Бюро Туполева. Бомбардировщики, авиалайнеры, люди - Валентин Константинович Мзареулов

На основании предыдущих проработок по СПС-2, учитывая перспективы кок российского, так мирового рынка для будущих СПС, в тесном контакте с ведущими российскими отраслевыми научными центрами (ЦАГИ, ЦИАМ, ВИАМ, ЛИИ) ОКБ продолжало в 90-е годы работать над различными аспектами проекта СПС-2.

В 1993 году ОКБ совместно с ЦАГИ, ЦИАМ и ОКБ Н.Д.Кузнецова был разработан очередной проект СПС-2 (Ту-244-400), который был ориентирован на достижение максимально возможной транспортной производительности, с тем, чтобы обеспечить успешную экономическую конкурентоспособность с дозвуковым Боингом 747. В ходе проектирования были рассмотрены различные варианты самолета в рамках их эксплуатации на трансатлантических маршрутах с дальностями полета 7500 км или на тихоокеанских маршрутах с дальностями 9200 км. Такому подходу по концепции, выработанной в ОКБ в наибольшей степени отвечал проект универсального СПС-2 с большой взлетной массой до 380 т, рассчитанный но выполнение трансатлантических полетов с максимальным количеством пассажиров до 450 человек и 320, при использовании в Тихоокеанском регионе, с соответственным увеличением запаса топлива.

По оценкам разработчиков токая машина не должна было уступать по эффективности специально спроектированному для тихоокеанских трасс СПС-2, но зато должно было существенно превосходить его по экономичности но трансатлантических маршрутах до 8000 км и в полетах на сверхдальних маршрутах до 16000 км с одной посадкой.

Ту-244-400 должен был иметь значительно большую размерность, чем Ту-144, Отличительными особенностями компоновки проекта стало применение крыла с относительно малыми углами стреловидности консолей, что позволило увеличить удлинение крыла до 2,5 (по сравнению с 1,67 у Ту-144) и тем самым повысить несущие свойство и аэродинамическое качество самолета на взлетно— посадочных режимах и в крейсерском дозвуковом полете. Было предусмотрено введение отклоняемых носков вдоль передней кромки крыло, в комбинации с отклонением вниз элевонов. Подобное техническое решение позволило значительно повысить значение аэродинамического качества но взлетных углах атаки самолета.

Крыло самолета Ту-244-400 – сложной формы в плане имело развитый наплыв с относительным размахом 0,5, в сочетании с оптимизированными формой срединной части крыла и распределением относительных толщин по размаху обеспечивало получение высоких значений аэродинамических характеристик в крейсерском сверхзвуковом полете. Максимальное расчетное аэродинамическое качество на крейсерском режиме полета на М=2,05 равнялось 9,5 (у серийного Ту-144 – 8,0 при М=2,2), но дозвуковом крейсерском режиме – 15,0-16,). Максимальная взлетная масса предполагалась 380 т. На то время такая масса уже была освоена дозвуковой пассажирской авиацией, она была выбрана с целью обеспечения максимальной пассажировместимости и дальности полета. Масса конструкции планера была снижена на 25–30 %, по сравнению с Ту-144. Крейсерское число сверхзвукового полета было ограничено значениями М-2,0 для исключения слишком больших тепловых нагрузок но конструкцию и для увеличения ресурсных показателей самолета, а также снижения вредного воздействия самолета на озонный слой земли по маршруту пролета СПС-2.

В проекте Ту-244-400 было выбрана сравнительно небольшая удельная нагрузка на крыло, что было вызвано ограничениями, вызванными проблемой снижения шума от СПС на местности в зоне пролета СПС Силовая установка должна была состоять из четырех двигателей, расположенных под крылом, каждый в отдельной мотогондолах с воздухозаборниками с вертикальным клином. Тип двигателя – или ТРДДФ с максимальной статической тягой но форсаже 25000 кгс (оптимизированная для пассажирских самолетов гражданская модификация НК-32), или двигатель изменяемого цикла (ДИЦ). Интересной особенностью проекта стол отказ от отклоняемой передней носовой части на взлетно-посадочных режимах, как это было на Ту-144. Обзор экипажа на взлете и посадке должна было обеспечивать оптико-электронная система обзора. СПС-2 проекта Ту-244-400 должен был иметь следующие основные параметры:

