авиационный носитель для атомной бомбы, реактивный дальний бомбардировщик Ту-16, в голове конструктора витала мысль – на полученной технологической базе создать дальний пассажирский самолет. После того, как с бомбардировщиком ситуация стала ясна, в КБ Туполева принялись за работу над пассажирской версией самолета. Первые эскизы и наброски нового самолета были уже готовы в начале 50-года. Самолет получил обозначение Т2-2АМ-3-200. В данном аспекте советские авиаконструкторы опережали своих заокеанских визави. Американцы только прорабатывали свою концепцию пассажирского реактивного авиалайнера.

На рубеже 1952-53 годов у советских авиаконструкторов уже стали вырисовываться первые рабочие чертежи новой машины. Имея положительный результат испытаний стратегического бомбардировщика Ту-16, Андрей Туполев предложил на базе военной машины приступить к созданию пассажирского варианта. В данной ситуации наглядно просматривался основной принцип советской инженерной и конструкторской мысли того времени — сначала строим военную технику, а потом по возможности приспосабливаем ее для гражданских нужд. Так было с вертолетами семейства Миля, так было с ракетами-носителями Сергея Королева, так вышло и первым советским реактивным пассажирским самолетом.

Хотя отношение к созданию первого пассажирского самолета было серьезным и грамотным. Главным конструктором самолета стал Д.С. Марков, который настаивал на отказе от тупого и слепого копирования бомбардировщика Ту-16 с оглядкой на пассажирскую версию. Делалась ставка на надежность машины. Особенно это стало актуально в свете последних авиакатастроф, которые произошли с английским реактивным авиалайнером «Комета».

Такой прагматический подход в создании пассажирского самолета позволял убить сразу двух зайцев – получить для строительства серийных машин готовую производственную базу и возможности готовить летно-технический персонал для новой машины. К тому же, используя высокие летно-технические характеристики бомбардировщика, Туполев приводил веские аргументы в пользу своего детища. Пассажирский самолет сможет летать на больших высотах, преодолевая горизонты высот со сложными климатическими условиями. Высокая скорость обеспечивала быстрое покрытие больших расстояний, сокращая время пребывания в полете. Налицо была реальная экономия в подготовке ремонтно-технических служб и последующей эксплуатации машины. Однако за всеми этими преимуществами скрывались и серьезные недостатки конструкции машины, о которых стало известно гораздо позже.

Создание самолета Ту 104. Особенности конструкции

После того, как Туполев и компания представили высокому руководству готовые чертежи, в июне 1954 года было принято Постановление Совмина о создании в СССР пассажирского реактивного самолета на базе военного бомбардировщика Ту-16. Предполагалось в процессе создания машины разработать новый, более просторный и вместительный фюзеляж, в котором должен был разместиться герметический пассажирский салон. Основные узлы, включая стреловидность и механику крыла, шасси и хвостовое оперения взяли от военного варианта. Не поменялась и кабина пилотов, в которой сохранилась компоновка военного самолета.

При условии совершения полетов на высотах свыше 10 тыс. метров самолет должен был иметь герметичный фюзеляж на всем протяжении от кабины штурмана до хвостового отсека. К тому же диаметр фюзеляжа существенно увеличивался — от 2,9 метров до 3,5 метра. Это все привело к тому, что существенно изменился конструктив самолета. Прежде бомбардировщик Ту-16 был среднепланом. Пассажирская машина становилась низкопланом, т.е. крыло самолета было опущено вместе с реактивными двигателями вниз. Изначально фюзеляж самолета проектировался под пассажирский салон вместимостью 50 человек. Позже было принято решение на половину увеличить вместимость пассажирского отсека.

Кроме технической стороны вопроса, параллельно шла работа над дизайном машины, как внешним, так и внутренним. Пассажирская машина должна была даже издалека не напоминать военный бомбардировщик, хотя для опытных экспертов это в дальнейшем скрыть не удалось. Если внешне изменения были незначительными, то внутри самолет должен был стать образцово показательным. Комфорт на борту был одним из условий проекта. Следует отметить, что в этом аспекте советским конструкторам удалось добиться многого. Первый опытный экземпляр получился помпезным и роскошным внутри. В дальнейшем внутренняя отделка стала более демократичной, если не сказать аскетичной.

