圖-144

圖-144

圖-144(Tupolev Tu-144)是前蘇聯的圖波列夫設計局研製的超音速客機。圖-144是世界上最先首飛的超音速民航客機。1968年12月31日圖-144原型機首次試飛,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營。1975年12月正式投入前蘇聯國內貨運飛行,1977年11月開始在莫斯科-阿拉木圖的航線上載客飛行。圖-144總共生產了16架,其中1架原型機,1架預產型圖-144,9架量產型圖-144。以及5架改進型圖-144D。由於服役期間短,圖-144一直不被視為是成功的機型。此外,圖波列夫設計局並未放棄在超音速客機上的研製工作,在1993年巴黎航空博覽會上展出了其第二代超音速運輸機圖-224的模型。

基本信息

研發背景

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圖-144由於技術上、經濟性方面存在問題,在研製過程中還發生兩起重大事故,極大的影響並限制了它的套用與發展,圖-144超音速客機只在極少的航線進行了少量的民航航班運營,締造了一些航空紀錄,到1984年後就徹底停止了商業飛行。

性能參數

基本資料

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機員:3

載客量:最高載客量為120-140人,但通常只載70至80名乘客

全長:65.50m(215.54ft)

翼展:28.80m(94.48ft)

全高:10.50m(34.42ft)

翼面積:438.0m²(4,715ft²)

空重:85,000kg(187,400lb)

載重:120,000kg(264,555lb)

最大起飛重量180,000kg(397,000lb))

發動機:4×KolesovRD-36-51連後燃器渦輪噴氣發動機,每個200kN(44,122lbf)

內載燃油重:70,000kg(154,000lb)

性能表現

極速:2.35馬赫(2878.75km/h,1,358mph)

航程:圖-144LL:6,500km,當開啟後燃器後以全速飛行為2,920km(3,500nm,4,000mi)

實用升限:18,000m(59,100ft)

爬升率::3,000m/min(9,840ft/min)

翼負荷:410.96kg/m²(84.20lb/ft²)

推重比:0.44

發展歷史

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20世紀50年代自從進入噴氣式客機時代,國際民航界就不斷追求飛行速度的提升,對超音速運輸機市場前景也十分樂觀,20世紀60年代初,英國/法國兩國開始聯合研製協和超音速客機,美國也開始研製波音2707超音速客機(未投產)。在當時的環境下,蘇聯政府決定馬上研製超音速客機。前蘇聯的著名飛機設計師圖波烈夫受赫魯雪夫指示,要求儘快研製出超音速客機。

圖-144在1962年由圖波列夫設計局和蘇聯航空工業部開始研製和設計工作,1965年9月公開展出,1968年12月31日原型機首次試飛,比協和式飛機試飛早兩個月。1969年6月5日圖-144突破音障,飛行速度首次超過M1,1970年5月26日圖-144首次達到2馬赫的飛行速度。1970年該機在16900米的高空,最大速度已達到2430公里/小時。圖-144試飛歷時大約3年。

1973年6月3日,在法國巴黎舉辦的航空博覽會上,協和式飛機與圖-144——世界僅有的兩種超音速客機——同台進行飛行表演。圖-144進行最後一次通場後在爬升過程中,突然轉為猛烈的俯衝,隨後飛機在空中解體,機上6名機組人員、地面8人遇難,隨機表演的圖-144主任設計師弗拉基米爾·連傑羅夫也一同遇難。後經證實,原來是一架負責航拍的法國空軍幻影戰機,飛行員一時大意接近了正在作機動飛行表演中的圖-144,飛到圖-144前面,事情太過突然,為避免相撞,圖-144機長立即推桿並大幅轉彎,發動機供油管路意外切斷,飛機失速俯衝,在試圖改平飛機過程中,機體嚴重過載超過了設計極限,左翼率先折斷,機身翻轉,空中解體。事件發生後,蘇聯和法國出於各自利益考慮,達成協定,決定隱瞞事故真相,對外宣稱無法確定失事原因。

