圖波列夫圖-144(英語:Tupolev Tu-144)是前蘇聯(lián)圖波列夫設(shè)計局研制的超音速客機(jī),亦是世界上最先首飛的超音速民航客機(jī)。

1968年12月31日圖-144原型機(jī)首次試飛,1975年12月26日開始服役。1975年3月,在莫斯科至阿拉木圖航線試運(yùn)營。1975年12月正式投入前蘇聯(lián)國內(nèi)貨運(yùn)飛行,1977年11月開始在莫斯科-阿拉木圖的航線上載客飛行。

中文名

圖-144客機(jī)

退役時間

1978年7月1日

所屬國家

前蘇聯(lián)

首飛時間

1968年12月31日

研發(fā)單位

圖波列夫設(shè)計局

服役時間

1975年12月26日

外文名

Tupolev Tu-144

設(shè)計者

Alexey A. Tupolev

研制時間

1962年

衍生機(jī)型

TU-144LL

北約代號

戰(zhàn)馬(Charger)

主要用戶

俄羅斯國際航空,NASA

國家

前蘇聯(lián)

發(fā)展歷程

研發(fā)歷史

圖一144于1962年開始設(shè)計,圖-144是前蘇聯(lián)圖波列夫設(shè)計局設(shè)計制造的第一架超音速運(yùn)輸機(jī)。為了縮短研制周期,搶先投入航線使用,圖-144原型機(jī)采用了與英法合搞的“協(xié)和”號超音速運(yùn)輸機(jī)非常相近的氣動布局。圖-144采用了狹長三角形機(jī)翼和無尾的布局,4臺發(fā)動機(jī)和翼下進(jìn)氣道,

圖-144客機(jī)

機(jī)翼大部分無扭轉(zhuǎn)。據(jù)稱,研制過程中,曾用一架米格-21改裝狹長三角翼無尾試驗(yàn)機(jī),進(jìn)行了幾十次飛行試驗(yàn)。圖-144的生產(chǎn)型于1973年5月在巴黎博覽會上首次展出。與原型機(jī)比較,生產(chǎn)型的改動比較大,除了機(jī)身加長加寬以外,重新設(shè)計了機(jī)翼、起落架和發(fā)動機(jī)短艙,頭部又增加了可收放的鴨翼。估這是由于進(jìn)行了大量的氣動選型和試驗(yàn)的結(jié)果。

1968年12月31日首次試飛,1969年6月5日首次實(shí)現(xiàn)超聲速飛行(飛行速度為馬赫數(shù)1,即340m/s或1224km/h),1970年5月26日飛行速度首次超過馬赫數(shù)2。在原型機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)的生產(chǎn)型圖-144參加了1973年的法國巴黎航展,但這架飛機(jī)在此次航展飛行表演中發(fā)生空中解體事故,飛機(jī)上的人員全部遇難。1975年12月圖一144首先投入蘇聯(lián)國內(nèi)貨運(yùn)及郵政服務(wù),1977年11月開始在莫斯科一阿拉木圖航線上載客飛行。但1978年再次發(fā)生事故,因而于1978年6月1日停止客運(yùn)飛行,只用于貨物和郵件的空運(yùn),其載客運(yùn)營僅歷時半年,共完成55次航班任務(wù)。改進(jìn)型圖一144D于1981年投入航線使用,但也只用于貨物和郵件的空運(yùn)。后來因蘇聯(lián)民航當(dāng)局認(rèn)

圖-144客機(jī)

為其運(yùn)行收益不佳,1984年徹底停止了航線飛行。圖一144飛機(jī)停止商用運(yùn)營前,共完成了102次客運(yùn)及貨運(yùn)的正式航班。圖一144共制造16架,最后生產(chǎn)的兩架圖一144主要用于研究試驗(yàn)臺,包括對臭氧層的研究。盡管首次設(shè)計的超聲速客機(jī)沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo),不甘寂寞的圖波列夫公司在1993年法國巴黎航展上又展出了其設(shè)計的第二代超聲速運(yùn)輸機(jī)圖-224的模型。里程碑

1962年開始研制;1965年在巴黎航空博覽會上展出飛機(jī)模型;1968年12月原型機(jī)(CCCP-68001)開始試飛;1969年1月原型機(jī)第二次試飛;1970年5月首次公開亮相;1973年5月巴黎博覽會上首次展出生產(chǎn)型機(jī);1975年12月投入國內(nèi)貨運(yùn);1977年11月開始在莫斯科至阿拉木圖的航線上載客飛行;1978年6月停止客運(yùn)飛行。

