penerbangan Rusia. Pesawat supersonik: sejarah perkembangan Tu 144, supersonik penumpang pertama
Setelah manusia mulai menjelajahi hamparan surga, ia selalu berupaya menyempurnakan pesawat terbang semaksimal mungkin, agar lebih andal, lebih cepat, dan lebih luas. Salah satu penemuan umat manusia yang paling maju dalam arah ini adalah pesawat penumpang supersonik. Namun sayangnya, dengan pengecualian yang jarang terjadi, sebagian besar pembangunan telah ditutup atau sedang dalam tahap proyek. Salah satu proyek tersebut adalah pesawat penumpang supersonik Tu-244 yang akan kita bahas di bawah ini.
Secepat kilat
Namun sebelum kita mulai berbicara langsung tentang Tu-244, mari kita melihat sekilas sejarah umat manusia mengatasi kecepatan batas suara, karena pesawat ini akan menjadi kelanjutan langsung dari perkembangan ilmu pengetahuan ke arah tersebut.
Perang Dunia Kedua memberikan dorongan yang signifikan terhadap perkembangan penerbangan. Saat itulah proyek nyata tentang pesawat yang mampu mencapai kecepatan lebih besar dari baling-baling muncul. Sejak paruh kedua tahun 40-an abad terakhir, mereka telah digunakan secara aktif baik dalam penerbangan militer maupun sipil.
Tugas selanjutnya adalah meningkatkannya sebanyak mungkin. Jika mencapai penghalang supersonik tidak sulit hanya dengan meningkatkan tenaga mesin, maka mengatasinya adalah masalah yang signifikan, karena hukum aerodinamika berubah dengan kecepatan seperti itu.
Namun demikian, kemenangan pertama dalam perlombaan dengan suara telah dicapai pada tahun 1947 pada pesawat eksperimental Amerika, tetapi teknologi supersonik mulai digunakan secara luas hanya pada akhir tahun 50an dan awal tahun 60an abad ke-20 dalam penerbangan militer. Model produksi seperti MiG-19, A-5 Vigilante Amerika Utara, Convair F-102 Delta Dagger dan banyak lainnya muncul.
Pesawat supersonik penumpang
Namun penerbangan sipil tidak seberuntung itu. Pesawat penumpang supersonik pertama baru muncul pada akhir tahun 60an. Selain itu, hingga saat ini, hanya dua model produksi yang telah dibuat - Tu-144 Soviet dan Concorde Perancis-Inggris. Ini adalah tipikal pesawat jarak jauh. Tu-144 beroperasi dari tahun 1975 hingga 1978, dan Concorde dari tahun 1976 hingga 2003. Dengan demikian, saat ini tidak ada satu pun pesawat supersonik yang digunakan untuk angkutan udara penumpang.
Ada banyak proyek untuk membangun pesawat super dan hipersonik, tetapi beberapa di antaranya akhirnya ditutup (Douglas 2229, Super-Caravelle, T-4, dll.), dan implementasi lainnya diperpanjang tanpa batas waktu (Mesin Reaksi A2, SpaceLiner, Transportasi Supersonik Generasi Berikutnya). Yang terakhir ini mencakup proyek pesawat Tu-244.
Mulai dari pengembangan
Proyek untuk membuat pesawat yang seharusnya menggantikan Tu-144 diluncurkan oleh Biro Desain Tupolev pada masa Soviet, pada awal tahun 70-an abad lalu. Saat merancang pesawat baru, para desainer menggunakan pengembangan pendahulunya, Concorde, serta bahan-bahan dari rekan-rekan Amerika yang mengambil bagian dalam pekerjaan tersebut. Semua pengembangan dilakukan di bawah kepemimpinan Alexei Andreevich Tupolev.
Pada tahun 1973, pesawat yang dirancang diberi nama Tu-244.
Tujuan proyek
Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk menciptakan pesawat supersonik yang benar-benar kompetitif untuk transportasi penumpang dibandingkan dengan pesawat jet subsonik. Hampir satu-satunya keuntungan dari yang pertama dibandingkan yang kedua adalah peningkatan kecepatan. Dalam semua hal lainnya, pesawat supersonik lebih rendah dibandingkan pesaingnya yang lebih lambat. Transportasi penumpang tidak membuahkan hasil secara ekonomi. Selain itu, menerbangkannya lebih berbahaya daripada menerbangkan pesawat sederhana bertenaga jet. Faktor terakhir ini menjadi alasan resmi mengapa pengoperasian pesawat supersonik pertama Tu-144 dihentikan hanya beberapa bulan setelah dimulainya.
Oleh karena itu, solusi untuk masalah inilah yang diajukan kepada para pengembang Tu-244. Pesawat harus dapat diandalkan, cepat, tetapi pada saat yang sama, pengoperasiannya untuk mengangkut penumpang harus menguntungkan secara ekonomi.
Spesifikasi
Model akhir pesawat Tu-244 yang diterima untuk dikembangkan memiliki karakteristik teknis dan operasional sebagai berikut.
Awak pesawat itu termasuk tiga orang. Kapasitas kabin diambil sebanyak 300 penumpang. Benar, dalam versi akhir proyek, jumlah orangnya harus dikurangi menjadi 254 orang, tetapi bagaimanapun juga, jumlah itu jauh lebih banyak daripada Tu-154, yang hanya mampu menampung 150 penumpang.
Kecepatan jelajah yang direncanakan adalah 2.175 ribu km/jam, dua kali lebih tinggi. Sebagai perbandingan, angka yang sama untuk Tu-144 adalah 2.300 ribu km/jam, dan Concorde adalah 2.125 ribu km/jam. Artinya, direncanakan untuk membuat pesawat sedikit lebih lambat dari pendahulunya, namun karena itu, kapasitasnya meningkat secara signifikan, yang seharusnya memberikan manfaat ekonomi dari angkutan penumpang. Pergerakan disediakan oleh empat orang. Jangkauan penerbangan pesawat baru itu seharusnya 7500-9200 km. Kapasitas muat - 300 ton.
Pesawat itu seharusnya memiliki panjang 88 m, tinggi 15 m, dengan lebar sayap 45 m dan luas permukaan kerja 965 m 2.
Perbedaan eksternal utama dari Tu-144 adalah perubahan desain hidung.
Kelanjutan pembangunan
Proyek pembangunan pesawat supersonik generasi kedua Tu-244 berlangsung agak berlarut-larut dan beberapa kali mengalami perubahan signifikan. Namun demikian, bahkan setelah runtuhnya Uni Soviet, Biro Desain Tupolev tidak menghentikan pengembangan ke arah ini. Misalnya, pada tahun 1993, pada pertunjukan udara di Perancis, informasi rinci tentang perkembangan telah diberikan. Namun, situasi ekonomi negara di tahun 90an tidak bisa tidak mempengaruhi nasib proyek tersebut. Nyatanya, nasibnya masih belum jelas, meski pengerjaan desain terus berlanjut dan belum ada pengumuman resmi mengenai penutupannya. Pada saat inilah para spesialis Amerika mulai aktif bergabung dengan proyek ini, meskipun kontak dengan mereka dilakukan pada masa Soviet.
Untuk melanjutkan penelitian pembuatan pesawat penumpang supersonik generasi kedua, pada tahun 1993, dua pesawat Tu-144 diubah menjadi laboratorium terbang.
Menutup atau membekukan?
Dilatarbelakangi oleh perkembangan yang sedang berlangsung dan pernyataan bahwa pada tahun 2025 pesawat TU-244 akan memasuki layanan penerbangan sipil sebanyak 100 unit, tidak adanya proyek ini dalam program negara untuk pengembangan penerbangan tahun 2013-2025 yang diadopsi. pada tahun 2012, sungguh tidak terduga. Harus dikatakan bahwa program ini juga kekurangan sejumlah perkembangan penting lainnya yang selama ini dianggap menjanjikan di industri pesawat terbang, misalnya pesawat bisnis supersonik Tu-444.
Fakta ini dapat menunjukkan bahwa proyek Tu-244 ditutup seluruhnya atau dibekukan untuk jangka waktu yang tidak ditentukan. Dalam kasus terakhir, produksi pesawat supersonik ini baru dapat dilakukan setelah tahun 2025. Namun, tidak ada penjelasan resmi yang pernah diberikan mengenai hal ini, sehingga menyisakan banyak penafsiran yang berbeda.