這架圖-144的墜毀是超音速客機第一次發生的重大事故。這一事件使前蘇聯推遲了該機交付民航使用的時間,並由圖波列夫設計局對圖-144進行重新改進設計。

圖-144型客機於1975年12月26日開始服役,提供貨運及郵政服務,來往莫斯科與哈薩克的阿拉木圖之間。至1977年11月始提供載客服務。

1978年的一起飛行事故使圖-144研製和套用再次受到沉重打擊。1978年5月23日,一架改進型的圖-144D進行測試,地面起動點火過程中,燃油管路破裂,飛機起飛後,由於燃油大量泄露,在3000米高度出現火警,飛機緊急折返,四台發動機先後有三台失效停車,駕駛艙也充滿煙霧,機組冷靜應對,在一塊平地上以機腹接地成功迫降。8名機組成員中有兩名隨機工程師遇難。

1978年研製過程中再次發生意外事件導致圖-144被暫停了客運飛行,後來徹底斷送了圖-144的客運前景,退出了客運航線運營。其載客服務只歷時半年,以及共完成55次航班。圖-144在退出客運後,貨運服務沒有終止。1979年前蘇聯生產出圖-144的改進型—圖-144D,配備更省油的RD-36-51發動機,其航線可以更長,可來往莫斯科與哈巴羅夫斯克之間。雖然在經濟性、噪音等方面都有很大改進,並於1981年投入航線使用,但只用於貨物和郵件的空運。後來因蘇聯民航當局認為運行收益不佳,沒有繼續發展使用。圖-144飛機停止商用運營前,共完成了102次客運及貨運的正式航班。

圖-144在1980年代仍在服役,圖-144最後一次飛行在1987年,由克里米亞飛往基輔。

1990年,美國太空總署(NASA)有意投入高速研究計畫(HighSpeedResearch,HSR),作為發展超音速運輸系統(SupersonicTransport,SST)的基礎。圖波列夫、NASA、麥道與波音等等幾大機構合作使圖-144重生,發展出圖-144LL,作為HSR計畫的研究用機。圖-144LL的機體和量產型圖-144大致相同,但使用圖-160超音速戰略轟炸機的NK-321發動機。

1999年,因成本及經濟效益問題,NASA終止HSR計畫。在2001年左右,一名美國人在網路拍賣購得了這架圖-144LL,由於俄方不提供零件,使這架圖-144LL只能擱置在地面上廢棄。

服役

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圖-144S型客機於1975年12月26日起開始服役,提供貨運及郵政服務,來往莫斯科與哈薩克的阿拉木圖之間。至1977年11月始提供載客服務,但在1978年5月23日的空難發生後,俄羅斯國際航空(Aeroflot)於6月1日把圖-144退出客運行列,其載客服務只歷時半年,以及共完成55次航班。

圖-144在退出客運後,貨運服務沒有終止,俄航使用新型的圖-144D型飛機,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。在飛機脫離商用服務以前,共完成了102次客運及貨運的正式航班。

圖-144在1980年代仍有服役,提供額外及非正式的航班,已知的最後一班圖-144飛於1987年,由克里米亞飛往基輔。

至1990年,美國國家航空航天局(NASA)有意投入高速研究計畫(HighSpeedResearch,HSR),作為發展次世代超音速運輸系統(SupersonicTransport,SST)的基礎。圖波列夫、NASA、麥道與波音等等幾大機構合作把TU-144重生,發展出TU-144LL,作為HSR的研究用機。但1999年時,因成本及經濟效益問題,NASA終止HSR計畫,TU-144再一次回到被遺棄的停機坪。在2001年左右,一名美國人在網路拍賣購得了這架圖-144LL,但由於它的引擎屬軍事設備,俄方不會向他提供零件,使得圖-144LL只能擱置在地面上,形同廢鐵。

意外

在1973年6月3日舉行的巴黎航空展中,協和飛機與圖-144——世界僅有的兩種超音速客機——同台進行飛行表演。一架編號77102的量產型圖-144S在進行最後一次通場後在爬升過程中,突然轉為猛烈的俯衝,隨後在空中解體並波及15棟地面建築。機上6名機組人員與地面8人遇難,隨機表演的圖-144主任設計師弗拉基米爾·連傑羅夫也一同遇難。

