Среднемагистральный пассажирский самолет, серийный
Первый опытный самолет "110". Заводские испытания, 1957 г.
Первый опытный самолет "110" в раскраске "Аэрофлота"
После начала заводских испытаний опытного Ту-104 в КБ было решено спроектировать вариант этого самолета под альтернативную силовую установку из четырех ТРД меньшей тяги чем АМ-3. В какой-то степени это было связано с возможными перспективами экспорта самолета за пределы СССР и стран СЭВ. Для пассажирских самолетов класса Ту-104 международные требования по надежности были весьма жесткими: в частности, требовалось, что если самолет используется на трассах, пролегающих над водными пространствами, то должен иметь силовую установку состоящую как минимум из четырех двигателей.
Предложение КБ было поддержано в Правительстве, и 12 августа 1955 года выходит Постановление Совета Министров СССР №1511-846, согласно которому КБ поручалось спроектировать и построить на базе Ту-104 пассажирский самолет с четырьмя ТРД типа АЛ-7. Самолет должен был иметь летно-технические данные близкие к характеристикам Ту-104.
Работы в КБ по новой модификации Ту-104, получившей по КБ обозначение самолет "110" (Ту-110), начались в конце июня 1955 года и в основном сводились к перепроектированию центропланной части крыла с учетом размещения четырех ТРД типа АЛ-7П (модификация серийного АЛ-7 с тягой 6500-6700 кг с увеличенным ресурсом). В отличие от Ту-104 двигатели АЛ-7П на самолете "110" размещались попарно в корневых частях крыла. Центроплан крыла был значительно увеличен по размаху, была изменена его конструкция. Благодаря уменьшению диаметра двигателей и расходов воздуха через них, удалось отказаться от разделения потоков воздуха, принятого на Ту-104. Несколько была увеличена длина фюзеляжа. В остальном конструкция самолета ничем не отличалась от конструкции Ту-104.
В начале 1957 года опытный самолет был собран и передан на заводские испытания. 11 марта 1957 года экипаж во главе с летчиком-испытателем Д.В. Зюзиным поднял опытный самолет в первый полет. Испытания самолета прошли без каких-либо происшествий, и самолет можно было передавать в серию и выпускать на линии ГВФ и поставлять на экспорт.
Пока шло строительство опытного самолета, принимается решение о внедрении Ту-110 на линиях ГВФ и о развертывании его серийного производства в Казани на заводе №22 в 100-местном варианте. Самолет получает обозначение Ту-110А. В 1957 году начинается серийное производство самолета. Согласно плана на 1958 год завод №22 должен был построить 5 самолетов Ту-110А. Однако все закончилось выпуском трех машин. Самолет Ту-110 как тип остался невостребованным. Крупных поставок за границу не намечалось (только Чехословакия закупила 6 Ту-104А), надежность АМ-3, после их доводки, всех устраивала, запущенный в 1958 году в серии в Казани Ту-104Б был рассчитан на 100 пассажиров, поэтому иметь в эксплуатации Ту-110 с близкими данными было признано нецелесообразным.
Опытный самолет "110" в конце 50-х годов был переоборудован под четыре двигателя Д-20П, а затем под Д-20-ПО с системой отбора воздуха для системы УПС (летающая лаборатория Ту-110Л). На три серийных Ту-110А в 1960 году также были установлены Д-20П, на которых они проходили испытания и доводки по программе создания самолета Ту-124. С двигателями Д-20П Ту-110А получил обозначение Ту-110Б. В дальнейшем эти машины использовались как летающие лаборатории для испытаний различного радиоэлектронного оборудования. Помимо этих работ в 1960 году, одновременно с началом работ по Ту-124А с двигателями в хвостовой части фюзеляжа, была предложена аналогичная модернизация для Ту-110. Проект получил обозначение Ту-110Д, но в отличие от Ту-124А, который стал серийным Ту-134, эта работа дальнейшего развития не получила.