Prospek
Mempertimbangkan semua hal di atas, kita dapat mengatakan bahwa proyek Tu-244 saat ini setidaknya ditangguhkan di udara, dan, mungkin, ditutup sepenuhnya. Belum ada pengumuman resmi mengenai nasib proyek tersebut. Selain itu, alasan mengapa acara tersebut ditangguhkan atau ditutup secara permanen tidak disebutkan. Meskipun dapat diasumsikan bahwa hal tersebut mungkin terletak pada kurangnya dana publik untuk membiayai pembangunan tersebut, tidak menguntungkannya proyek secara ekonomi, atau fakta bahwa dalam 30 tahun proyek tersebut mungkin akan menjadi usang, dan sekarang tugas-tugas yang lebih menjanjikan sedang dalam agenda. Namun tidak menutup kemungkinan ketiga faktor tersebut dapat mempengaruhi secara bersamaan.
Pada tahun 2014, media membuat asumsi tentang dimulainya kembali proyek tersebut, namun sejauh ini belum mendapat konfirmasi resmi maupun sanggahan.
Perlu dicatat bahwa pengembangan pesawat penumpang supersonik generasi kedua di luar negeri belum mencapai garis akhir, dan penerapan banyak di antaranya merupakan pertanyaan besar.
Pada saat yang sama, meski belum ada pernyataan resmi dari pihak yang berwenang, tidak perlu menyerah sepenuhnya pada proyek pesawat Tu-244.
“Nyalakan supersonik!”
Pesawat penumpang supersonik - apa yang kita ketahui tentangnya? Setidaknya mereka diciptakan sejak lama. Namun, karena berbagai alasan, mereka tidak digunakan selama dan sesering yang mereka bisa. Dan saat ini, mereka hanya ada sebagai model desain.
Mengapa demikian? Apa kekhasan dan “rahasia” suara supersonik? Siapa yang menciptakan teknologi ini? Dan juga - bagaimana masa depan pesawat supersonik di dunia, dan tentu saja - di Rusia? Kami akan mencoba menjawab semua pertanyaan ini.
"Penerbangan perpisahan"
Jadi, lima belas tahun telah berlalu sejak tiga pesawat penumpang supersonik terakhir yang berfungsi melakukan penerbangan terakhirnya, setelah itu dihapuskan. Peristiwa ini terjadi pada tahun 2003. Kemudian, pada tanggal 24 Oktober, mereka semua bersama-sama “mengucapkan selamat tinggal pada langit”. Terakhir kali kami terbang di ketinggian rendah, di atas ibu kota Inggris Raya.
Kemudian kami mendarat di Bandara Heathrow London. Ini adalah pesawat jenis Concorde milik perusahaan penerbangan British Airways. Dan dengan “penerbangan perpisahan” seperti itu mereka mengakhiri sejarah singkat transportasi penumpang dengan kecepatan melebihi kecepatan suara...
Itulah yang mungkin Anda pikirkan beberapa tahun lalu. Tapi sekarang kita bisa mengatakannya dengan percaya diri. Ini hanyalah akhir dari tahap pertama cerita ini. Dan mungkin semua halaman cemerlangnya belum muncul.
Hari ini - persiapan, besok - penerbangan
Saat ini, banyak perusahaan dan perancang pesawat memikirkan prospek penerbangan penumpang supersonik. Beberapa orang membuat rencana untuk menghidupkannya kembali. Yang lain sudah mempersiapkan ini dengan sekuat tenaga.
Lagi pula, jika perusahaan tersebut dapat eksis dan berfungsi secara efektif hanya beberapa dekade yang lalu, maka saat ini, dengan kemajuan teknologi yang serius, sangat mungkin tidak hanya untuk menghidupkannya kembali, tetapi juga untuk memecahkan sejumlah masalah yang memaksa maskapai-maskapai terkemuka untuk meninggalkannya. dia.
Dan prospeknya terlalu menggiurkan. Kemungkinan terbang, katakanlah, dari London ke Tokyo dalam waktu lima jam nampaknya sangat menarik. Menyeberangi jarak dari Sydney ke Los Angeles dalam enam jam? Dan pergi dari Paris ke New York dalam waktu tiga setengah? Dengan pesawat penumpang, yang mampu terbang dengan kecepatan lebih tinggi daripada perjalanan suara, hal ini sama sekali tidak sulit.
Namun, tentu saja, sebelum “kembali” ke wilayah udara dengan penuh kemenangan, para ilmuwan, insinyur, perancang, dan banyak lainnya masih memiliki banyak pekerjaan yang harus dilakukan. Ini bukan hanya tentang mengembalikan apa yang dulu ada dengan menawarkan model baru. Sama sekali tidak.
Tujuannya adalah untuk memecahkan banyak masalah yang terkait dengan penerbangan supersonik penumpang. Penciptaan pesawat yang tidak hanya akan menunjukkan kemampuan dan kekuatan negara yang membangunnya. Tapi mereka juga akan menjadi sangat efektif. Sedemikian rupa untuk menempati posisi yang layak dalam penerbangan.
Sejarah "supersonik" Bagian 1. Apa yang terjadi pada awalnya...
Di mana semuanya dimulai? Faktanya - dari penerbangan penumpang sederhana. Dan dia sudah seperti ini selama lebih dari satu abad. Desainnya dimulai pada tahun 1910-an di Eropa. Ketika pengrajin dari negara-negara paling maju di dunia menciptakan pesawat pertama, yang tujuan utamanya adalah untuk mengangkut penumpang melalui berbagai jarak. Artinya, penerbangan dengan banyak orang di dalamnya.
Yang pertama di antaranya adalah Limusin Bleriot XXIV Prancis. Itu milik perusahaan manufaktur pesawat Bleriot Aeronautique. Namun, ini digunakan terutama untuk hiburan bagi mereka yang membayar untuk kesenangan “berjalan-jalan” -penerbangan di atasnya. Dua tahun setelah pembuatannya, analognya muncul di Rusia.
Itu adalah S-21 Grand. Itu dirancang berdasarkan Ksatria Rusia, sebuah pembom berat yang diciptakan oleh Igor Sikorsky. Dan pembangunan pesawat penumpang ini dilakukan oleh para pekerja Baltic Carriage Plant.
Nah, setelah itu kemajuan tidak bisa lagi dihentikan. Penerbangan berkembang pesat. Dan khususnya penumpang. Awalnya ada penerbangan antar kota tertentu. Kemudian pesawat mampu menempuh jarak antar negara bagian. Akhirnya pesawat mulai melintasi lautan dan terbang dari satu benua ke benua lain.
Perkembangan teknologi dan semakin banyaknya inovasi memungkinkan penerbangan melakukan perjalanan dengan sangat cepat. Jauh lebih cepat daripada kereta api atau kapal laut. Dan baginya praktis tidak ada hambatan. Tidak perlu berpindah dari satu transportasi ke transportasi lainnya, tidak hanya, katakanlah, ketika bepergian ke “ujung dunia” yang sangat jauh.
Bahkan ketika harus melintasi daratan dan perairan sekaligus. Tidak ada yang menghentikan pesawat. Dan ini wajar, karena mereka terbang melintasi segalanya - benua, lautan, negara...
Namun waktu berlalu dengan cepat, dunia berubah. Tentu saja industri penerbangan juga berkembang. Pesawat terbang selama beberapa dekade berikutnya, hingga tahun 1950-an, banyak berubah jika dibandingkan dengan pesawat yang terbang pada awal tahun 1920-an dan 30-an sehingga menjadi sesuatu yang sama sekali berbeda, istimewa.
Maka, pada pertengahan abad ke-20, perkembangan mesin jet dimulai dengan sangat pesat, bahkan dibandingkan dengan dua puluh hingga tiga puluh tahun sebelumnya.
Penyimpangan informasi kecil. Atau - sedikit fisika
Perkembangan yang lebih maju telah memungkinkan pesawat untuk “berakselerasi” ke kecepatan yang lebih besar daripada kecepatan perjalanan suara. Tentu saja, ini pertama-tama diterapkan dalam penerbangan militer. Bagaimanapun, kita berbicara tentang abad kedua puluh. Sedihnya, ini adalah satu abad penuh konflik, dua perang dunia, perjuangan “dingin” antara Uni Soviet dan AS...
Dan hampir setiap teknologi baru yang diciptakan oleh negara-negara terkemuka di dunia dipertimbangkan terutama dari sudut pandang bagaimana teknologi tersebut dapat digunakan dalam pertahanan atau serangan.
Jadi, pesawat kini bisa terbang dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Secepat kilat. Apa kekhususannya?
