Разработчик: ОКБ Туполева
Страна: СССР
Первый полет: 1968 год
Тип: Среднемагистральный пассажирский самолет
Знания и опыт, приобретенные в послевоенный период при разработке, испытаниях, доводке и эксплуатации первых реактивных пассажирских самолетов, позволили коллективу ОКБ А.Н.Туполева в начале 60-хгодов приступить к работам над среднемагистральным пассажирским самолетом следующего поколения. Первые пассажирские самолеты с газотурбинными двигателями Ту-104 и Ту-114 родились на базе боевых самолетов Ту-16 и Ту-95, Ту-124 и его развитие Ту-134 по многим основным техническим решениям были все-таки удачным развитием идей заложенных в туполевский реактивный пассажирский первенец. В отличие от них программа создания нового средемагистрального пассажирского самолета, получившего обозначение Ту-154, стала для коллектива туполевцев первым пассажирским самолетом, не имевшим даже в "праотцах" военного прототипа. Самолет Ту-154 с самого начала разрабатывался по канонам проектирования пассажирской машины с предварительным изучением предполагаемых потребностей на подобный самолет со стороны отечественного гражданского воздушного флота и требований зарубежных возможных покупателей на ближайшие 15-20 лет, до начала 80-х годов. Изначально в проекте самолета предполагалось внедрить большое количество технических новаций, позволявших построить самолет, существенно превосходящий по многим параметрам, а также по комплексным показателям, сразу несколько типов отечественных пассажирских самолетов и поэтому способного заменить их всех в эксплуатации. Одновременно ставилась задача создать самолет неуступающий по своим параметрам проектирующийся в США на фирме Боинг самолет того же класса "Модель-727".
В начале 60-х годов на воздушных линиях Аэрофлота средней протяженности от 1500 до 3500 км, прочно обосновались великолепно зарекомендовавшие себя самолеты Ту-104, Ил-18 и АН-10. Из них Ту-104 и его модификации обладали самой большой крейсерской скоростью и обеспечивали наилучший комфорт. АН-10 имел наилучшие взлетно-посадочные характеристики. Ил-18 имел наибольшие дальности полета и наилучшие экономические показатели. Отечественный гражданский воздушный флот имел в своем распоряжение три абсолютно разных пассажирских самолета одного класса, что приводило к сложностям в обеспечении нормального процесса технической эксплуатации парка самолетов конструктивно значительно отличавшихся между собой.
Поэтому именно в этот период на повестку дня встал вопрос о замене трех разнотипных самолетов, эксплуатировавшихся практически на одних и тех же авиалиниях, одним. При этом выдвигалось условие: новая машина должна была вобрать в себя лучшие качества своих предшественников, с учетом некоторых новых нормативных требований к пассажирским самолетам, которые как раз начали вводить в период создания Ту-154, в частности более жесткие требования к взлетно-посадочным характеристикам. Мыслилось, что новый самолет будет создаваться с учетом последних достижений отечественного и мирового самолетостроения. Предварительные работы по самолету заняли около 2-х лет и в ходе аванпроектов и эскизного проектирования самолет претерпел ряд изменений, сохраняя основные идеи, заложенные в первоначальный проект.
Работы в ОКБ по поиску наиболее оптимального облика будущего самолета возглавил начальник Отдела технических проектов С.М. Егер. Первые работы по самолету Ту-154 начались еще в 1963 году и первоначально явились логическим развитием самолета Ту-104, но с новой хвостовой частью под три двигателя типа НК-8, с сохранением остальной части фюзеляжа и крыла Ту-104Б (проект Ту-104Д). Проект Ту-104Д на начальном этапе поисков наиболее рациональной компоновки использовался как исходный. В 1964 был подготовлен проект самолета, уже имевший обозначение Ту-154.
Компоновочно самолет был аналогичен Ту-104Д, но имел диаметр фюзеляжа 3,8 м и был рассчитан на 109 пассажирских мест в варианте компоновки пассажирской кабины первого класса и на 141 место в экономическом варианте. Особенностью компоновки пассажирской кабины была центральная кухня, делившая кабину на два салона. Носовая часть фюзеляжа по типу Ту-104 с остеклением штурманской кабины и с РЛС типа РОЗ-1. С целью обеспечения нормальной работы центрального двигателя входная часть его воздухозаборника была выполнена под небольшим положительным углом к вертикальной оси. Параллельно рассматривался вариант самолета Ту-154 с несколько измененной формой киля и расположением стабилизатора и центрального воздухозаборника, напоминавшим примененным на Боинге-727, носовая часть без штурманской кабины с носовым обтекателем РЛС. Этот вариант прорабатывался также в нескольких компоновках пассажирской кабины, например: смешанный на 112 мест и экономический на 142 места без центральной кухни. Рассматривались два варианта силовой установки: под три двигателя НК-8 и под четыре двигателя типа Д-20П-125М, с установкой в хвостовой части фюзеляжа по типу самолетов Ил-62, VC-10 и проекта ОКБ самолета Ту-110Д. В обоих вариантах фюзеляж крыло, горизонтальное оперение, руль направления и пассажирская кабина оставались без изменений. Менялись только хвостовые части фюзеляжа с мотогондолами и киль.