Основные данные серийного самолета Ту-110 А 4АЛ-7П:
- длина самолета - 40,06 м;
- размах крыла - 36,98 м;
- высота самолета - 11,53 м;
- площадь крыла - 186,115/200 м2;
- взлетная масса - 82700 кг;
- крейсерская скорость полета - 750-800 км/ч;
- максимальная дальность полета - 3500-4500 км;
- практический потолок - 12000 м;
- количество пассажиров - 100 чел;
- экипаж - 5 чел.
Пассажирский самолет, проект
В 1954 году в КБ были сделаны предварительные проработки по 24-х местному пассажирскому самолету с двумя ТВД типа ТВ-2М. Задание на подобный самолет выдано было КБ непосредственно Министром авиационной промышленности П.В. Дементьевым и Председателем Совета Министров СССР Н.А. Булганиным. Предполагалось построить сравнительно небольшую пассажирскую комфортабельную машину для полетов на дальности до 2000 км, с возможностью ее модификации в салонный вариант.
Проект получил по КБ обозначение самолет "111" (Ту-111). Был подготовлен эскизный проект самолета. Согласно ему, самолет "111" представлял из себя двухдвигательный низкоплан с прямым крылом, нормальным хвостовым оперением и трехколесным шасси с носовым колесом. Весь запас топлива размещался в крыле. Пассажирская кабина выполнялась герметической с туалетом и емким багажным отделением.
Подготовленный проект дальнейшего развития не получил, ГВФ в этом классе машин вполне устраивали поршневые Ил-12 и Ил-14. В 1956-1957 годах вновь был поднят вопрос о проектировании современного пассажирского самолета с ТВД подобного класса, что и было вскоре реализовано в самолете Ан-24.
Основные проектные данные самолета "111" 2ТВ-2М:
- длина самолета - 21,8 м;
- размах крыла - 21,9 м;
- площадь крыла - 60 м2;
- взлетная масса - 20000 кг;
- платная нагрузка - 2160 кг;
- максимальная скорость на высоте 5000-8000 м - 700 км/ч;
- практический потолок - 10300 м;
- дальность полета - 2200 км;
- количество пассажиров - 24 чел;
- экипаж - 3 чел.
Фронтовой сверхзвуковой бомбардировщик, проект
В конце 1954 года КБ приступило к проектированию сверхзвукового двухдвигательного фронтового бомбардировщика, рассчитанного на максимальную скорость, соответствующую М= 1,7-1,9. По КБ проект получил обозначение самолет "112" (Ту-112). Основное назначение самолета - носитель тактической атомной бомбы. По своей схеме самолет "112" в общих чертах повторял схему дальнего сверхзвукового бомбардировщика "105", но при значительно меньших размерах и массах. Согласно предварительных проработок, подготовленных в отделе техпроектов. самолет выполнялся по схеме высокоплана со стреловидным крылом и оперением, шасси - велосипедное. Два ТРД типа АЛ-7Ф находились в задней части фюзеляжа, воздухозаборники - над фюзеляжем. Крыло выполнялось аэродинамически чистым со стреловидностью 55 градусов, удлинением - 3,2, сужением - 3 и относительной толщиной 7,2%. На крыле имелись элероны и двухсекционные закрылки, занимавшие 19% площади крыла. Хвостовое оперение большой стреловидности с управляемым стабилизатором без руля высоты, киль относительно большой площади, полностью управляемый.
Компоновка фюзеляжа прорабатывалась в двух вариантах с различиями в размещении запаса топлива: все топливо (5100 кг) в фюзеляже, часть топлива в кессонных частях центроплана и ОЧК (5200 кг). В передней части фюзеляжа размещались друг за другом две раздельные герметические кабины летчика и штурмана-оператора, который был полностью лишен визуального обзора и работал только по приборам. В носовой части фюзеляжа располагалась прицельно-навигационная РЛС "Инициатива", сопряженная с ОПБ. В центральной и задней части фюзеляжа размещался емкий бомбоотсек, рассчитанный на транспортировку бомбы большого калибра, в том числе и ядерной. Велосипедное шасси с поддерживающими крыльевыми стойками проектировалось с учетом применения самолета с ВПП с твердым бетонным покрытием.