Pertama-tama, jelas bahwa ini adalah kecepatan yang melebihi kecepatan rambat suara. Namun, mengingat hukum dasar fisika, kita dapat mengatakan bahwa dalam kondisi yang berbeda, hal itu mungkin berbeda. Dan “melebihi” adalah konsep yang sangat longgar.
Dan itulah mengapa ada standar khusus. Kecepatan supersonik adalah kecepatan yang melebihi kecepatan suara hingga lima kali lipat, mengingat kecepatan dapat berubah bergantung pada suhu dan faktor lingkungan lainnya.
Misalnya, jika kita mengambil tekanan atmosfer normal di permukaan laut, maka dalam hal ini kecepatan suara akan sama dengan angka yang mengesankan - 1191 km/jam. Artinya, 331 meter ditempuh dalam satu detik.
Namun yang paling penting ketika merancang pesawat supersonik adalah seiring bertambahnya ketinggian, suhu akan menurun. Artinya, kecepatan rambat bunyi cukup signifikan.
Jadi misalkan kalau naik ke ketinggian 20 ribu meter, maka di sini sudah menjadi 295 meter per detik. Tapi ada poin penting lainnya.
Pada ketinggian 25 ribu meter di atas permukaan laut, suhu mulai meningkat karena lapisan atmosfer ini bukan lagi lapisan terbawah. Dan begitulah seterusnya. Atau lebih tepatnya, lebih tinggi. Katakanlah di ketinggian 50.000 meter akan lebih panas lagi. Akibatnya, kecepatan suara di sana semakin meningkat.
Saya bertanya-tanya - untuk berapa lama? Setelah naik 30 kilometer di atas permukaan laut, Anda akan menemukan diri Anda berada di “zona” di mana suara merambat dengan kecepatan 318 meter per detik. Dan pada ketinggian 50.000 meter, masing-masing - 330 m/s.
Tentang angka Mach
Omong-omong, yang menarik adalah bahwa untuk menyederhanakan pemahaman tentang kekhasan penerbangan dan pekerjaan dalam kondisi seperti itu, bilangan Mach digunakan dalam penerbangan. Gambaran umum mengenai hal ini dapat diringkas menjadi kesimpulan sebagai berikut. Ini menyatakan kecepatan suara yang terjadi dalam kondisi tertentu, pada ketinggian tertentu, pada suhu dan kepadatan udara tertentu.
Misalnya, kecepatan terbang yang setara dengan dua angka Mach, pada ketinggian sepuluh kilometer di atas permukaan tanah, dalam kondisi normal akan sama dengan 2.157 km/jam. Dan di permukaan laut - 2.383 km/jam.
Sejarah "supersonik" Bagian 2. Mengatasi hambatan
Omong-omong, untuk pertama kalinya seorang pilot dari AS, Chuck Yeager, mencapai kecepatan terbang lebih dari Mach 1. Ini terjadi pada tahun 1947. Kemudian ia “mempercepat” pesawatnya yang terbang di ketinggian 12,2 ribu meter di atas permukaan tanah itu hingga kecepatan 1.066 km/jam. Inilah bagaimana penerbangan supersonik pertama di bumi terjadi.
Sejak tahun 1950-an, pekerjaan dimulai pada desain dan persiapan untuk produksi massal pesawat penumpang yang mampu terbang dengan kecepatan lebih cepat dari kecepatan suara. Mereka dipimpin oleh para ilmuwan dan perancang pesawat terbang dari negara-negara paling kuat di dunia. Dan mereka berhasil mencapai kesuksesan.
Concorde yang sama, model yang akhirnya ditinggalkan pada tahun 2003, diciptakan pada tahun 1969. Ini adalah pengembangan gabungan Inggris-Prancis. Nama yang dipilih secara simbolis adalah “Concorde”, dari bahasa Perancis, diterjemahkan sebagai “concord”.
Itu adalah salah satu dari dua jenis pesawat penumpang supersonik yang ada. Nah, penciptaan yang kedua (atau lebih tepatnya, secara kronologis, yang pertama) adalah prestasi para perancang pesawat Uni Soviet. Pesawat yang setara dengan Concorde di Soviet disebut Tu-144. Pesawat ini dirancang pada tahun 1960-an dan melakukan penerbangan pertamanya pada tanggal 31 Desember 1968. Setahun sebelum model Inggris-Prancis.
Hingga saat ini, belum ada pesawat penumpang supersonik jenis lain yang diterapkan. Baik Concorde maupun Tu-144 terbang berkat mesin turbojet, yang dirancang ulang secara khusus agar dapat beroperasi pada kecepatan supersonik dalam waktu lama.
Analog Soviet dari Concorde dioperasikan untuk jangka waktu yang jauh lebih singkat. Sudah pada tahun 1977 itu ditinggalkan. Pesawat tersebut terbang dengan kecepatan rata-rata 2.300 kilometer per jam dan mampu mengangkut hingga 140 penumpang sekaligus. Namun pada saat yang sama, harga tiket untuk penerbangan “supersonik” tersebut adalah dua, dua setengah, atau bahkan tiga kali lipat dari harga tiket biasa.
Tentu saja, hal-hal seperti itu tidak banyak diminati warga Soviet. Dan servis Tu-144 tidaklah mudah dan mahal. Itu sebabnya mereka ditinggalkan begitu cepat di Uni Soviet.
Concorde bertahan lebih lama, meskipun penerbangan yang mereka tempuh juga mahal. Dan permintaannya juga tidak besar. Namun meski demikian, eksploitasi terhadap mereka terus berlanjut, baik di Inggris maupun di Prancis.
Jika dihitung ulang harga tiket Concorde tahun 1970-an dengan nilai tukar saat ini, maka harganya akan menjadi sekitar dua puluh ribu dolar. Untuk tiket sekali jalan. Dapat dipahami mengapa permintaan terhadap pesawat tersebut lebih sedikit dibandingkan penerbangan yang menggunakan pesawat yang tidak mencapai kecepatan supersonik.
Concorde dapat menampung 92 hingga 120 penumpang sekaligus. Ia terbang dengan kecepatan lebih dari 2 ribu km/jam dan menempuh jarak dari Paris ke New York dalam tiga setengah jam.
Beberapa dekade berlalu seperti ini. Sampai tahun 2003.
Salah satu penyebab penolakan pengoperasian model ini adalah kecelakaan pesawat yang terjadi pada tahun 2000. Saat itu, ada 113 orang di dalam pesawat Concorde yang jatuh tersebut. Mereka semua meninggal.
Belakangan, krisis internasional dimulai di bidang transportasi udara penumpang. Penyebabnya adalah serangan teroris yang terjadi pada 11 September 2001 di Amerika Serikat.
Apalagi, masa garansi layanan Concorde oleh Airbus telah berakhir. Semua ini bersama-sama membuat pengoperasian lebih lanjut pesawat penumpang supersonik menjadi sangat tidak menguntungkan. Dan pada tahun 2003, semua Concorde dihapuskan satu per satu, baik di Perancis maupun di Inggris.
Harapan
Setelah itu, masih ada harapan untuk “kembalinya” pesawat penumpang supersonik dengan cepat. Perancang pesawat berbicara tentang menciptakan mesin khusus yang akan menghemat bahan bakar, terlepas dari kecepatan penerbangannya. Kami berbicara tentang peningkatan kualitas dan optimalisasi sistem avionik utama pada pesawat tersebut.
Namun, pada tahun 2006 dan 2008, peraturan baru Organisasi Penerbangan Sipil Internasional dikeluarkan. Mereka menentukan standar terbaru (yang masih berlaku saat ini) untuk kebisingan pesawat yang diizinkan selama penerbangan.
Dan pesawat supersonik, seperti yang Anda tahu, tidak berhak terbang di atas pemukiman padat penduduk, itulah alasannya. Lagi pula, mereka menghasilkan suara letupan yang kuat (juga karena karakteristik fisik penerbangannya) ketika mereka bergerak dengan kecepatan maksimum.
Inilah alasan mengapa “perencanaan” “kebangkitan” penerbangan penumpang supersonik agak melambat. Namun nyatanya, setelah diperkenalkannya persyaratan ini, para perancang pesawat mulai memikirkan bagaimana cara mengatasi masalah ini. Toh itu juga pernah terjadi sebelumnya, hanya saja “larangan” tersebut memusatkan perhatian pada hal tersebut – “masalah kebisingan”.
Bagaimana kalau hari ini?