К середине 1965 года на базе большого количества предварительных проектов и технических предложений сложился облик среднемагистрального пассажирского самолета рассчитанного на транспортировку 16000-18000 кг коммерческой нагрузки на расстояние 2850-4000 км с крейсерской скоростью 900 км/ч, 5800 кг коммерческой нагрузки на 5800-7000 км с крейсерской скоростью 850 км/ч, способного эксплуатироваться во всем диапазоне взлетных масс с аэродромов 2-го класса.
24 августа 1965 года вышло Постановление Совета Министров СССР №647-240, по которому ОКБ А.Н.Туполева поручалось спроектировать и построить среднемагистральный пассажирский самолет Ту-154 с тремя турбовентиляторными двигателями типа НК-8-2 с взлетной тягой 9500 кг каждый. Следует отметить, что по данному проекту среднемагистрального самолета был объявлен конкурс, в котором, кроме ОКБ А.Н.Туполева, участвовало ОКБ С.В.Ильюшина. ОКБ Ильюшина предложило проект трехдвигательного самолета с тремя двигателями типа Д-30 с взлетной тягой 6800 кг., проекты имели обозначения Ил-72/Ил-74 (Ил-74 — более поздний проект с увеличенным числом пассажиров).
В результате конкурса заказ на новый самолет получило ОКБ А.Н.Туполева, так как проект Ту-154 наиболее полно отвечал требованиям эксплуатации на 70-80-е и вбирал в себя все передовое, что было на тот период в теории и практике отечественного самолетостроения. Серийное производство самолета предполагалось развернуть на московском заводе №30 ("Знамя труда", ныне МАПО), но в последствие серия была передана на завод №18 (КуАЗ) в Куйбышеве. 20-21 ноября 1965 г. были утверждены тактико-технические требования МГА на самолет Ту-154. В декабре 1965 года состоялась макетная комиссия. Пока шли решения всех увязочных межведомственных вопросов в ОКБ изготовлялись чертежи для опытного производства и разворачивалось строительство первого экземпляра самолета на опытном заводе ММЗ "Опыт".
Первый опытный самолет должен был быть готов весной 1967 года, а первая серийная машина должна была быть готова осенью того же года.
Компоновочно Ту-154 решался по схеме самолета Ту-134 с расположением силовой установки в хвостовой части фюзеляжа. В то время это была широко распространенная конфигурация, принятая многими авиационными фирмами, и самолет Ту-154 не был исключением. Аэродинамическая увязка, подбор профилей крыла в сочетании с высокой тяговооруженностью позволили добиться самой большой крейсерской скорости по сравнению с другими пассажирскими машинами аналогичного типа — до 950 км/ч при одновременном обеспечении хороших характеристик устойчивости и управляемости во всем диапазоне скоростей и высот полета.
Перед создателями самолета стояла задача сочетания максимальной экономичности с максимальной безопасностью полета. С точки зрения экономичности наиболее предпочтительной была двухдвигательная схема, а согласно требований, принятой в те годы концепции, считалось, что наиболее безопасной является четырех двигательная, для Ту-154 была выбрана промежуточная трехдвигательная схема: два двигателя по бокам в хвостовой части на пилонах и один — внутри хвостовой части фюзеляжа с воздухозаборником в форкиле и S-образным каналом. Проект самолета Ту-154 отличало от большинства современных ему пассажирских самолетов выбранная высокая тяговооруженность — 0,35-0,36 (0,22-0,27 — у большинства машин). Положение с выбором этого параметра небесспорно: с одной стороны это может привести к снижению экономичности самолета, но с другой стороны избыток тяги гарантирует эксплуатацию самолета в аэропортах с длиной ВПП 1500-1800 м и в аэропортах, находящихся в высокогорье и районах с жарким климатом. В отличие от западного аналога Боинг-727, Ту-154 был оптимизирован на полеты на крейсерских высотах 11000-12000 м (для Боинга — 7600-9150), для этого было принято крыло относительно большой площади 180 м2 (для Боинга — 145 м2). Сочетание обоих параметров позволило в результате получить минимальные крейсерские расходы топлива самолета.