Разработчикам нового пассажирского лайнера пришлось попутно решать новые проблемы. Особенно это коснулось создания автономной системы кондиционирования и бортового электропитания, используемого для бытового обслуживания. Предполагалось полное освещение внутренних помещений салона и полная радиофикация самолета. Готовый макет был представлен Государственной комиссии в декабре 1954 года. Первый полет опытной машины под индексом Т-16П (проектное название самолета Ту 104) был осуществлен на следующий год, в июне 1955 года. Как и в остальных случаях, когда шли еще летные испытания, на Харьковском авиационном предприятии стали готовить производственную базу. Здесь же начался выпуск первых крупных узлов последующих серийных машин. Новый пассажирский самолет имел следующие конструктивные характеристики:

  • взлетный вес 75,5 тонн;
  • длина фюзеляжа 38,85 метра;
  • размах крыльев составлял 35 метров;
  • два турбореактивных двигателя АМ-3 с суммарной тягой 17500 кг;
  • полезная нагрузка в обычном режиме составляла 5200 кгс.

Машина могла летать со скоростью 850-900 км/ч на высоте до 11500 метров. Максимальная дальность полета составляла 2750 км. Такими характеристиками могло похвастаться не каждое пассажирское воздушное судно. Винтомоторные самолеты были экономичнее, однако имели меньшую скорость и летали на небольшой высоте. Самолет КБ Туполева выпускали сразу на трех авиационных заводах Советского Союза, в Харькове, в Омске и в Казани (Республика Татарстан).

Начиная с 1956 года, новая машина начинает поступать на оснащение «Аэрофлота» — единственной в СССР гражданской авиакомпании. В этом же году советский авиалайнер доставил в Лондон советского лидера, Генерального Секретаря ЦК КПССС Никиту Хрущева. Несмотря на стремительный старт, и безоблачное будущее первого советского реактивного самолета, следующие годы стали черной страницей в истории туполевского детища. В 1958 году произошли две авиакатастрофы самолетов Ту 104, стоившие жизни 169 человек. В результате тщательного анализа происшедшего стало ясно, что причиной воздушной аварии и в первом, и во втором случае стали нарушенные пропорции в задней центровке авиалайнера. В срочном порядке были проведены усовершенствования конструкции, которые включали средства противоштопорной защиты. На лайнеры стали устанавливать системы аварийного покидания.

Трудная судьба первого пассажирского реактивного лайнера

Несмотря на серьезные аварии, самолет Ту 104 продолжал выпускаться. Официально выпуск машин был прекращен в 1960 году, ввиду высокого процента аварийности летающих машин этого типа. За 5 лет советские авиазаводы выпустили 201 машину в различных модификациях. На пассажирских маршрутах летали Ту 104А вместительностью 70 человек и Ту 104Б с салоном, рассчитанным на перевозку 100 пассажиров.

По количеству аварийных случаев советский пассажирский лайнер Ту 104 уступал только британскому самолету «Комета». За все годы эксплуатации произошло 37 серьезных аварий и катастроф, повлекших гибель 1140 человек.

Советский самолет был первым по многим аспектам. Впервые в Советском Союзе на линии вышла машина, которая могла предложить пассажирами высокий уровень комфорта. Вслед за появлением Ту 104 в самолетном парке «Аэрофлота» стала кардинально меняться инфраструктура аэродромного хозяйства. Для обслуживания самолетов этого класса требовалась специальная обслуживающая техника, мощные тягачи, заправщики и самодвижущиеся трапы. Для обслуживания самолета требовались новые кадры, включая пилотов высокой квалификации и бортовой обслуживающий персонал.