Namun sepuluh tahun telah berlalu sejak “larangan” terakhir. Dan perencanaan dengan lancar berubah menjadi desain. Saat ini, beberapa perusahaan dan organisasi pemerintah terlibat dalam pembuatan pesawat supersonik penumpang.
Yang mana tepatnya? Rusia: Central Aerohydrodynamic Institute (yang sama dengan nama Zhukovsky), perusahaan Tupolev dan Sukhoi. Perancang pesawat Rusia memiliki keuntungan yang sangat berharga.
Pengalaman desainer Soviet dan pencipta Tu-144. Namun, lebih baik membicarakan perkembangan dalam negeri di bidang ini secara terpisah dan lebih rinci, yang selanjutnya kami usulkan.
Namun bukan hanya Rusia yang menciptakan pesawat penumpang supersonik generasi baru. Ini juga menjadi perhatian Eropa - Airbus, dan perusahaan Perancis Dassault. Di antara perusahaan Amerika yang bekerja ke arah ini adalah Boeing dan, tentu saja, Lockheed Martin. Di Negeri Matahari Terbit, organisasi utama yang merancang pesawat semacam itu adalah Badan Penelitian Dirgantara.
Dan daftar ini belum lengkap. Penting untuk diklarifikasi bahwa sebagian besar perancang pesawat profesional yang bekerja di bidang ini dibagi menjadi dua kelompok. Terlepas dari negara asalnya.
Beberapa orang percaya bahwa menciptakan pesawat penumpang supersonik yang “tenang” pada tingkat perkembangan teknologi umat manusia saat ini sama sekali tidak mungkin.
Oleh karena itu, satu-satunya jalan keluar adalah merancang pesawat yang “cepat”. Pada gilirannya, ia akan mencapai kecepatan supersonik di tempat-tempat yang mengizinkannya. Dan saat terbang, misalnya, melintasi kawasan berpenduduk, kembalilah ke subsonik.
“Lompatan” seperti itu, menurut kelompok ilmuwan dan perancang ini, akan mengurangi waktu penerbangan seminimal mungkin, dan tidak melanggar persyaratan efek kebisingan.
Yang lainnya, sebaliknya, penuh tekad. Mereka percaya bahwa penyebab kebisingan sekarang dapat dilawan. Dan mereka melakukan banyak upaya untuk membuktikan bahwa sangat mungkin untuk membangun sebuah pesawat supersonik yang terbang dengan tenang di tahun-tahun mendatang.
Dan sedikit fisika yang lebih menyenangkan
Jadi, saat terbang dengan kecepatan lebih dari Mach 1,2, badan pesawat menghasilkan gelombang kejut. Mereka paling kuat di area ekor dan hidung, serta beberapa bagian lain dari pesawat, seperti tepi saluran masuk udara.
Apa itu gelombang kejut? Ini adalah area dimana kepadatan udara, tekanan dan suhu mengalami perubahan mendadak. Mereka terjadi ketika bergerak dengan kecepatan tinggi, lebih cepat dari kecepatan suara.
Bagi orang-orang yang berdiri di tanah, meski berjauhan, sepertinya sedang terjadi ledakan. Tentu saja, kita berbicara tentang mereka yang berada dalam jarak yang relatif dekat - di bawah tempat pesawat terbang. Itulah sebabnya penerbangan pesawat supersonik di kota-kota dilarang.
Gelombang kejut inilah yang dilawan oleh perwakilan dari “kubu kedua” ilmuwan dan desainer, yang percaya pada kemungkinan untuk meredakan kebisingan ini.
Jika kita merincinya, alasannya sebenarnya adalah “tabrakan” dengan udara dengan kecepatan yang sangat tinggi. Pada muka gelombang terjadi peningkatan tekanan yang tajam dan kuat. Pada saat yang sama, segera setelahnya, terjadi penurunan tekanan, dan kemudian terjadi transisi ke indikator tekanan normal (sama seperti sebelum “tabrakan”).
Namun, klasifikasi jenis gelombang telah dilakukan dan solusi yang berpotensi optimal telah ditemukan. Yang tersisa hanyalah menyelesaikan pekerjaan ke arah ini dan membuat penyesuaian yang diperlukan pada desain pesawat, atau membuatnya dari awal, dengan mempertimbangkan amandemen ini.
Secara khusus, para ahli NASA menyadari perlunya perubahan struktural untuk mereformasi karakteristik penerbangan secara keseluruhan.
Yakni, mengubah spesifikasi gelombang kejut, sejauh mungkin pada tingkat teknologi saat ini. Apa yang dicapai dengan merestrukturisasi gelombang, melalui perubahan desain tertentu. Akibatnya, gelombang standar dianggap sebagai tipe-N, dan gelombang yang terjadi selama penerbangan, dengan mempertimbangkan inovasi yang dikemukakan oleh para ahli, sebagai tipe S.
Dan dengan yang terakhir, efek “ledakan” dari perubahan tekanan berkurang secara signifikan, dan orang-orang yang berada di bawah, misalnya, di kota, jika pesawat terbang di atasnya, bahkan ketika mereka mendengar efek seperti itu, itu hanya seperti “ bantingan pintu mobil dari jauh.”
Bentuk juga penting
Selain itu, misalnya, perancang penerbangan Jepang, belum lama ini, pada pertengahan tahun 2015, menciptakan model pesawat layang tak berawak D-SEND 2. Bentuknya didesain khusus sehingga dapat mengurangi intensitas dan jumlah gelombang kejut secara signifikan. yang terjadi saat perangkat terbang dengan kecepatan supersonik.
Keefektifan inovasi yang dikemukakan oleh para ilmuwan Jepang ini dibuktikan dalam pengujian D-SEND 2 yang dilakukan di Swedia pada Juli 2015. Jalannya acara cukup menarik.
Pesawat layang yang tidak dilengkapi mesin itu diangkat hingga ketinggian 30,5 kilometer. Menggunakan balon. Lalu dia dilempar ke bawah. Selama musim gugur, ia “mempercepat” hingga kecepatan Mach 1,39. Panjang D-SEND 2 sendiri adalah 7,9 meter.
Setelah pengujian, perancang pesawat Jepang dengan yakin dapat menyatakan bahwa intensitas gelombang kejut ketika gagasan mereka terbang dengan kecepatan melebihi kecepatan rambat suara adalah dua kali lebih kecil dibandingkan dengan Concorde.
Apa sajakah fitur D-SEND 2? Pertama-tama, hidungnya tidak simetris. Lunas digeser ke arahnya, dan pada saat yang sama, unit ekor horizontal dipasang sebagai bergerak serba. Letaknya juga pada sudut negatif terhadap sumbu longitudinal. Dan pada saat yang sama, ujung ekornya terletak lebih rendah dari titik pemasangan.
Sayap, yang terhubung mulus ke badan pesawat, dibuat dengan sapuan normal, tetapi berundak.
Dengan skema yang kurang lebih sama, kini, mulai November 2018, AS2 penumpang supersonik sedang dirancang. Para profesional dari Lockheed Martin sedang mengerjakannya. Pelanggannya adalah NASA.
Selain itu, proyek SDS/SPS Rusia kini berada pada tahap penyempurnaan bentuknya. Rencananya akan dibuat dengan penekanan pada pengurangan intensitas gelombang kejut.
Sertifikasi dan... sertifikasi lainnya
Penting untuk dipahami bahwa beberapa proyek pesawat supersonik penumpang akan dilaksanakan pada awal tahun 2020-an. Pada saat yang sama, peraturan yang ditetapkan oleh Organisasi Penerbangan Sipil Internasional pada tahun 2006 dan 2008 akan tetap berlaku.
Artinya, jika hingga saat ini belum ada terobosan teknologi yang serius di bidang “supersonik senyap”, maka kemungkinan besar akan tercipta pesawat yang akan mencapai kecepatan di atas satu Mach hanya di zona yang mengizinkannya.
Dan setelah itu, ketika teknologi yang diperlukan benar-benar muncul, dalam skenario seperti itu, banyak pengujian baru yang harus dilakukan. Agar pesawat mendapat izin terbang di atas kawasan berpenduduk. Tapi ini hanya spekulasi tentang masa depan; saat ini sangat sulit untuk mengatakan apa pun dengan pasti mengenai hal ini.
Pertanyaan tentang harga
Masalah lain yang disebutkan sebelumnya adalah tingginya biaya. Tentu saja, saat ini banyak mesin telah diciptakan yang jauh lebih irit daripada yang digunakan dua puluh atau tiga puluh tahun yang lalu.