Носовая стойка шасси была загружена на 23%, основная со спаренными колесами - на 77%. В ходе работ над проектом самолета "112" был проведен сравнительный анализ применения велосипедной схемы шасси с нормальной схемой с уборкой основных стоек в крыльевые обтекатели. Выигрыш по массе для первого варианта составил 300 кг.
В мае 1955 года были подготовлены материалы к эскизному проекту самолета "112", но дальше обсуждений и переговоров с заказчиком дело не пошло. ВВС сделало ставку на развитие сверхзвуковых фронтовых бомбардировщиков на базе серийного двухдвигательного истребителя-перехватчика Як-25 разработки КБ А.С. Яковлева (фронтовой бомбардировщик Як-26, а затем Як-28), поэтому ни этот проект КБ, ни облегченный вариант самолета "98" - самолет "98А" (Ту-24), дальнейшей практической реализации как фронтовые бомбардировщики не получили.
Основные проектные геометрические размеры самолета "112":
- длина фюзеляжа самолета - 20,7/22,6 м;
- размах крыла - 12,2 м;
- площадь крыла - 48,0 м2.
Подвесной беспилотный самолет-снаряд класса "воздух-земля", проект
В 1955 году в КБ находился в стадии начального проектирования беспилотный самолет-снаряд класса "воздух-земля", получивший по КБ обозначение самолет "113" (Ту-113). Проект во многом был близок к работам КБ П.В. Цыбина по пилотируемому подвесному бомбардировщику PC, под который в тот период туполевцы готовили самолет-носитель Ту-95Н. Самолет-снаряд подобного класса должен был иметь дальность полета порядка 3000-4000 км и максимальную скорость на высоте 11000-12000 м соответствующую М=2,5.
В мае 1955 года были подготовлены предварительные материалы по проекту. КБ предлагало подвесной беспилотный самолет-снаряд со стреловидным крылом (60°) малого удлинения (1,53), на концах которого крепились два ТРД типа Д-20 или ВК-11, в дальнейшем был возможен переход на ПВРД. Все оборудование и большая часть топлива должны были находиться в фюзеляже, имевшем большое удлинение (14,9). К хвостовой части фюзеляжа крепилось хвостовое оперение большой стреловидности с традиционными органами управления.
В носовой части фюзеляжа находилось оборудование системы наведения на цель и топливный бак, далее по полету располагались отсек с ядерной боеголовкой и топливные баки. В хвостовой части фюзеляжа находился отсек управления самолетом-снарядом с агрегатами и радиотехнической аппаратурой. Общий запас топлива в интегрированных в конструкцию фюзеляжных и крыльевых кессон-баках составлял 18000 кг, весовая отдача по топливу - около 60%. В качестве самолета-носителя предполагалось использовать модифицированный Ту-95 или Ту-96. Самолет "113" должен был размещаться в полуутопленном положении в грузоотсеке носителя, соответственно габариты самолета-снаряда выбирались из условий габаритов этого грузоотсека и размаха внутренних мотогондол Ту-95. Работы по самолету "113" не вышли из стадии начальных проработок.
Основные массо-габаритные характеристики самолета "113":
- длина самолета - 23 м;
- размах крыла - 8 м;
- площадь крыла - 42 м2;
- масса самолета в момент отрыва от носителя - 30700 кг;
- масса боевой части - 3700 кг.
Межконтинентальный пассажирский самолет, серийный
Опытный Ту-114
Успешный ход работ по самолету Ту-104, передача в серийное производство межконтинентального бомбардировщика Ту-95 позволили КБ приступить к проектированию на базе последнего межконтинентального пассажирского самолета, получившего по КБ обозначение самолет "114" и официальное Ту-114. По предложению А.Н. Туполева, теперь все пассажирские машины, разработанные в КБ, должны были иметь в последней цифре своего шифра "четверку".