Машина, безусловно, стала прорывом в области гражданских пассажирских авиаперевозок. Однако самые главные принципы для пассажирских перевозок – надежность и безопасность, для этого самолета были несвойственны. Причина слабой надежности конструкции авиалайнера кроется в технических просчетах, допущенных в процессе конструирования машины. Работы велись в авральном режиме, поэтому говорить обо всех просчитанных вариантах не приходилось.

Основной порок, которым страдала машина и не удалось устранить конструкторам, заключался в неустойчивости самолета во время полета. Высокая скорость, которой поначалу гордились советские авиаконструкторы, стала главным препятствием на пути повышения безопасности. На малых скоростях самолет легко срывался в штопор. Во время посадки требовалось большое умение пилотов, чтобы посадить машину на больших скоростях. На безопасность полетов влияло несовершенство радионавигационного оборудования. При таком количестве серьезных недостатков, какими обладала машина Туполева, говорить об успешной и длительной эксплуатации не приходилось. Самолет Ту 104 стал первой в своем классе советской пассажирской машиной, однако далеко не самой лучшей.

Реактивный самолет — история создания и значение термина

Реактивные самолёты, впервые появляющиеся в небе, вызывали восторг у всех, кто имел возможность наблюдать их. Самолёты с реактивными двигателями пришли на смену обычным винтовым летательным аппаратам. Первый реактивный самолёт был спроектирован ещё в 1910 году, однако из-за множества несовершенств в конструкции он так и не поднялся в воздух, сгорев на земле в первом же испытании.

В годы после Второй мировой войны реактивные летательные аппараты занимали всё большую долю в используемой авиатехнике. Когда люди видели в небе инверсионный след определённой ширины, они сразу же понимали, какой двигатель установлен на летательном аппарате, рассекающим небо в данный момент.

Реактивные двигатели нашли применение не только в военной технике, но и в гражданской авиации, предназначенной для перевозки пассажиров. На данный момент большинство имеющихся самолётов оснащены реактивными двигателями.

Всего существует несколько видов реактивных двигателей:

  • Турбореактивные;
  • Пульсирующие;
  • Прямоточные;
  • Жидкостные;
  • Ракетные двигатели.

В этой статье мы рассмотрим значение понятия реактивного двигателя, поговорим об истории развития авиации, использующей эту технологию.

Значение термина «реактивный»

Если судить по корню этого слова, можно предположить, что в основе работы двигателя лежит какая-то реакция. Имеется ввиду не химическое окисление — оно проходит и в обыкновенных карбюраторынх двигателях. В случае реактивного двигателя действует такой же принцип, как у ракеты. В одно направление выбрасывается газовая струя под высоким давлением, толкая тело, реагирующее ускорением, направленным в противоположную сторону.

Довольно сложно отделить ракетные и авиационные исследования в вопросе реактивных двигатель. Разработки в направлении установки компрессионного двигателя на аэроплан велись ещё задолго до войны — речь идёт о том самом самолёте, сгоревшем в 1910 году.

Первые реактивные самолёты

Первые шаги были совершены немецкими учёными, однако преуспели в этом направлении другие государства — Италия, США, Великобритания и Япония, на тот момент отстающая в вопросах технологического развития от других мировых стран. Первые самолёты с реактивными двигателями вызывали удивление тем, что у них отсутствовали винты, многие пилоты изначально не доверяли таким авиаконструкциям.

СССР также вели разработки в этом направлении, однако больше концентрировались на усовершенствовании имеющихся винтовых самолётов. Был разработан и построен самолёт Би-1, крайне несовершенный и ненадёжный. Азотная кислота проедала топливные баки, также имелись другие технические осложнения.

Штурмфогель

Германия вела активную разработку всех видов военной техники, стараясь применить новые открытия и технические решения, способные переломить ход войны и получить существенное преимущество над вооружёнными силами противников. Одним из этих направлений были реактивные самолёты.