Secara khusus, pesawat yang dapat memberikan pergerakan pesawat dengan kecepatan supersonik kini sedang dirancang, tetapi pada saat yang sama tidak “memakan” bahan bakar sebanyak Tu-144 atau Concorde.
Bagaimana? Pertama-tama, ini adalah penggunaan material komposit keramik, yang mengurangi suhu, dan ini sangat penting di zona panas pembangkit listrik.
Selain itu, pengenalan sirkuit udara ketiga lainnya - selain yang eksternal dan internal. Meratakan kopling kaku turbin dengan kipas angin, di dalam mesin pesawat terbang, dll.
Namun demikian, berkat semua inovasi ini, tidak dapat dikatakan bahwa penerbangan supersonik, dalam kenyataan saat ini, adalah ekonomis. Oleh karena itu, agar dapat diakses dan menarik oleh masyarakat umum, upaya untuk meningkatkan mesin sangatlah penting.
Mungkin solusi saat ini adalah mendesain ulang desain secara menyeluruh, kata para ahli.
Omong-omong, pengurangan biaya juga tidak bisa dilakukan dengan menambah jumlah penumpang per penerbangan. Karena pesawat yang sedang dirancang saat ini (artinya, tentu saja, pesawat supersonik) dirancang untuk mengangkut sejumlah kecil orang - dari delapan hingga empat puluh lima orang.
Mesin baru adalah solusi dari masalah tersebut
Di antara inovasi terbaru di bidang ini, patut diperhatikan pembangkit listrik jet turbofan inovatif yang dibuat tahun ini, 2018, oleh GE Aviation. Pada bulan Oktober itu diperkenalkan dengan nama Affinity.
Mesin ini rencananya akan dipasang pada model penumpang AS2 tersebut. Tidak ada “produk baru” teknologi yang signifikan pada pembangkit listrik jenis ini. Namun pada saat yang sama, ia menggabungkan fitur mesin jet dengan rasio bypass yang tinggi dan rendah. Yang membuat model tersebut sangat menarik untuk dipasang pada pesawat supersonik.
Antara lain, pencipta mesin mengklaim bahwa selama pengujian akan membuktikan ergonomisnya. Konsumsi bahan bakar pembangkit listrik kira-kira sama dengan konsumsi bahan bakar mesin pesawat standar yang saat ini beroperasi.
Artinya, ini adalah klaim bahwa pembangkit listrik pesawat supersonik akan mengonsumsi bahan bakar dalam jumlah yang kira-kira sama dengan pesawat konvensional yang tidak mampu berakselerasi hingga kecepatan di atas Mach satu.
Bagaimana hal ini akan terjadi masih sulit dijelaskan. Karena fitur desain mesin saat ini tidak diungkapkan oleh pembuatnya.
Apa itu pesawat supersonik Rusia?
Tentu saja, saat ini banyak proyek khusus untuk pesawat penumpang supersonik. Namun, tidak semuanya sudah dekat dengan implementasi. Mari kita lihat yang paling menjanjikan.
Jadi, pabrikan pesawat Rusia yang mewarisi pengalaman para empu Soviet patut mendapat perhatian khusus. Seperti disebutkan sebelumnya, saat ini, di dalam tembok TsAGI yang dinamai Zhukovsky, menurut karyawannya, pembuatan konsep pesawat penumpang supersonik generasi baru hampir selesai.
Deskripsi resmi dari model tersebut, yang disediakan oleh layanan pers lembaga tersebut, menyebutkan bahwa ini adalah pesawat “ringan, administratif”, “dengan tingkat ledakan sonik yang rendah.” Desainnya dilakukan oleh spesialis, karyawan lembaga ini.
Selain itu, dalam pesan dari layanan pers TsAGI disebutkan bahwa berkat tata letak khusus badan pesawat dan nosel khusus tempat sistem peredam kebisingan dipasang, model ini akan menunjukkan pencapaian terkini dalam perkembangan teknologi Rusia. industri pesawat terbang.
Ngomong-ngomong, penting untuk disebutkan bahwa di antara proyek TsAGI yang paling menjanjikan, selain yang telah dijelaskan, adalah konfigurasi baru pesawat penumpang yang disebut “sayap terbang”. Ini menerapkan beberapa perbaikan yang sangat relevan. Secara khusus, ini memungkinkan untuk meningkatkan aerodinamis, mengurangi konsumsi bahan bakar, dll. Namun untuk pesawat non-supersonik.
Antara lain, lembaga ini telah berulang kali menghadirkan proyek-proyek jadi yang menarik perhatian para pecinta penerbangan dari seluruh dunia. Katakanlah salah satu yang terbaru, model jet bisnis supersonik, mampu menempuh jarak hingga 7.000 kilometer tanpa mengisi bahan bakar, dan mencapai kecepatan 1,8 ribu km/jam. Hal ini disampaikan pada pameran “Gidroaviasalon-2018”.
“...desain sedang terjadi di seluruh dunia!”
Selain model Rusia yang disebutkan di atas, model berikut ini juga yang paling menjanjikan. AS2 Amerika (mampu mencapai kecepatan hingga Mach 1,5). S-512 Spanyol (batas kecepatan - Mach 1,6). Dan juga, saat ini dalam tahap desain di AS, Boom, dari Boom Technologies (ya, ia akan mampu terbang dengan kecepatan maksimum Mach 2.2).
Ada juga X-59, yang dibuat untuk NASA oleh Lockheed Martin. Tapi itu akan menjadi laboratorium ilmiah terbang, bukan pesawat penumpang. Dan belum ada yang berencana untuk memproduksinya secara massal.
Rencana Boom Technologies menarik. Karyawan perusahaan ini mengatakan bahwa mereka akan berusaha semaksimal mungkin untuk mengurangi biaya penerbangan pesawat supersonik yang dibuat oleh perusahaan tersebut. Misalnya, mereka dapat memberikan perkiraan harga penerbangan dari London ke New York. Ini sekitar 5.000 dolar AS.
Sebagai perbandingan, ini adalah harga tiket untuk penerbangan dari ibu kota Inggris ke “New” York, dengan pesawat reguler atau “subsonik”, di kelas bisnis. Artinya, harga penerbangan pada pesawat yang mampu terbang dengan kecepatan lebih dari Mach 1,2 kira-kira sama dengan harga tiket mahal pada pesawat yang tidak dapat melakukan penerbangan cepat yang sama.
Namun, Boom Technologies bertaruh bahwa tidak mungkin menciptakan pesawat penumpang supersonik yang “tenang” dalam waktu dekat. Oleh karena itu, Boom mereka akan terbang dengan kecepatan maksimum yang hanya dapat dicapai di atas air. Dan ketika Anda berada di atas daratan, beralihlah ke yang lebih kecil.
Mengingat Boom akan memiliki panjang 52 meter, maka mampu mengangkut hingga 45 penumpang sekaligus. Menurut rencana perusahaan perancang pesawat tersebut, penerbangan pertama produk baru ini akan dilakukan pada tahun 2025.
Apa yang saat ini diketahui tentang proyek menjanjikan lainnya - AS2? Pesawat ini akan mampu mengangkut lebih sedikit orang – hanya delapan hingga dua belas orang per penerbangan. Dalam hal ini, panjang kapal adalah 51,8 meter.
Di atas air, direncanakan bisa terbang dengan kecepatan Mach 1,4-1,6, dan di darat - 1,2. Omong-omong, dalam kasus terakhir, karena bentuknya yang khusus, pesawat, pada prinsipnya, tidak akan menghasilkan gelombang kejut. Untuk pertama kalinya, model ini akan mengudara pada musim panas 2023. Pada bulan Oktober tahun yang sama, pesawat ini akan melakukan penerbangan pertamanya melintasi Atlantik.
Acara ini akan diatur waktunya bertepatan dengan tanggal yang tak terlupakan - peringatan kedua puluh hari terakhir penerbangan Concorde di atas London.
Apalagi, S-512 Spanyol akan mengudara untuk pertama kalinya paling lambat akhir tahun 2021. Dan pengiriman model ini ke pelanggan akan dimulai pada tahun 2023. Kecepatan maksimum pesawat ini adalah Mach 1,6. Dapat menampung 22 penumpang di dalamnya. Jangkauan penerbangan maksimum adalah 11,5 ribu km.
Klien adalah kepala dari segalanya!
Seperti yang Anda lihat, beberapa perusahaan berusaha keras untuk menyelesaikan desain dan mulai membuat pesawat terbang secepat mungkin. Untuk siapa mereka rela terburu-buru? Mari kita coba jelaskan.