Работы по проекту начались в КБ в мае 1955 года. Как и в случае с Ту-104, при переходе от Ту-95 к самолету "114" менялась схема расположения крыла, самолет становился низкопланом, соответственно изменялась конструкция центроплана, фюзеляж с пассажирской герметической кабиной большего диаметра проектировался заново. Крыло, основные стойки шасси, хвостовое оперение, силовая установка многие элементы оборудования в основном оставались прежними. Изменялась конструкция закрылков и носовой стойки шасси.
В ходе предварительного проектирования в бригаде Б.М. Кондорского была проведена оценка основных массо-габаритных параметров самолета, проведены первые компоновочные работы по проекту с целью определения оптимума из условий достижения максимального эффекта при эксплуатации будущей машины. Был предложен вариант самолета "114" с фюзеляжем диаметром 6,2 м, рассчитанный на размещение в герметической кабине 200 человек с креслами по 8 штук в ряд. Фюзеляж должен был выполняться двухпалубным, с размещением на нижней палубе большой грузовой палубы.
Опытный Ту-114 перед отлетом в США с Н.С. Хрущевым
Серийный Ту-114
Речь шла о проектировании многофункционального пассажирского широкофюзеляжного дальнего самолета, приспособленного для эффективного использования при различных сочетаниях пассажирских и грузовых потоков на линиях. К подобному подходу к проектированию пассажирских самолетов в мировой практике подошли только через 15-20 лет. К сожалению, уровень существовавших тогда технологий не позволял сделать достаточно легкую конструкцию герметического фюзеляж такого большого диаметра с необходимым уровнем требуемых прочностных и ресурсных показателей, поэтому решено было перейти к фюзеляжу диаметром 4,2 м, с сохранением элементов двухпалубной компоновки. На нижней палубе сохранили уменьшенные грузоотсеки, там же расположили кухню для питания пассажиров, блюда на верхнюю палубу подавались по специальному подъемнику. Сохранили систему "багаж при себе", который роднил проект с будущими самолетами-аэробусами. Отказались от оригинальной конструкции нижних встроенных фюзеляжных трапов, через которые пассажиры должны были попадать в самолет, перейдя на обычные боковые двери.
12 августа 1955 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 1561-868, по которому КБ поручалось спроектировать и построить на базе самолета Ту-95 дальний пассажирский самолет Ту-95П (самолет "114"). Самолет должен был иметь следующие данные:
- максимальная скорость на высоте 7000-8000 м - 850-950 км/ч;
- крейсерская скорость на высоте 10000-12000 м - 750-800 км/час;
- максимальная масса коммерческой нагрузки - 30000 кг;
- практическая дальность полета с 30000 кг коммерческой нагрузки - 3500-4000 км;
с коммерческой нагрузкой 15500 кг - 7500-8000 км;
- количество пассажиров - 170-180 чел;
- экипаж вместе с обслуживающим персоналом - 7-8 человек.
К середине 1957 года первый опытный самолет Ту-114 "Россия" был построен и перевезен в ЖЛИ и ДБ для испытаний. 15 ноября 1957 года экипаж во главе с летчиком-испытателем А.П. Якимовым совершил на нем первый полет. Через год, в 1958 году, из цехов завода № 18 вышел первый серийный самолет Ту-114, его испытания проводил экипаж летчика-испытателя И.М. Сухомлина, имевшего большой опыт работы на первых Ту-95. В испытаниях также участвовали летчики-испытатели В. Добровольский, И.К. Ведерников, штурман-испытатель К.И. Малхасян и др.
Три года потребовалось на различного рода доводки и проведение большого объема испытаний. Наконец, в июле I960 года государственные испытания серийного Ту-114 были закончены. С октября 1960 по март 1961 года самолет Ту-114 проходил эксплуатационные испытания. 24 апреля 1961 года был совершен первый пассажирский рейс по маршруту Москва-Хабаровск, Ту-114 вышел на трассы Аэрофлота, став на многие годы его флагманом.