В ходе этих разработок немцы построили первый самолёт с реактивным двигателям, поступивший на серийный выпуск. Этим самолётом был Мессершмит-262 или Штурмфогель. Эта авиамашина развивала скорость свыше 900 километров в час, что было невероятно для тех времён. Он оказался успешным средством для борьбы с тяжёлыми бомбардировщиками Б-17.

В какой-то момент с немецких верхов поступило странное указание — переоборудовать этот истребитель в бомбардировщик, что привело к тому, что самолёт не смог раскрыть своего потенциала.

Арадо

Этот самолёт также является немецкой разработкой. Его отличие от прошлого рассматриваемого самолёта в том, что он изначально проектировался как бомбардировщик. В ходе военных действий продемонстрировал прекрасные боевые качества — скорость в 750 километров в час и высота полёта в 10000 метров не оставляли зенитным орудиям никакого шанса подбить его. Истребители американцев и Великобритании не догнали его.

Помимо того, что Арадо сбрасывал бомбы, пусть и не слишком точно из-за высокой скорости, он также осуществлял фотосъёмку, выполняя функции разведки. Во время применения этих самолётов в боевых целях, немцы практически не несли потерь. Если бы они смогли построить большее количество этих единиц авиатехники, сражаться с ними было бы ещё сложнее.

Уже в последние годы ещё не закончившейся второй мировой войны США и СССР взаимно готовились к противостоянию друг с другом. С обоих сторон велись активные разработки реактивных двигателей для авиатехники, поскольку всем было ясно, что в случае ещё одной войны без их использования обойтись не удастся.

СССР на тот момент не имела собственного ядерного вооружения. В свою очередь, США захватили самолёт «Юнкерс287», который, в силу своих технических характеристик, был пригоден для использования в качестве носителя для атомной бомбы.

Реактивная авиация после войны

Во время войны СССР не вело активных разработок реактивных двигателей, так как они так и не сыграли в ней решающей роли. Однако в её последние годы встал вопрос о необходимости иметь на вооружении носитель атомного оружия, для чего Советским Союзом был скопирован Боинг Б-29.

Однако для обороны против вероятной агрессии были необходимы быстрые и манёвренные высотные истребители. Изучение немецкой военной техники, полученной в качестве боевых трофеев, посчитали недостаточным для решения этого вопроса. Авиаконструкторы приступили к проектированию самолётов, превосходящих мировой уровень.

Як и МиГ

Два конструкторских бюро разработали экземпляры реактивных самолётов, на которых были установлены тугоплавкие материалы в тех местах, где сопла сопрекосались с фюзеляжем, что защищало корпус от перегрева. Основной задачей был переход на новые виды энергоустановки, однако эти разработки рассматривались как временные варианты, пока им на смену не пришёл МиГ-15.

МиГ-15 стал легендарной авиаединицей. В нём применили множество смелых инноваций — в их числе первая в мире надёжная система спасения пилота (катапульта), также машину снабдили мощным пушечным вооружением. Великолепные лётно-технические и боевые характеристики позволяли мигу одерживать победы над армадами тяжёлых бомбардировщиков в Корее.

В ответ на отечественную разработку американцы создали «Сейбр», некий аналог МиГ-15. Один из экземпляров самолёта МиГ был угнан корейцами и продан США для изучения, а подбитый «Сейбр» солдаты СССР вытащили из воды. Таким образом, две сверхдержавы обменивались опытом.

Гражданская реактивная авиация

Британцы ещё в конце сороковых годов прошлого века выпустили на свои авиалинии авиалайнер «Комета», снабжённый реактивными двигателями. Он обрёл большую популярность, хоть и не отличался надёжностью — в первые годы его использования случилось немало катастроф.

Гражданские самолёты с реактивными двигателями разрабатывали и в Советском Союзе — одни из них был Ту-104, разработанный на основе бомбардировщика Ту-16. Несмотря на случающиеся катастрофы, разработки в этом направлении не прекратили. Постепенно прорисовывался образ надёжного реактивного лайнера, отодвигая винтовые двигатели всё дальше на второй план.

Ссылка на основную публикацию