生產(chǎn)使用

圖波列夫設(shè)計局共制造出16架圖-144客機(jī),計有1架原型機(jī)(編號:CCCP-68001)、1架產(chǎn)前Tu-144S型(CCCP-77101)、9架量產(chǎn)Tu-144S型(CCCP-77102-110)

圖-144客機(jī)

以及5架Tu-144D型(CCCP-77111-115)。在制造68001期間,另制造了最少1個機(jī)體,用作地面測試之用。在引擎方面,Tu-144S使用NK-144渦輪扇引擎,Tu-144D使用推力更大的RD-36-51引擎,比NK-144更省油,在超音速飛行時不需使用加力燃燒室,以及續(xù)航距離更長。

主要型別

圖一144

原型機(jī)。生產(chǎn)1架。

圖一144S

生產(chǎn)型。生產(chǎn)9架。在原型機(jī)的基礎(chǔ)上,機(jī)身加長了5.7m,增加了20個座位,機(jī)翼平面形狀、起落架和發(fā)動機(jī)短艙有所改動,機(jī)頭兩側(cè)加裝了可伸縮前翼,降落時伸出,可降低進(jìn)近速度,并使飛機(jī)降落更為平穩(wěn)舒適。使用NK一144F渦扇發(fā)動機(jī)。

圖一144D

改進(jìn)型。生產(chǎn)5架。1973年圖一144在法國巴黎航展上發(fā)生空難后,迫于各方面壓力,圖波列夫?qū)嶒?yàn)設(shè)計局開始對圖一144進(jìn)行改進(jìn),對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,由此增加了

圖-144客機(jī)

近10000kg的重量,并改用蘇聯(lián)科列索夫設(shè)計局的發(fā)動機(jī)RD一3651來替換原來的發(fā)動機(jī)。

圖一144LL

美國國家航空航天局(NASA)試驗(yàn)平臺。1990年NASA啟動高速研究計劃(HSR),并采用圖-144作為HSR試驗(yàn)平臺進(jìn)行高速商用飛機(jī)研究?;趫D一144D改裝而成的圖一144LL飛行試驗(yàn)臺于1996年11月29日成功首飛。該機(jī)采用圖一160戰(zhàn)略轟炸機(jī)使用的NK一321發(fā)動機(jī)。圖一144LL在1996~1997年飛行27次,盡管取得大量的試驗(yàn)成果,但最終該項(xiàng)目因資金問題而終止。

設(shè)計特點(diǎn)

機(jī)翼

原型機(jī)的機(jī)翼基本上是雙三角形的下單翼。前緣為直的折線,機(jī)翼內(nèi)段前緣后掠角約76°,外段前緣后掠角約57°。內(nèi)段帶前緣錐度扭轉(zhuǎn),而外部則無扭轉(zhuǎn),故亞音速和超音速飛行時的升阻比較低。但在生產(chǎn)型飛機(jī)上已作了改進(jìn)、翼展增大1.15m,采用了與“協(xié)和”號相同的錐形扭轉(zhuǎn),整個內(nèi)外段翼面向上凸起彎曲,后緣向下凹陷彎曲,因此提高了氣動效率。

機(jī)翼為多梁結(jié)構(gòu),由整體銑切的鋁合金蒙皮壁板、翼肋和大梁焊接在一起,并形成整體油箱。翼根承扭盒是鈦合金的。機(jī)翼前緣是用發(fā)動機(jī)的熱空氣防冰,并可隔熱,使熱不會傳到主要結(jié)構(gòu)部分。

助力操縱面是:每側(cè)機(jī)翼后緣有4個單獨(dú)的升降副翼;方向舵分兩段,每段由2個單獨(dú)的作動筒操縱。所有的操縱面,包括每邊機(jī)翼上的四塊升降副翼和方向舵都是鈦合金材料制造的。

機(jī)身

生產(chǎn)型機(jī)身長65.7m,較原型機(jī)增長5.7m。流線形的頭部在起飛著陸和停放時可下垂12°,以保證良好的視界。機(jī)身和下單翼融合在一起,機(jī)身下表面較平,因而具有良好的機(jī)身升力特性和方向穩(wěn)定性。不足之處是座艙地板下面不能設(shè)置行李艙或小的貨艙。