Jadi, sepanjang tahun 2017 misalnya, volume lalu lintas penumpang udara mencapai empat miliar orang. Selain itu, 650 juta di antaranya melakukan penerbangan jarak jauh, menghabiskan 3,7 hingga tiga belas jam dalam perjalanan. Berikutnya - 72 juta dari 650, apalagi mereka terbang kelas satu atau bisnis.
Rata-rata 72.000.000 orang inilah yang diandalkan oleh perusahaan-perusahaan yang terlibat dalam pembuatan pesawat penumpang supersonik. Logikanya sederhana - mungkin banyak dari mereka tidak keberatan membayar lebih sedikit untuk sebuah tiket, asalkan penerbangannya kira-kira dua kali lebih cepat.
Namun, terlepas dari semua prospek tersebut, banyak ahli yang percaya bahwa kemajuan aktif penerbangan supersonik, yang diciptakan untuk pengangkutan penumpang, dapat dimulai setelah tahun 2025.
Pendapat ini diperkuat oleh fakta bahwa laboratorium “terbang” X-59 tersebut baru akan mengudara pada tahun 2021. Mengapa?
Penelitian dan Pandangan
Tujuan utama penerbangannya, yang akan berlangsung selama beberapa tahun, adalah untuk mengumpulkan informasi. Faktanya, pesawat ini harus terbang di atas berbagai pemukiman dengan kecepatan supersonik. Warga permukiman tersebut sudah menyatakan persetujuannya untuk melakukan tes.
Dan setelah pesawat laboratorium menyelesaikan “penerbangan eksperimental” berikutnya, orang-orang yang tinggal di daerah berpenduduk tempat pesawat tersebut terbang harus menceritakan tentang “kesan” yang mereka terima selama pesawat berada di atas kepala mereka. Dan secara khusus mengungkapkan dengan jelas bagaimana kebisingan itu dirasakan. Apakah hal tersebut mempengaruhi penghidupan mereka, dll.
Data yang dikumpulkan dengan cara ini akan dikirimkan ke Federal Aviation Administration di Amerika Serikat. Dan setelah analisis rinci yang dilakukan oleh para ahli, mungkin larangan penerbangan pesawat supersonik di wilayah daratan berpenduduk padat akan dicabut. Namun hal ini tidak akan terjadi sebelum tahun 2025.
Sementara itu, kita bisa menyaksikan penciptaan pesawat inovatif ini, yang akan segera menandai lahirnya era baru penerbangan penumpang supersonik dengan penerbangannya!
Pada tanggal 31 Desember 1968, pesawat penumpang supersonik pertama di dunia, Tu-144, melakukan uji terbang. Tiga tahun kemudian, pada musim panas tahun 1971, ia memberikan kesan yang luar biasa pada penyelenggara dan tamu Pameran Penerbangan Internasional di Paris. Untuk mendemonstrasikan kemampuan “burung Soviet”, para pengembang mengirim pesawat dari Moskow pada jam 9 pagi dan pada saat yang sama - pada jam 9 pagi - mendarat di ibu kota Bulgaria.
Desain pesawat supersonik Tu - 144.
Tu-144 adalah pesawat supersonik Soviet yang dikembangkan oleh Biro Desain Tupolev pada tahun 1960an. Bersama Concorde, pesawat ini adalah satu dari hanya dua pesawat supersonik yang pernah digunakan oleh maskapai penerbangan untuk perjalanan komersial.
Pada tahun 60an, proyek untuk membuat pesawat supersonik penumpang dengan kecepatan maksimum 2500-3000 km/jam dan jangkauan penerbangan minimal 6-8 ribu km secara aktif dibahas di kalangan penerbangan di AS, Inggris Raya, Prancis, dan Amerika. Uni Soviet. Pada bulan November 1962, Perancis dan Inggris menandatangani perjanjian tentang pengembangan dan pembangunan bersama Concorde (Concord).
Pencipta pesawat supersonik.
Di Uni Soviet, biro desain akademisi Andrei Tupolev terlibat dalam pembuatan pesawat supersonik. Pada pertemuan pendahuluan Biro Desain pada bulan Januari 1963, Tupolev menyatakan:
“Merefleksikan masa depan transportasi udara manusia dari satu benua ke benua lain, Anda sampai pada kesimpulan yang jelas: pesawat supersonik tidak diragukan lagi dibutuhkan, dan saya yakin hal itu akan mulai diterapkan…”
Putra akademisi, Alexei Tupolev, ditunjuk sebagai perancang utama proyek tersebut. Lebih dari seribu spesialis dari organisasi lain bekerja sama dengan biro desainnya. Penciptaan ini didahului oleh karya teoretis dan eksperimental yang ekstensif, yang mencakup berbagai pengujian di terowongan angin dan kondisi alam selama penerbangan analog.
Concorde dan Tu-144.
Para pengembang harus memutar otak untuk menemukan desain optimal untuk mesin tersebut. Kecepatan pesawat yang dirancang pada dasarnya penting - 2500 atau 3000 km/jam. Orang Amerika, setelah mengetahui bahwa Concorde dirancang untuk kecepatan 2.500 km/jam, mengumumkan bahwa hanya enam bulan kemudian mereka akan merilis penumpang mereka Boeing 2707, yang terbuat dari baja dan titanium. Hanya material ini yang dapat menahan pemanasan struktur saat bersentuhan dengan aliran udara dengan kecepatan 3000 km/jam ke atas tanpa konsekuensi yang merusak. Namun, struktur baja padat dan titanium masih harus menjalani pengujian teknologi dan operasional yang serius. Ini akan memakan banyak waktu, dan Tupolev memutuskan untuk membuat pesawat supersonik dari duralumin, yang dirancang untuk kecepatan 2.500 km/jam. Proyek Boeing Amerika kemudian ditutup sepenuhnya.
Pada bulan Juni 1965, model tersebut ditampilkan di Paris Air Show tahunan. Concorde dan Tu-144 ternyata sangat mirip satu sama lain. Kata desainer Soviet - tidak mengherankan: bentuk umum ditentukan oleh hukum aerodinamika dan persyaratan untuk jenis mesin tertentu.
Bentuk sayap pesawat supersonik.
Tapi seperti apa bentuk sayapnya? Kami memilih sayap delta tipis dengan tepi depan berbentuk seperti huruf “8”. Desain tanpa ekor - yang tidak dapat dihindari dengan desain pesawat penahan beban seperti itu - menjadikan pesawat supersonik ini stabil dan dapat dikendalikan dengan baik di semua mode penerbangan. Empat mesin terletak di bawah badan pesawat, lebih dekat ke poros. Bahan bakar ditempatkan di tangki sayap caisson. Tangki trim, yang terletak di bagian belakang badan pesawat dan sayap, dirancang untuk mengubah posisi pusat gravitasi selama transisi dari kecepatan penerbangan subsonik ke supersonik. Hidungnya dibuat mancung dan halus. Namun bagaimana pilot bisa memiliki visibilitas ke depan dalam kasus ini? Mereka menemukan solusinya - “hidung membungkuk”. Badan pesawat memiliki penampang melingkar dan memiliki kerucut hidung kokpit yang miring ke bawah dengan sudut 12 derajat saat lepas landas dan 17 derajat saat mendarat.
Sebuah pesawat supersonik terbang ke langit.
Pesawat supersonik pertama mengudara pada hari terakhir tahun 1968. Mobil tersebut diterbangkan oleh test pilot E. Elyan. Sebagai pesawat penumpang, pesawat ini merupakan yang pertama di dunia yang mampu mengatasi kecepatan suara pada awal Juni 1969, di ketinggian 11 kilometer. Pesawat supersonik mencapai kecepatan suara kedua (2M) pada pertengahan tahun 1970, di ketinggian 16,3 kilometer. Pesawat supersonik ini menggabungkan banyak inovasi desain dan teknis. Di sini saya ingin mencatat solusi seperti ekor horizontal depan. Saat menggunakan PGO, kemampuan manuver penerbangan ditingkatkan dan kecepatan saat mendarat berkurang. Pesawat supersonik domestik dapat dioperasikan dari dua lusin bandara, sedangkan Concorde Prancis-Inggris, yang memiliki kecepatan pendaratan tinggi, hanya dapat mendarat di bandara bersertifikat. Para desainer Biro Desain Tupolev melakukan pekerjaan luar biasa. Ambil contoh, uji sayap skala penuh. Mereka berlangsung di laboratorium terbang - MiG-21I, dimodifikasi khusus untuk menguji desain dan perlengkapan sayap pesawat supersonik masa depan.
