Tupolev Tu-144

Z Multimediaexpo.cz

Verze z 12. 5. 2013, 00:55

Tupolev Tu-144

Tupolev Tu-144 je sovětský dopravní nadzvukový letoun z poloviny 70. let 20. století.

Vývoj

Snahy o sestrojení nadzvukového proudového letounu pro přepravu cestujících se v různých státech světa projevovaly už od počátku 60. let. V SSSR se tomuto problému věnovala v této době OKB A. Tupoleva. Výsledkem několikaleté práce byl prototyp letounu Tupolev Tu-144, který poprvé vzlétl 31. prosince 1968. Bylo to dva měsíce předtím, než vzlétl podobný britsko-francouzský letoun Concorde. Podobnost těcho dvou strojů dala vzniknou dohadům o sovětské průmyslové špionáži.

Dne 5. června 1969 překonal Tu-144 jako první civilní dopravní letoun na světě rychlost zvuku a 15. července téhož roku překročil rychlost Mach 2.0. Nepříjemnou událostí se stala havárie letounu na pařížském aerosalonu v roce 1973, kdy došlo při předvádění k tragické nehodě. Zkoušky letounu však dále pokračovaly a stroj byl dán do běžného civilního provozu na konci roku 1976, zpočátku jen pro přepravu nákladů. Od roku 1977 létal i s pasažéry, ale uskutečnil pouze 55 letů. V roce 1978 došlo u rozestavěného letounu k poruše těsnosti palivového systému a následnému požáru, což přinutilo posádku k nouzovému přistání na poli, při němž zahynuli z osmičlené posádky dva zkušební inženýři (Nikolajev a Vjenědiktov). Od té doby byl letoun používán pouze k přepravě nákladů.

V 80. letech po zvýšení cen paliva se stal jeho provoz neekonomickým a byl ukončen. Roku 1995 byl jeden letoun Tupolev Tu-144 pod označením Tupolev Tu-144LL prodán americké NASA která na něm po dobu tří let prováděla zkoušky a měření.

Tupolev Tu-144 byl nejrychlejším dopravním letounem na světě. Dosáhl maximální rychlosti 2 430 km/h.

Technické údaje

Tu-144LL

Tu-144LL americké NASA

• Osádka: 3
• Kapacita: 120 až 140 cestujících
• Rozpětí: 28,80 m
• Délka: 65,50 m
• Výška: 10,50 m
• Nosná plocha: 438,0 m²
• Hmotnost prázdného stroje: 85 000 kg
• Vzletová hmotnost: 180 000 kg
• Pohon: 4× proudový motor Kuzněcov NK-321
  • Tah motoru: 245 kN
• Maximální rychlost: Mach 2,35 (2 430 km/h)
• Cestovní rychlost: Mach 2,16 (2 300 km/h)
• Dostup: 18 000 m
• Dolet: 6 500 km

Letecké nehody

Paříž 1973

Paříž-letový profil Tu-144

K nehodě došlo 3. června 1973, v 15:29 SEČ, při druhém demonstračním letu na 30. pařížském mezinárodním aerosalónu na letišti v Le Bourget, před zraky více než dvou set tisíc diváků. Letoun Tu-144 č. 77102, pilotovaný M. V. Kozlovem, provedl ke konci letové ukázky několik neplánovaných manévrů. V přistávací konfiguraci předvedl stroj nízký průlet minimální rychlostí nad částí VPD 03, potom přešel se zapnutou forsáží do strmého stoupání na výšku 1 200 m, při němž byly zataženy podvozky. Dále pak pokračoval ve vodorovném letu a zahájil sklápění kachních ploch. Krátce na to přešel letoun nečekaně do nekontrolovaného strmého klesání. Ve výšce kolem 500 m získal pilot znovu vládu nad strojem a pokusil se jej vyrovnat. Přibližně 250 m nad zemí došlo vlivem velkého přetížení k destrukci letounu, spojené se vznícením paliva, a trosky stroje dopadly na okraj městečka Goussainville. Zahynula celá šestičlená posádka, 8 lidí na zemi, bylo poškozeno 20 domů v místě dopadu a 5 prakticky zničeno. V kritickou dobu prolétal nad Tu-144 francouzský průzkumný letoun Dassault Mirage IIIR, který tajně fotografoval sovětský letoun s vyklopenými kachními plochami. Závěrečná zpráva francouzsko-sovětské vyšetřovací komise neobjasnila příčiny havárie a kolem nehody postupně vznikla řada dohadů a spekulací.