在生產(chǎn)型上,在駕駛艙后面靠上邊機(jī)身兩側(cè)加裝有可收放的鴨翼,以改進(jìn)三角翼飛機(jī)在低速大迎角下的操縱性、穩(wěn)定性和起落時飛機(jī)的配平能力,改善飛機(jī)進(jìn)入跨音速時的加速性及操穩(wěn)性,增大載荷和航程。采用前置鴨翼,使跨音速時的氣動阻力大為降低,使飛機(jī)能更快、更容易地通過音障,同時改善了跨音速時旅客的舒適性,降低了燃油消耗。前置操縱面展弦比較大,具有雙縫前后緣襟翼,可動的后緣襟翼可改變操縱面的翼型彎度。

機(jī)身為全金屬半硬殼結(jié)構(gòu),窗框與門框和機(jī)身側(cè)蒙皮為一整體,系鋁合金整體銑切鈑件,與隔框的連結(jié)形式為焊接。生產(chǎn)型舷窗數(shù)由原型的25個增至34個。旅客艙前方和左側(cè)中央有艙門,應(yīng)急出口由4個增加至6個。

起落架

起落架支柱系用高強(qiáng)度合金鋼和鈦合金的混合結(jié)構(gòu)。在原型機(jī)上,主起落架是三軸小車形,每軸有4個輪子,總共12個輪胎。收起時,轉(zhuǎn)180°向前半收入機(jī)翼內(nèi),突出部分有整流罩。在生產(chǎn)型上,主起落架改為雙軸小車形,8個輪胎。主起落架固定在發(fā)動機(jī)艙處,收起時轉(zhuǎn)90°向前收入進(jìn)氣道中間。采用四重鋼盤剎車。

在原型機(jī)上,前起落架有2個輪胎,向后收入左右進(jìn)氣道之間的整流罩內(nèi)。在生產(chǎn)型上,前起落架向后收入機(jī)身下部。起落架艙壁有隔熱層,以防發(fā)動機(jī)熱。同時還有冷空氣通入起落架艙、以冷卻起飛后的輪胎和在飛行中散熱。

動力裝置

裝有4臺庫茲涅佐夫設(shè)計局設(shè)計的雙轉(zhuǎn)子加力渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī),在原型機(jī)上,4臺發(fā)動機(jī)是裝在翼下中央的1個發(fā)動機(jī)艙里,方形可調(diào)截面的進(jìn)氣口,進(jìn)氣道約長23m。在生產(chǎn)型上改為2個翼下發(fā)動機(jī)艙,每個發(fā)動機(jī)艙裝2臺發(fā)動機(jī)(與“協(xié)和”號相似),進(jìn)氣道也用活動斜板自動調(diào)節(jié),其中部開有輔助進(jìn)氣門。

發(fā)動機(jī)短艙的80%是鈦合金材料,進(jìn)氣口為鈦合金,進(jìn)氣道有部分采用鋁合金。從發(fā)動機(jī)熱區(qū)到尾噴口這一段又是鈦合金。

圖-144發(fā)動機(jī)單臺最大推力為13000kg,加力推力為17500kg;生產(chǎn)型飛機(jī)

圖-144客機(jī)

用發(fā)動機(jī)的加力推力已提高到20000kg。僅在高溫條件下起飛,或在超音速巡航飛行時才使用加力。

圖-144原型的載油量為70000kg,生產(chǎn)型已增至80000kg。在機(jī)身尾錐內(nèi)有1個平衡油箱,以平衡飛機(jī)重心的移動。在后機(jī)身右側(cè)有一根粗的外部輸油管與主油箱相連。

座艙

駕駛艙乘員由3人組成(2名駕駛員和1名飛行工程師)。駕駛員靠背座椅全部可調(diào)。座艙基本布置乘坐140名旅客,有3個客艙。前客艙為頭等艙,有11個座位,基本上每排3座,前兩排之間有桌臺。中間艙為普通艙,通過一個活動隔板與前客艙分隔開,有30個座位,共6排,每排5座,3座布置設(shè)在中央過道的左側(cè)。后客艙也是普通艙,有15排座位,基本上每排5座,但最后幾排因機(jī)身寬度變窄,每排只能布置4座,總共乘坐90人。頭等艙排距通常為1020mm,普通艙排距為870mm。座艙布置可任意改變。飛機(jī)上共有2個廚房、2個衣帽間和4個盥洗室(前艙和中艙各1個,后艙2個),2個廚房布置在客艙前部和中部,客艙前部和中部各有1個衣帽間。客艙后邊和發(fā)動機(jī)平行的部位是1個大型貨艙,艙內(nèi)有半自動的裝卸貨系統(tǒng),貨艙右后側(cè)有1個大艙門。