Pengembangan dan modifikasi.
Pekerjaan pengembangan desain dasar "044" dilakukan dalam dua arah: pembuatan mesin turbojet afterburning baru yang ekonomis seperti RD-36-51 dan peningkatan signifikan dalam aerodinamis dan desain pesawat supersonik. Hasilnya adalah memenuhi persyaratan jangkauan penerbangan supersonik. Keputusan komisi Dewan Menteri Uni Soviet tentang versi pesawat supersonik dengan RD-36-51 dibuat pada tahun 1969. Pada saat yang sama, atas usulan MAP - MGA, keputusan dibuat, sebelum pembuatan RD-36-51 dan pemasangannya pada pesawat supersonik, tentang pembangunan enam pesawat supersonik dengan NK-144A dengan mengurangi konsumsi bahan bakar spesifik. Desain pesawat supersonik serial dengan NK-144A seharusnya dimodernisasi secara signifikan, perubahan aerodinamis yang signifikan akan dilakukan, memperoleh Kmax lebih dari 8 dalam mode jelajah supersonik tahap pertama dari segi jangkauan (4000-4500 km), kedepannya direncanakan transisi ke seri pada RD-36-51.
Pembangunan pesawat supersonik modern.
Pembangunan Tu-144 (“004”) pra-produksi yang dimodernisasi dimulai di MMZ “Experience” pada tahun 1968. Menurut data yang dihitung dengan mesin NK-144 (Cp = 2.01), perkiraan jangkauan supersonik seharusnya mencapai 3275 km, dan dengan NK-144A (Av = 1,91) melebihi 3500 km. Untuk meningkatkan karakteristik aerodinamis dalam mode jelajah M = 2.2, bentuk sayap diubah (sapuan bagian mengambang di sepanjang tepi depan dikurangi menjadi 76°, dan yang dasar ditingkatkan menjadi 57°), bentuk sayap menjadi lebih mirip dengan bentuk “Gotik”. Dibandingkan dengan “044”, luas sayap bertambah, namun putaran kerucut yang lebih intens pada ujung sayap diperkenalkan , inovasi terpenting dalam aerodinamika sayap adalah perubahan di bagian tengah sayap, yang memastikan keseimbangan diri dalam mode jelajah dengan penurunan kualitas minimal, dengan mempertimbangkan optimalisasi deformasi penerbangan sayap dalam mode ini. , panjang badan pesawat ditambah untuk menampung 150 penumpang, bentuk hidung diperbaiki, yang juga berdampak positif pada aerodinamis.
Berbeda dengan "044", setiap pasang mesin di nacelle mesin berpasangan dengan saluran masuk udara dipindahkan terpisah, membebaskan bagian bawah badan pesawat, melepaskannya dari peningkatan suhu dan beban getaran, sekaligus mengubah permukaan bawah sayap di tempatnya. dari perkiraan luas kompresi aliran, peningkatan celah antara sayap permukaan bawah dan permukaan atas saluran masuk udara - semua ini memungkinkan untuk menggunakan efek kompresi aliran di pintu masuk saluran masuk udara secara lebih intensif pada Kmax daripada yang mungkin dicapai pada "044". Tata letak nacelles mesin yang baru memerlukan perubahan pada sasis: roda pendaratan utama ditempatkan di bawah nacelles mesin, dengan itu ditarik ke dalam di antara saluran udara mesin, mereka dialihkan ke troli roda delapan, dan skema untuk menarik kembali roda pendaratan hidung juga berubah. Perbedaan penting antara "004" dan "044" adalah pengenalan sayap destabilizer multi-bagian depan yang dapat ditarik dalam penerbangan, yang memanjang dari badan pesawat selama mode lepas landas dan mendarat, dan memungkinkan untuk memastikan keseimbangan yang diperlukan saat ketinggian- penutupnya dibelokkan. Perbaikan desain, peningkatan muatan dan cadangan bahan bakar menyebabkan peningkatan bobot lepas landas, yang melebihi 190 ton (untuk "044" - 150 ton).
Pra-produksi Tu-144.
Pembangunan pesawat supersonik praproduksi No. 01-1 (tail No. 77101) selesai pada awal tahun 1971, dan melakukan penerbangan pertamanya pada tanggal 1 Juni 1971. Menurut program uji pabrik, kendaraan tersebut menyelesaikan 231 penerbangan, berlangsung selama 338 jam, dimana 55 jam di antaranya terbang dengan kecepatan supersonik. Mesin ini menangani masalah kompleks interaksi pembangkit listrik dalam berbagai mode penerbangan. Pada tanggal 20 September 1972, mobil terbang di sepanjang jalan raya Moskow-Tashkent, perjalanan ditempuh dalam waktu 1 jam 50 menit, kecepatan jelajah selama penerbangan mencapai 2.500 km/jam. Kendaraan pra-produksi menjadi dasar penerapan produksi serial di Pabrik Penerbangan Voronezh (VAZ), yang berdasarkan keputusan pemerintah, dipercayakan untuk mengembangkan pesawat supersonik secara seri.
Penerbangan pertama produksi Tu-144.
Penerbangan pertama pesawat supersonik serial No. 01-2 (ekor No. 77102) dengan mesin NK-144A berlangsung pada tanggal 20 Maret 1972. Pada seri tersebut, berdasarkan hasil pengujian kendaraan praproduksi, aerodinamis sayap disesuaikan dan luasnya kembali sedikit ditingkatkan. Bobot lepas landas pada seri tersebut mencapai 195 ton. Pada saat uji operasional kendaraan produksi, konsumsi bahan bakar spesifik NK-144A dimaksudkan untuk ditingkatkan menjadi 1,65-1,67 kg/kgf/jam dengan mengoptimalkan nosel mesin, dan selanjutnya menjadi 1,57 kg/kgf/jam, sedangkan jangkauan penerbangan harus ditingkatkan masing-masing menjadi 3855-4250 km dan 4550 km. Kenyataannya, mereka mampu mencapainya pada tahun 1977, selama pengujian dan pengembangan seri Tu-144 dan NK-144A, Rata-rata = 1,81 kg/kgf jam dalam mode daya dorong supersonik jelajah 5000 kgf, Rata-rata = 1,65 kg/kgf jam saat lepas landas mode dorong afterburner 20000 kgf, Av = 0,92 kg/kgf jam pada mode jelajah subsonik dengan daya dorong 3000 kgf dan pada mode afterburning maksimum pada mode transonik kami menerima 11800 kgf. Sebuah pecahan dari pesawat supersonik.
Pengujian tahap pertama.
Dalam waktu singkat, sesuai dengan program, 395 penerbangan diselesaikan dengan total waktu penerbangan 739 jam, termasuk lebih dari 430 jam dalam mode supersonik.
Pengujian tahap kedua.
Pada uji operasional tahap kedua, sesuai dengan perintah bersama menteri perindustrian penerbangan dan penerbangan sipil tanggal 13 September 1977 Nomor 149-223, dilakukan penyambungan fasilitas dan pelayanan penerbangan sipil secara lebih aktif. Komisi pengujian baru dibentuk, dipimpin oleh Wakil Menteri Penerbangan Sipil B.D. Kasar. Berdasarkan keputusan komisi, kemudian dikukuhkan dengan perintah bersama tanggal 30 September - 5 Oktober 1977, awak kapal ditunjuk untuk melakukan uji operasional:
Kru pertama: pilot B.F. Kuznetsov (Administrasi Transportasi Negara Moskow), S.T. Agapov (ZhLIiDB), navigator S.P. Khramov (MTU GA), insinyur penerbangan Yu.N. Avaev (MTU GA), Yu.T. Seliverstov (ZhLIiDB), insinyur terkemuka S.P. Avakimov (ZhLIiDB).
Kru kedua: pilot V.P. Voronin (MSU GA), I.K. Vedernikov (ZhLIiDB), navigator A.A. Senyuk (MTU GA), insinyur penerbangan E.A. Trebuntsov (MTU GA) dan V.V. Solomatin (ZhLIiDB), insinyur terkemuka V.V. Isaev (GosNIIGA).
Kru ketiga: pilot M.S. Kuznetsov (GosNIIGA), G.V. Voronchenko (ZhLIiDB), navigator V.V. Vyazigin (GosNIIGA), insinyur penerbangan M.P. Isaev (MTU GA), V.V. Solomatin (ZhLIiDB), insinyur terkemuka V.N. Poklad (ZhLIiDB).