Kokpit Tu-144D (č.77112) - místo brašny na opěradle levé sedačky byl v č.77102 zavěšen speciální zaplombovaný panel

V nejčastěji uváděné teorii souvisela ztráta kontroly letounu s úhybným manévrem Tupoleva před střetem s Mirage. Zveřejněné snímky však ukazují, že tou dobou letěla Mirage souběžně, asi kilometr před Tu-144. Teorie o upadlé filmové kameře, která zablokovala řízení byla vyloučena už vyšetřovateli. Značně exoticky zní dnes dobová hypotéza o selhání součástek letounu, které byly slepě okopírovány podle záměrně chybných výkresů, které západní zpravodajské služby podstrčily sovětským agentům.

Podle postupně zveřejňovaných dokumentů ze sovětského vyšetřování a svědectví některých účastníků nebyl letoun v době konání přehlídky ještě zcela dokončen, a také se na něm zkoušely a odlaďovaly systémy, které měly být později implementovány do sériové produkce. Nové křídlo letounu čekalo ještě zpevnění na základě zatěžovacích zkoušek, v letounu byly nedokončené elektronické systémy pro zlepšení horizontální a vertikální řiditelnosti a stabilizaci letu. Aby nedopatřením nedošlo k jejich zapnutí, byly příslušné spínače a nastavovací prvky umístěny na speciálním ovládacím panelu pod zaplombovaným zákrytem. Zatímco obvody pro horizontální, směrové řízení byly už víceméně funkční, obvody pro svislé, podélné řízení kompletní nebyly a jejich aktivace vyvolávala extrémní výchylku elevonů (řídící plochy na křídle). Když po první letové ukázce západní média hodnotila manévrovatelnost u Tupoleva jako znatelně horší než u Concorde, rozhodli se Sověti předvést, co jejich stroj dokáže a odstranili zákryt – zřejmě nedopatřením však zapnuli systémy oba. Když se pak přiklopením kachních ploch nekompletní systém aktivoval a vychýlil elevony, nemohl je pilot řízením vyrovnat, neboť se současně vysunul i mechanický omezovač řídící páky. Letadlo začalo prudce klesat, narůstala rychlost a zvyšoval se boční náklon. Posádka téměř okamžitě zahájila zpětné vysunutí kachních ploch, aby se obnovila řiditelnost letounu, ale pilot už nebyl schopen letadlo vyrovnat, aniž by přetížení překročilo hranici 4G. Vzniklé síly způsobily zlomení nosníku levé poloviny křídla a následně destrukci stroje.^[1]

Iljinskij Pogost 1978

Tu-144D (č.77112) Pracoviště letového inženýra

První letoun nové verze Tu-144D (č. 77111) byl po předání z voroněžského výrobního závodu dokončován a zalétáván na Žukovské základně. Dne 23. května 1978 se uskutečnil kontrolní let, jehož hlavním úkolem bylo dosažení rychlosti Ma = 2. Během letu pilot sklesal na 3 000 m a snížil rychlost na 480 km/h. V tu chvíli byl zaznamenán významný rozdíl (4,7 t) v množství spotřebovaného paliva, měřený nezávislými systémy. Vzhledem k tomu, že dosud nebyly zkalibrovány průtokoměry paliva, nepřikládala tomu posádka dostatečnou pozornost a pokračovala dle plánu v 18:45 hod zkouškou pomocné energetické jednotky APU. Start APU se však nezdařil, místo toho se objevila světelná a zvuková signalizace "Požár". Palubní inženýr okamžitě vypnul motor č. 3 a spustil jeho hašení a velitel Popov dal povel k návratu. Po otáčce ohlásil inženýr výpadek motoru č. 4. Velitel informoval letiště, že letí jen na dva motory a požádal o aktivaci požárních jednotek. Situace se zdramatizovala, když vypadl i motor č. 1 a do kokpitu začal stále více pronikat černý kouř. Za této situace rozhodl velitel okamžitě nouzově přistát. Letoun dosedl relativně měkce na břicho, nedaleko od obce Iljinskij Pogost. Po poli klouzal víc než půl kilometru, přičemž ztratil všechny motory a brzy po zastavení se požár rozšířil na celý letoun. Z osmičlenné posádky zahynuli díky deformacím konstrukcí dva inženýři, druhý pilot Jeljan se zranil a ostatní vyvázli bez zranění. V důsledku nehody byl pozastaven pravidelný provoz Tu-144S, který už nebyl nikdy obnoven.