На серийном заводе № 18 в Куйбышеве начиная с 1959 года развернулось полномасштабное производство самолета. Всего до 1965 года был построен 31 серийный самолет. Самолет выпускался в двух вариантах - на 170 и 200 пассажирских мест.
Известны следующие модификации и варианты Ту-114:
- Ту-114-200 - вариант с компоновкой на 200 пассажиров, в 70-ые годы под эту компоновку были переоборудованы практически все самолеты;
- Ту-114Д (дальний) - с 1962 года часть серийных машин была переоборудована для полетов на Кубу, число пассажиров было сокращено, на нижней палубе разместили дополнительные топливные баки, взлетная масса была доведена до 182000 кг;
- Ту-114А - проект модернизированного самолета на 98-102 человек для сверхдальних беспосадочных перелетов, жесткие кессон-баки, измененная механизация крыла, проектные работы проводились в 1962-1963 годах;
- Ту-114 (с новым ПНО) - два последних серийных Ту-114 с обновленным пилотажно-навигационным оборудованием. В дальнейшем весь парк был переоборудован аналогичным образом;
- Ту-114 6НК-8 - проект дальнего самолета с шестью ДТРД НК-8, проект рассматривался как альтернатива Ил-62М;
- самолет "115" (Ту-1 15) - проект военно-транспортного самолета на базе первого широкофюзеляжного варианта Ту-114;
- Ту-114Т и Ту-114ТС - проекты переоборудования пассажирских Ту-114 в транспортные и транспортно-санитарные машины;
- самолет "126" (Ту-126) - серийные самолеты ДРЛО, построенные па базе Ту-114;
- Ту-114 ПЛО - проект переоборудования Ту-114 в самолет ПЛО с ядерной силовой установкой.
Самолет Ту-114 с успехом эксплуатировался на внутренних и международных линиях Аэрофлота до 1976 года. Ту-114 был одним из самых экономичных самолетов, использовавшихся на трассах большой протяженности. Расход топлива самолета на таких трассах составлял 34 г/пасс×км. За 15 лет эксплуатации самолеты Ту-114 совершили около 50000 полетов и перевезли порядка 6000000 пассажиров. Самолет показал себя как исключительно надежная машина. За все годы эксплуатации была только одна катастрофа на взлете в Шереметьево в феврале 1966 года, да и та по вине эксплуатации. С Ту-114 началось активное освоение советским ГВФ дальних и сверхдальних международных маршрутов. Еще в 1959 году на опытном Ту-114 был организован полет Н.С. Хрущева в США. 10 июля 1962 года был выполнен технический рейс в Гавану с промежуточной посадкой в Конакри, в дальнейшем регулярные полеты на Кубу проходили через Северную Атлантику с промежуточной посадкой на аэродроме Оленья под Мурманском. В августе 1966 года начались рейсы в Токио, а через два месяца в Монреаль.
В 1961-1962 годах на самолете Ту-I 14 экипажи летчика-испытателя И.М. Сухомлина и летчика-испытателя А.П. Якимова установили 32 мировых и национальных рекорда дальности, скорости, высоты полета.
Основные данные серийного самолета Ту-114 4НК-12МВ:
- длина самолета - 54.1 м;
- размах крыла - 51,1 м;
- высота самолета - 15,5 м;
- площадь крыла - 311,1 м2;
- максимальная взлетная масса - 173500-17900 кг, нормальная взлетная масса - 164000 кг;
- максимальная коммерческая нагрузка - 22500 кг;
- максимальная скорость полета на высоте 9000 м - 894 км/ч,
- крейсерская скорость полета - 750 км/ч;
- практический потолок - 10000-12000 м;
- практическая дальность полета - 7000-8400 км;
- количество пассажиров - 170-224 чел;
- экипаж - 5 человек.