系統(tǒng)

飛機(jī)有四套獨(dú)立的液壓系統(tǒng),同時工作,用來操縱舵面,但其中任何兩套提供的動力就能完全滿足所有飛行狀態(tài)下的要求。設(shè)有增壓系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)。

航電設(shè)備

1臺與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相聯(lián)的電子模擬計算機(jī);中央大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng);自動駕駛儀;飛行零位指示器;水平位置指示器;轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀;測距設(shè)備;一臺活動地圖導(dǎo)航顯示器;數(shù)字經(jīng)緯度讀數(shù)器;氣象雷達(dá)以及可變幾何形狀的進(jìn)氣口調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。

常規(guī)飛行中約有百分之九十時間是自動控制的。

技術(shù)數(shù)據(jù)

乘員(駕駛艙內(nèi)):3人(飛行員、副駕駛、飛行工程師)

載客量:140人

長度:65.70米

翼展:28.80米

高度:12.55米

機(jī)翼面積:506.35平方米

空重:99,200千克

最大起飛重量:207,000千克

動力系統(tǒng):4 ×RD-36-51加力發(fā)動機(jī)

加力推力:4 ×240千牛

最大飛行速度:2.35馬赫(2,500千米/小時)

實(shí)用升限:20,000米

航程:6,500千米

爬升率:50米/秒

翼載荷:410.96千克/平方米

推重比:0.47

使用特點(diǎn)

圖一144是世界上最先飛行的超聲速民航客機(jī),在著陸時采用減速傘減速。圖一144運(yùn)用了當(dāng)時最先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)和電子計算機(jī)技術(shù),但其噪聲非常大,在飛機(jī)內(nèi)就像經(jīng)歷風(fēng)洞試驗(yàn)一樣,另外其經(jīng)濟(jì)性較差,且服役期間事故頻發(fā)。

1973年6月3日,在法國巴黎航展上,“協(xié)和”飛機(jī)與圖一144一一世界僅有的兩種超聲速客機(jī)一一同臺進(jìn)行飛行表演。圖一144進(jìn)行最后一次通場后在爬升過程中,突然轉(zhuǎn)為猛烈的俯沖,隨后飛機(jī)在空中解體,機(jī)上6名機(jī)組人員、地面8人遇難,隨機(jī)的圖一144主任設(shè)計師弗拉基米爾·連杰羅夫也一同遇難。

1978年5月23日,一架改進(jìn)型的圖一144D進(jìn)行測試,地面起動點(diǎn)火過程中,燃油管路破裂,飛機(jī)起飛后,由于燃油大量泄漏,在3000m高度出現(xiàn)火警,飛機(jī)緊急折返,4臺發(fā)動機(jī)先后有3臺停車,駕駛艙也充滿煙霧,駕駛員冷靜應(yīng)對,在一塊平地上以機(jī)腹接地成功迫降。8名乘員中有兩名飛行工程師遇難。

服役情況

Tu-144S型客機(jī)于1975年12月26日起開始服役,提供貨運(yùn)及郵政服務(wù),來往莫斯科與現(xiàn)哈薩克首都阿拉木圖之間。至1977年11月始提供載客服務(wù),但在1978年5月23日的空難發(fā)生后,俄羅斯國際航空(Aeroflot)于6月1日把圖-144退出客運(yùn)行列,其載客服務(wù)只歷時半年,以及共完成55次航班。

圖-144在退出客運(yùn)后,貨運(yùn)服務(wù)沒有終止,俄航使用新型的Tu-144D型飛機(jī),配備更省油的RD-36-51引擎,其航線可以更長,可來往莫斯科與哈巴羅夫斯克之間。在飛機(jī)脫離商用服務(wù)以前,共完成了102次客運(yùn)及貨運(yùn)的正式航班。

Tu-144在1980年代仍有服役,提供額外及非正式的航班,已知的最后一班圖-144飛于1987年,由克里米亞飛往基輔。