V průběhu vyšetřování se ukázalo, že ve stěně palivového potrubí se objevila únavová trhlina, kterou vyteklo do prostoru křídla kolem 8 t paliva. Trhlina vznikla v místě oslabení trubky otvorem pro čidlo, za clonou, na které se rozkmitával sloupec proudícího paliva na neobvykle vysoké frekvenci. V tehdejší době se jednalo o málo prozkoumané jevy. Pokusem o spuštění APU došlo ke vznícení nahromaděného paliva. Odstranění této konstrukční závady nebylo obtížné.

Srovnání s Concorde

Srovnání konstrukce Tu-144 a Concorde

Křídla

Křídlo Tu-144 prodělalo postupně několik změn. Oproti Concorde s hladkou křivkou náběžné hrany má Tu-144 křídlo větší, s náběžnou hranu zalomenou. Vzhledem k vyšší rychlosti byly na jeho konstrukci použity i slitiny titanu. Dále je Tupolev vybaven, na svou dobu velmi pokročilými, sklopnými kachními plochami, které výrazně zlepšují chování stroje při nízkých rychlostech s velkým úhlem náběhu - při vzletu a přistání. Zásadní rozdíl představuje umístění motorů. Concorde má motory umístěné blíže těžišti vztlakových sil, což zjednodušuje pevnostní řešení křídla, ale na druhé straně poněkud komplikuje aerodynamický návrh (motory více „zakrývají“ dolní plochu křídla a odsávají odsud vzduch). Zároveň to má dopad na skupinu řídících ploch - elevonů, která jsou u Concordu rozděleny do dvou skupin z každé strany motoru.

Motory a palivový systém

V oblasti pohonných jednotek měl zpočátku Tu-144 se svými motory Kuzněcov NK-144 velký hendikep oproti motorům Olympus na Concorde. Tyto motory vyžadovaly pro udržení rychlosti Mach=2 trvalý chod přídavného spalování, byly hlučnější a ani spotřebou nebyly schopny konkurovat. Teprve nový motor Kolesov RD-36-51 se svými vlastnostmi velmi přiblížil konkurenci a umožnil stroji dosáhnout plánovaného doletu. Přesto bylo i nadále řešení Concordu poněkud pokrokovější, zejména kvůli elektronickému řízení motorů a elegantnějšímu řešení systému předehřevu paliva.

Další systémy

Zatímco Tu-144 má systém řízení letounu mechanický s hydraulickým posilováním, je u Concordu použit systém FBW (fly-by-wire) s vysokotlakou hydraulikou s tím, že vzletová fáze se prováděla automaticky. Velký rozdíl je i v zadání, na jakých letištích měly oba letouny přistávat. Zatímco Concorde uvažuje jen provoz na velmi kvalitních certifikovaných VPD, Tu-144 měl přistávat na 80 sovětských letištích, jejichž stav nebyl vždy ideální. To se projevilo zejména na konstrukci podvozků, ale také tím, že konstruktéři Tu-144 si nedovolili zcela vypustit APU (pomocnou napájecí jednotku), jako jejich konkurent. Významných rozdílů je mnohem více, Concorde měl zabudovaný pokročilý systém proti blokování brzd, Tu-144 brzdný padák, širší trup, takže umožňoval umístění 3+2 sedadla atd.

Není uváděn žádný konkrétní systém, který by byl na obou letounech natolik podobný, aby zdůvodnil pověsti o okopírování Concorde a ospravedlnil hanlivou přezdívku „Konkordski“, kterou západní média Tu-144 označovala.

6 x YouTube

Reference

1. ↑ http://www.testpilot.ru/review/sst/3/crash.htm Blizňjuk a kol.: „Pravda o dopravních nadzvukových letadlech“ kapitola Katastrofa letadla Tu-144 (palubní číslo 77102) v Paříži (rusky)

Externí odkazy

• Tupolev TU-144 page (anglicky)
• Auto + Technik Museum Sinsheim (německy)
• List of Tu-144s with eventual fate (anglicky)
• Aerospaceweb.org – TU-144 (anglicky)