Взлетная максимальная масса, т 380

Площадь крыла, м. кв 1200

Дальность полета по предполагаемым маршрутом, км при количестве пассажиров

450-400 человек 7500–8000 (трансатлантические маршруты)

350 человек 9200 (тихоокеанские маршруты)

450 человек 15000 (с одной промежуточной посадкой)

Благодаря высокой скорости полета и большой пассажировместимости СПС-2 проекта Ту-244-400 должен был обладать более высокой транспортной эффективностью чем дозвуковые самолеты и СПС-1.

В отличие от Ту-244-400, проект сверхзвукового пассажирского самолета умеренной пассажировместимости Ту-244Б-200 по своим летно-техническим возможностям и размерности закладывался близким к СПС-1 Ту-144. Но в отличие от него в этом проекте решался комплекс конструктивных мероприятий, направленных но уменьшение интенсивности звукового удара до 8,0 кгс/м2 и шума на местности на взлетно-посадочных режимах в соответствии с принятыми международными нормами.

Максимальное аэродинамическое качество крыла сложной формы в плане при сверхзвуковых скоростях полета повышалось путем дальнейшей оптимизации срединной поверхности крыло. В ОКБ для этой цели были разработаны теория и расчетные методы, способные решить эту проблему в комплексе с выбором и обоснованием других параметров и аэродинамических решений по крылу (крутка, интерференция комбинации крыло-фюзеляж и т. д.). В результате проведения комплекса расчетных и экспериментальных исследований, проведенных в ЦАГИ и ОКБ, были найдены новые формы крыло и фюзеляжа, которые позволяют практически реализовать на крейсерском сверхзвуковом режиме М=2,2 прямой выигрыш в аэродинамическом качестве, оцениваемый в приращении 1,5 и более единиц, о также получить положительные приращения нулевого продольного момента во всем диапазоне чисел М, что значительно облегчает балансировку самолета в полете.

В рамках работ по Ту-244Б-200, с учетом проведенных исследований и более чем тридцатилетнего опыта разработки СПС, в том числе и СПС-2, в ОКБ был подготовлен проект СПС— 2 умеренной пассажировместимости по схеме «бесхвостка» с передним горизонтальным оперением (ПГО) и крылом сложной формы в плане, с четырьмя ТРДДФ с взлетной тягой по 25000 кгс, установленных в отдельных мотогондолах под крылом. Самолет рассчитан на перевозку 254 пассажиров но дальность 6800 км, с крейсерской скоростью, соответствующей М-2,0, при взлетной массе 240 т. При этом расчетная масса топлива определяется в 105 т. Комфортабельный пассажирский солон самолета в одной из проработанных компоновок пассажирской кабины предполагает размещение 20 человек в первом классе (шаг кресел 1050 мм), 75 человек в бизнес— классе (шаг кресел 980 мм) и 159 человек в эконом-классе. Самолет имеет два емких багажных отделения в подпольной части фюзеляжа в средней и в хвостовой части. Шасси компоновочно и конструктивно соответствует Ту-144. Расчетный размах крыла – 38,67 м, длина самолета (фюзеляжа) – 84,2 м).

В этой же компоновке в ОКБ был подготовлен проект самолета несколько большей размерности Ту-244А-200, рассчитанный на большую дальность.

Весомым вкладом России в разработку СПС-2 стало создание на базе серийного Ту-114Д летающей лаборатории Ту-144ЛЛ «Москва». Работа по Ту-144ЛЛ шла в рамках международного сотрудничество с США при активном финансировании со стороны американцев. Для переделки в летающую лабораторию был выбран серийный Ту-144Д № 08-2 (бортовой № 77114), на котором двигатели РД-36-51А заменили на двигатели НК-321 (модификация НК-32 самолета Ту-160), установили новые мотогондолы с доработанными воздухозаборниками, провели усиление крыла, доработали топливную и другие системы, установили на