К конструктивным особенностям проекта самолета Ту-154 можно отнести:
- трехдвигательная схема, с переводом тяги двигателей в крейсерском по лете на сниженный режим полета (0,7-0,75 номинала), что положительно должно было сказываться на ресурсных показателях силовой установки;
- высокая степень механизации крыла (предкрылки, трехзвеньевые закрылки и интерцепторы), что позволяло по лучить не только умеренные скорости взлета и захода на посадку, но и давала широкие возможности по вертикальному маневру, что, в свою очередь, обеспечивало удовлетворительные показатели по шумам на местности;
- на самолете Ту-154 впервые в отечественной практике был реализован, для пассажирской машины, принцип многократного резервирования всех основных систем,что явилось залогом высокой безопасности полета и позволило проектировать системы по принципу безопасного отказа;
- впервые в практике отечественного пассажирского самолетостроения, а тем более в практике ОКБ, были применены необратимые бустеры на всех рулевых поверхностях;
- для Ту-154 было разработано основное шасси с трехосной тележкой, что позволило снизить нагрузку на аэродромную плиту до 17000-19000 кг (в отличие от Боинга-727-200А, у которого аналогичный показатель равен 31000-33000 кг) и улучшить тормозные и разгонные характеристики самолета;
- Ту-154 стал первым самолетом ОКБ, на котором была установлена вспомогательная силовая установка, обеспечившая автономность самолета на земле;
- впервые в практике ОКБ на Ту-154 была внедрена первичная система переменного тока стабильной частоты с обеспечением параллельной работы всех основных генераторов, что значительно повысило надежность электросистемы улучшило ее эксплуатационные характеристики;
- впервые в практике ОКБ на самолете Ту-154 был применен реверс тяги двигателей, что позволило значительно улучшить посадочные характеристики самолета;
- на самолете Ту-154 была внедрена автоматизированная бортовая система БСу-154 (АБСу-154), позволившая автоматизировать процесс пилотирования практически на всех режимах по лета, вплоть до посадки (первоначально, согласно требованиям по 1-ой категории IСАО, а затем в ходе модернизации самолета по 2-ой);
- самолет Ту-154 стал в практике ОКБ одним из первых самолетов, в котором были частично применены принципы комплексирования бортового оборудования.
В ходе проектирования ОКБ делало ставку на широкий диапазон использования самолета. Пассажирская кабина Ту-154 была разделена буфетом-кухней и средним вестибюлем на два салона-передний и задний. В основном варианте компоновки ОКБ предлагало разместить в обоих салонах 158 пассажиров по шесть в ряд с шагом кресел 0,75 м. Блоки кресел устанавливались на рельсах и могли перемещаться по ним с фиксацией через каждые 30 мм, что позволяло менять шаг кресел от 0,75 до 0,81 — 0,9 м, что давало возможность в короткий срок размещать в зависимости от класса 158, 146 и 134 пассажира. В переднем салоне 54 кресла туристского класса можно было заменить на 24 кресла первого класса в виде двухместных блоков вместо трехместных, тогда общее число пассажиров в самолете уменьшалось до 128 человек. На линиях малой протяженности со временем полета не более двух часов должны были размещаться 164 пассажира, за счет уменьшения размеров буфета-кухни и установки дополнительно шести кресел. В холодное время года в задней части пассажирского салона должны были сниматься восемь кресел туристского класса и оборудовался еще один гардероб для 80-82 пальто, дополнительно к небольшим гардеробам расположенным в вестибюлях у каждой из двух входных дверей в самолет. Помимо рассмотренных компоновок были предложены варианты на 110, 122 и салонный вариант с повышенным уровнем комфортабельности и предназначенный для специальных пассажирских перевозок.
Создатели самолета Ту-154 уделили особое внимание комфорту. Изящная отделка пассажирских салонов, продуманная компоновка кресел, автоматическая система регулирования давления воздуха и особый микроклимат удовлетворяли самого взыскательного пассажира.
Уже в период проектирования и постройки первого опытного самолета в ОКБ рассматривался грузовой вариант самолета Ту-154, рассчитанный на перевозку 25000 кг на расстояние 2000-2500 км с крейсерской скорость 900 км/ ч. В этот же период в эскизном проектировании находился вариант самолета с увеличенной длиной фюзеляжа на 240-250 пассажирских мест и с дальностью беспосадочного полета 2000-2500 км.