Военно-транспортный самолет, проект
В ПСМ СССР на разработку пассажирского самолета Ту-114 имелся пункт, обязавший КБ проработать вопрос по переоборудованию в строю части самолетов Ту-95 в десантно-транспортные самолеты Ту-95ДТ. Рассмотрев техническую возможность подобной модернизации, КБ вышло с встречным предложением о проектировании на базе Ту-114 полноценного военно-транспортного самолета.
Работы начались практически одновременно с проектированием Ту-114. Проект получил по КБ обозначение самолет "115" (Ту -115). Работы шли на основе первоначальных проработок по Ту-1 14 с диаметром фюзеляжа 6,2 м. При этом диаметр фюзеляжа был уменьшен до 4,5-4,6 м, что делало создание самолета "115" вполне реальной задачей для МАП. Был предложен военно-транспортный самолет для перевозки тяжелой боевой техники и сопровождающих ее экипажей. Фюзеляж самолета базового проекта был переделан под размещение боевой колесной и гусеничной техники. Грузовая кабина, занимавшая практически весь объем, была выполнена негерметической, усилен пол, в задней части фюзеляжа был введен опускающийся трап-аппарель, для загрузки техники. В кормовой части фюзеляжа монтировалась кормовая пушечная установка с двумя пушками АМ-23 и радиолокационным прицелом ПРС-1. В герметизированном отсеке за кабиной экипажа находилось помещение для перевозки до 38 солдат или членов боевых расчетов. Самолет "115" должен был брать на борт максимальную нагрузку до 40000 кг, включая или 4 автомобиля ЗИС-151 и 38 человек, или 5 автомобилей ГАЗ-63 и 38 человек, или 13 автомобилей ГАЗ-69 и 38 человек, или 1 средний танк Т-54 и 38 человек, или 1 пушку-гаубицу калибра 152 мм и тягач АТ-С.
Работы по самолету "115" продолжались до конца 50-х годов и были свернуты с началом проектирования Ан-22. В дальнейшем было несколько проектов модификации Ту-114 в транспортный самолет Ту-114Т. В ходе этих работ в 1963 году было подготовлено техническое предложение, по которому все пространство занимаемое нижней и верхней палуб Ту-114 занималось единой грузовой кабиной. Помимо опускающегося вниз трапа-аппарели, на Ту-114Т вводилась поворотная задняя часть фюзеляжа по типу применявшейся на канадском транспортном самолете CL-44А. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик модернизировалось крыло по типу Ту-114А.
В конце 50-х и в начале 60-х годов, наряду с предложениями по самолетам Ту-115 и Ту-114Т, в КБ рассматривались варианты переделки Ту-114 в транспортно-санитарные самолеты Ту-114ТС, для перевозки личного состава и раненых. В десантном варианте самолет должен был перевозить 297 солдат-десантников на двух герметизированных палубах, в санитарном варианте - 74-110 носилочных раненых и до 184 сидячих в сопровождении 15 человек медперсонала. Проект не был осуществлен. Реально в эксплуатации все Ту-114 снабжались до 1968 года приспособлениями, как и все магистральные самолеты Аэрофлота, для быстрого переоборудования машин в транспортно-санитарные. После 1968 года с насыщением ВВС специализированными военно-транспортными самолетами Ан-12, с целью повышения экономических показателей, все дополнительное транспортно-санитарное оборудование с магистральных пассажирских машин было снято.
Основные проектные данные самолета "115" 4НК-12М:
- длина самолета - 54.2 м;
- размах крыла - 52,23 м;
- высота самолета - 15,75 м;
- площадь крыла - 297,0 м2;
- взлетная масса - 156000 кг;
- максимальная нагрузка - 40000 кг;
- максимальная скорость полета - 850-900 км/ч;
- практический потолок - 10000-12000 м;
- практическая дальность полета с нагрузкой 20000 кг - 6500-7000 км, с нагрузкой 40000 кг - 3000-3500 км;
- оборонительное вооружение - 2 х АМ-23;
- экипаж - 7 чел.