生產

圖波列夫設計局共製造出16架圖-144客機,計有1架原型機(編號:CCCP-68001)、1架預產型圖-144S(CCCP-77101)、9架量產型圖-144S(CCCP-77102至77110),以及5架圖-144D型(CCCP-77111至77115)。在製造68001期間,另製造了至少1個機體,用作地面測試之用。在引擎方面,圖-144S使用NK-144渦輪扇引擎,圖-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後燃器,以及續航距離更長。

圖-144LL的機體和量產型圖-144大致相同,但使用來自圖-160超音速戰略轟炸機的NK-321引擎,每具推力超過50,000磅,是圖-144所使用過之中推力最大的引擎。

技術特點

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圖144超音速飛機採用下單翼結構,狹長的三角翼,無水平尾翼,四台發動機也分別下掛在機翼下側。3人制駕駛艙設計,機頭部分在俯仰方向上由液壓裝置驅動折轉,可下垂的機頭保證駕駛員在大迎角起降時有良好的視野。機尾有配平油箱,在機翼設計雙三角翼的形狀,可保持飛機在所有飛行狀態範圍內的穩定性,尤其在飛機從亞音速進入超音速飛行、跨音障飛行狀態時,也較為平穩。

生產型圖-144進行了較重大的改動,機身加長加寬,起落架和發動機短艙重新設計,機頭兩側增加了可伸縮前翼,降落時伸出,可降低進場速度,並使飛機降落更為平穩舒適。可伸縮前翼也是其與協和式飛機在外形上很明顯的區別。主起落架由兩組八個輪為一組組成。圖-144著陸時的需用減速傘協助減速。

圖-144使用4台NK-144渦輪風扇發動機,圖-144D使用推力更大的RD-36-51發動機,比NK-144更省油,在超音速飛行時不需使用加力燃燒室,續航距離更長。

圖-144在外形上與協和式飛機非常相近,雖然搶先協和式飛機率先首飛,傳聞該機的部分設計是通過蘇聯特務竊取了協和式飛機的設計圖,再加以改良,因此西方媒體戲稱之為「協和斯基」"Concordski",意即「蘇俄版協和飛機」,暗指其為加快圖-144的研發速度,有關機構為不惜代價率先使超音速客機升空,竊取了研製中的協和式飛機的部分技術資料。

雖然在外觀與協和式飛機極為相似,但在設計上兩者其實有很大的不同。如圖-144的機頭兩側裝有細條狀的鴨翼,在起飛和著陸時使用,而協和式飛機上是沒有這樣裝置的。在外觀上最大的分別是協和式飛機採用的S形前緣三角翼,而圖-144採用的是雙三角翼型。客觀上講,通用的技術原理都一樣,其產品相似也就不足為奇了。圖-144超音速飛機外觀上、氣動布局與協和式飛機非常類似,也不能就此而認為圖-144是完全抄襲協和式飛機的設計,事實上美國方面獨立研製的波音2707超音速客機在外形、氣動力布局上與協和式飛機也非常相似。圖-144比協和式飛機機體更大,載客量、航程、速度等技術指標均優於協和式飛機,乘坐舒適度也好於協和式飛機。

主要型號

圖-144主要型號有基本型(預產型)、生產型圖-144、改進型圖-144D。

生產型圖-144:在原型機的基礎上,機身加長了5.7米,使座位增加了20個,對機翼平面形狀、起落架和發動機短艙有所改動,機頭兩側加裝了可伸縮前翼,極大改善飛機降落性能。

改進型圖-144D:1973年圖144在巴黎航展上發生空難後,迫於各方面壓力,圖波列夫設計局開始對圖-144進行改進,對結構加固,由此增加了近10噸的重量,並改用科列索夫設計局的發動機(RD-36-51)來替換。到1984年就徹底停止了航線飛行。

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