В ходе проектирования предлагалось подготовить три основных варианта само-лета:Ту-154А, Ту-154Д и Ту-154Б. Ту-154А — основной серийный вариант; Ту-154 Д — дальний вариант с уменьшенной коммерческой загрузкой, увеличенным запасом топлива и увеличенным размахом крыла; Ту-154Б — самолет с увеличенной пассажировместимостью и коммерческой нагрузкой за счет врезки в фюзеляж дополнительной секции.
В 1968 г. в опытном производстве были построены два первых самолета Ту-154: один для летных испытаний (бортовой №85000, заводской КХ1), второй для статических испытаний. Первая машина во второй половине 1968 г. была передана в ЖЛИ и ДБ для проведения летных испытаний. Второй самолет проходил статические испытания в лаборатории статических испытаний ОКБ с ноября 1968 г. по май 1971 г., параллельно с летными испытаниями. Первый полет опытного самолета Ту-154 состоялся 3 октября 1968 г.; машину поднял в воздух экипаж в составе командира корабля Ю.В.Сухова, второго пилота Н.Н.Харитонова, бортинженера В.И.Евдокимова. На борту находились также ведущий инженер по испытаниям Л.А. Юмашев, экспериментатор -Ю.Г. Ефимов и бортэлектрик Ю.Г. Кузьменко. После этапа доводок и первых полетов самолет был передан на Совместные испытания, которые проводились в два этапа. Первый этап практически соответствовал Заводским испытаниям и проводился силами ММЗ "Опыт" на аэродроме ЛИИ. Первый этап испытаний начался в декабре 1968 г и закончился в январе 1971 г., второй этап, соответствующий Государственным испытаниям, — с июня по декабрь 1971 г. Начались испытательские будни, со своими радостями и постоянными заботами. В разное время в испытаниях самолета Ту-154 участвовали экипажи, которые возглавляли летчики-испытатели: С.Т Агапов, В.П.Борисов, И.К.Ведерников, Б.И.Веремей, Е.А.Горюнов, Н.Е.Кульчицкий, В.М.Матвеев, А.И.Талалакин, В.И.Шкатов.
Одновременно с началом испытаний Ту-154 шла подготовка и развертывание серийного производства самолета на КуАЗе (самолет был запущен в серию на КуАЗе в 1968. Предварительно для этого ОКБ пришлось перерабатывать серийную технологию и вносить в конструкцию необходимые изменения, отвечавшие специфики и организации производства КуАЗа (первоначально Ту-154 предполагалось серийно строить на московском заводе "Знамя труда", но из-за большой загруженности завода производством истребителей МиГ-21 и освоением первых МиГ-23 серию Ту-154 передали в Куйбышев). Все это не могло не отразиться на сроках постройки и качестве первых серийных машин, первые из которых начали летать в 1970 г., и которые стали фактически предсерийными самолетами и приняли участие в Совместных испытаниях. Однако, несмотря на серьезные трудности, КуАЗ за сравнительно короткий срок выпустил головную партию и доработал ее в соответствии с результатами Государственных и эксплуатационных испытаний.
Помимо испытаний по основной программе Совместных испытаний самолеты Ту-154 выполняли полеты по программе специальных летных испытаний. Две машины №№ 85001 и 85002 летали на больших углах атаки, причем борт 85002 был оснащен противоштопорным парашютом и средствами спасения экипажа. В ходе испытаний самолеты постоянно дорабатывались: была изменена система управления закрылками, доработана система АБСу-154 и т.д. На других машинах доводилась силовая установка, самолетные системы и оборудование.
Все работы по созданию и доводке самолета Ту-154 на первом этапе возглавлял Главный конструктор Д.С.Марков, а затем С.М.Егер. Именно на них легли все основные проблемы, связанные с испытаниями и освоением в серии самолета. С 25 мая 1975 г. руководителем работ по самолету Ту-154 был назначен А.С.Шенгардт, ставший затем Главным конструктором по этой машине и ее многочисленным модификациям, который руководил и руководит до настоящего времени всем комплексом работ связанным с совершенствованием Ту-154.
В ходе первого этапа испытаний в 1969 году опытный самолет Ту-154 демонстрировался на салоне в Ле Бурже.
Через год начались эксплуатационные испытания предсерийных самолетов на линиях "Аэрофлота". Одновременно началось переучивание экипажей на новый тип пассажирского самолета. Эксплуатационные испытания проводились уже на шести серийных самолетах.
Новый магистральный самолет Ту-154 поступил во Внуково в конце 1970 года. В мае 1971 года его начали использовать для перевозки почты из Москвы в Тбилиси, Сочи, Симферополь и Минеральные Воды. На трассы "Аэрофлота" лайнер вышел в начале 1972 года. Свой первый регулярный рейс Москва — Минеральные Воды Ту-154 совершил в день 49-й годовщины "Аэрофлота" — 9 февраля 1972 года. Рейс выполнил экипаж в составе командира корабля Е.И.Багмута, второго пилота А.В.Алимова, штурмана В.А.Самсонова и бортинженера С.С.Сердюка.
Испытания Ту-154 в основном подтвердили его летные характеристики, но также показали, что самолет требует дальнейшего совершенствования в части повышения надежности некоторых его конструктивных узлов, агрегатов, улучшения эксплуатационной технологичности и изменений в компоновке пассажирской кабины. Однако главными проблемами самолета являлись обеспечение заданного ресурса и введение системы автоматического захода на посадку до высоты 30 м. В дальнейшем все развитие самолета Ту-154, до появления модификации Ту-154М, вращалось в основном вокруг решения этих проблем. Последовательно были созданы модификации Ту-154А и несколько вариантов Ту-154Б с двигателями НК-8-2У с увеличенной тягой, в которых эти задачи последовательно решались по мере накопления опыта эксплуатации и готовности необходимых систем, агрегатов и оборудования.
До внедрения на самолет типа Ту-154 нового, более экономичного двигателя Д-ЗОКУ-154, в руках ОКБ практически имелось лишь только одно средство снижения удельных расходов топлива по самолету — рациональная компоновка пассажирской кабины. Так появились модификации Ту-154Б-1 на 160 пассажирских мест, а также конвертируемый вариант Ту-154Б-2 на 164-180 пассажирских мест.
Значительного улучшения экономических характеристик самолета удалось достичь с разработкой и внедрением в серию и эксплуатацию самолета Ту-154М с новыми более экономичными двигателями Д-ЗОКУ-154 и значительными улучшениями местной аэродинамики различных частей самолета.
В 80-е годы самолеты Ту-154 различных модификаций стали самыми массовыми самолетами Аэрофлота.Ту-154 выполнял и выполняет полеты по маршрутам, связывающим практически все крупные города СССР. Самолет в летние периоды стал "основным "перевозчиком туристов и отдыхающих в южные города страны. Самолеты Ту-154 совершали полеты в более чем 80 городов Европы, Азии и Африки, неоднократно представлялись на различных международных выставках и авиационных салонах.
| Модификация | Описание |
|---|---|
| Ту-154 | первая серийная модификация. |
| Ту-154А | модификация с ТВД НК-8-У. |
| Ту-154Б | модификация с более мощными двигателями, увеличенным запасом топлива и улучшенными летными характеристиками и повышенной надежностью. |
| Ту-154Б-2 | был оснащен более современным рабочим оборудованием и более мощными двигателями. |
| Ту-154Ц | грузовой вариант. |
| Ту-154М | сначала обозначенный Ту-164, с турбовентиляторными двигателями Соловьева Д-30КУ-154ИИ тягой 10600 кгс, перепроектированным хвостовым оперением и другими усовершенствованиями. |
| Ту-154С | специализированный грузовой самолет , на базе Ту-154Б. |
| Ту-154М2 | самолет с двумя турбовентиляторными двигателями Соловьева ПС-90А пермского производства. |
| Ту-155 | экспериментальный самолет для испытаний двигателя НК-88 на жидком водородном топливе |
| Ту-156 | разрабатываемый на основе Ту-154М пассажирский самолет с двигателями НК-89 на сжиженном природном газе. |
| Ту-156М2 | разрабатываемый на основе Ту-154М2 пассажирский самолет с двигателями НК-94 на сжиженном природном газе. |
| Летно-технические характеристики в/с | |
|---|---|
| Модификация | Ту-154 |
| Размах крыла, м | 37.55 |
| Длина самолета,м | 47.90 |
| Высота самолета,м | 11.40 |
| Площадь крыла,м2 | 201.45 |
| Масса, кг | |
| пустого самолета | 50775 |
| максимальная взлетная | 94000 |
| Внутреннее топливо, кг | 39750 |
| Тип двигателя | 3 ТРДД Авиадвигатель (Кузнецов) НК-8-Т |
| Тяга, кгс | 3 х 9500 |
| Крейсерская скорость, км/ч | 950 |
| Практическая дальность, км | 6600 |
| Дальность действия, км | 2750-3740 |
| Практический потолок, м | 12000 |
| Экипаж, чел | 4 |
| Полезная нагрузка: | 160 пассажиров или 17000 кг груза |