Kru keempat: pilot N.I. Yurskov (GosNIIGA), V.A. Sevankaev (ZhLIiDB), navigator Yu.A. Vasiliev (GosNIIGA), insinyur penerbangan V.L. Venediktov (GosNIIGA), insinyur terkemuka I.S. Mayboroda (GosNIIGA).
Sebelum pengujian dimulai, banyak pekerjaan yang dilakukan untuk meninjau semua materi yang diterima guna menggunakannya “untuk kredit” untuk memenuhi persyaratan tertentu. Namun, meskipun demikian, beberapa spesialis penerbangan sipil bersikeras untuk menerapkan “Program Uji Operasional untuk Pesawat Supersonik”, yang dikembangkan di GosNIIGA pada tahun 1975 di bawah kepemimpinan insinyur terkemuka A.M. Program ini pada dasarnya memerlukan pengulangan penerbangan yang telah diselesaikan sebelumnya sebanyak 750 penerbangan (1200 jam terbang) pada rute MGA.
Total volume penerbangan operasional dan pengujian untuk kedua tahap tersebut adalah 445 penerbangan dengan 835 jam terbang, dimana 475 jam di antaranya dalam mode supersonik. 128 penerbangan berpasangan dilakukan pada rute Moskow-Alma-Ata.
Tahap terakhir.
Tahap akhir pengujian tidak menimbulkan stres dari sudut pandang teknis. Pekerjaan berirama sesuai jadwal dipastikan tanpa kegagalan serius atau cacat besar. Para kru teknik dan teknis “bersenang-senang” dengan menilai peralatan rumah tangga dalam persiapan transportasi penumpang. Pramugari dan spesialis terkait dari GosNIIGA, yang terlibat dalam pengujian tersebut, mulai melakukan pelatihan darat untuk mengembangkan teknologi dalam melayani penumpang dalam penerbangan. Disebut "lelucon" dan dua penerbangan teknis dengan penumpang. Pengundian dilakukan pada tanggal 16 Oktober 1977 dengan simulasi lengkap siklus check-in tiket, check-in bagasi, boarding penumpang, durasi penerbangan sebenarnya, penurunan penumpang, check-in bagasi di bandara tujuan. “Penumpang” (pekerja terbaik OKB, ZhLIiDB, GosNIIGA dan organisasi lainnya) tidak ada habisnya. Diet selama “penerbangan” berada pada level tertinggi, karena didasarkan pada menu kelas satu, semua orang sangat menikmatinya. “Undian” ini memungkinkan untuk memperjelas banyak elemen dan detail penting dari layanan penumpang. Pada tanggal 20 dan 21 Oktober 1977, dua penerbangan teknis dilakukan di sepanjang jalan raya Moskow-Alma-Ata dengan penumpang. Penumpang pertama adalah karyawan dari banyak organisasi yang terlibat langsung dalam pembuatan dan pengujian pesawat supersonik. Saat ini bahkan sulit membayangkan suasana di dalam pesawat: ada perasaan gembira dan bangga, harapan besar untuk pembangunan dengan latar belakang pelayanan kelas satu, yang sama sekali tidak biasa dilakukan oleh para teknis. Pada penerbangan pertama, semua pimpinan lembaga dan organisasi induk ikut serta.
Jalan terbuka untuk lalu lintas penumpang.
Penerbangan teknis tersebut berjalan tanpa masalah serius dan menunjukkan bahwa pesawat supersonik dan seluruh layanan darat telah sepenuhnya siap untuk transportasi reguler. Pada tanggal 25 Oktober 1977, Menteri Penerbangan Sipil Uni Soviet B.P. Bugaev dan Menteri Industri Penerbangan Uni Soviet V.A. Kazakov menyetujui dokumen utama: “Tindakan berdasarkan hasil uji operasional pesawat supersonik dengan mesin NK-144” dengan kesimpulan dan kesimpulan positif.
Berdasarkan tabel kepatuhan Tu-144 dengan persyaratan Standar Kelaikan Udara Sementara untuk Sipil Tu-144 Uni Soviet, volume penuh dokumentasi pembuktian yang diserahkan, termasuk tindakan uji negara dan operasional, pada tanggal 29 Oktober 1977 , Ketua Daftar Penerbangan Negara Uni Soviet I.K. Mulkijanov menyetujui kesimpulan tersebut dan menandatangani sertifikat kelaikan udara pertama di Uni Soviet, tipe No. 03-144, untuk pesawat supersonik dengan mesin NK-144A.
Jalan terbuka untuk lalu lintas penumpang.
Jalan terbuka untuk lalu lintas penumpang.
Pesawat supersonik dapat mendarat dan lepas landas di 18 bandara di Uni Soviet, sedangkan Concorde, yang kecepatan lepas landas dan mendaratnya 15% lebih tinggi, memerlukan sertifikat pendaratan terpisah untuk setiap bandara.
Salinan produksi kedua dari pesawat supersonik.
Pada bulan Juni 1973, Pertunjukan Udara Paris Internasional ke-30 berlangsung di Prancis. Minat terhadap pesawat Soviet Tu-144, pesawat supersonik pertama di dunia, sangat besar. Pada tanggal 2 Juni, ribuan pengunjung pertunjukan udara di Le Bourget, pinggiran kota Paris, menyaksikan salinan produksi kedua dari pesawat supersonik dibawa ke landasan pacu. Deru empat mesin, lepas landas yang bertenaga - dan kini mobil berada di udara. Hidung tajam pesawat itu tegak dan mengarah ke langit. Tu supersonik, dipimpin oleh Kapten Kozlov, melakukan penerbangan demonstrasi pertamanya di atas Paris: setelah mencapai ketinggian yang diperlukan, mobil melampaui cakrawala, lalu kembali dan berputar di atas lapangan terbang. Penerbangan berjalan normal, tidak ada masalah teknis yang dicatat.
Keesokan harinya, kru Soviet memutuskan untuk menunjukkan semua kemampuan yang baru.
Bencana saat demonstrasi.
Pagi yang cerah pada tanggal 3 Juni sepertinya tidak menandakan adanya masalah. Awalnya semuanya berjalan sesuai rencana - penonton mengangkat kepala dan bertepuk tangan serempak. Pesawat supersonik yang menunjukkan “kelas atas” mulai turun. Pada saat itu, sebuah pesawat tempur Mirage Perancis muncul di udara (ternyata kemudian, ia sedang syuting pertunjukan udara). Tabrakan tampaknya tak terhindarkan. Agar tidak menabrak lapangan terbang dan penonton, komandan kru memutuskan untuk naik lebih tinggi dan menarik kemudi ke arah dirinya. Namun, ketinggiannya telah hilang, sehingga menimbulkan beban besar pada struktur; Akibatnya, sayap kanannya retak dan terjatuh. Kebakaran mulai terjadi di sana, dan beberapa detik kemudian pesawat supersonik yang menyala itu meluncur ke tanah. Pendaratan yang mengerikan terjadi di salah satu jalan di pinggiran kota Paris, Goussainville. Mesin raksasa itu, menghancurkan segala sesuatu yang dilewatinya, jatuh ke tanah dan meledak. Seluruh kru - enam orang - dan delapan orang Prancis di darat tewas. Goosenville juga menderita - beberapa bangunan hancur. Apa yang menyebabkan tragedi itu? Menurut sebagian besar ahli, penyebab bencana tersebut adalah upaya awak pesawat supersonik untuk menghindari tabrakan dengan Mirage. Saat mendarat, Tu terjebak di belakang pesawat tempur Mirage Prancis.
Foto tersebut berisi tanda tangan kosmonot pertama yang mendarat di bulan, Neil Armstrong, pilot kosmonot Georgiy Timofeevich Beregovoy, dan seluruh awak yang tewas. Pesawat supersonik No. 77102 jatuh selama penerbangan demonstrasi di pertunjukan udara Le Bourget. Semua 6 anggota awak (Pilot uji terhormat Pahlawan Uni Soviet M.V. Kozlov, pilot uji V.M. Molchanov, navigator G.N. Bazhenov, wakil kepala perancang, insinyur Mayor Jenderal V.N. Benderov, insinyur terkemuka B.A. Pervukhin dan insinyur penerbangan A.I. Dralin) tewas.
Menurut karyawan Biro Desain A.N. Tupolev, penyebab bencana tersebut adalah koneksi blok analog sistem kontrol yang tidak di-debug, yang menyebabkan kelebihan beban yang merusak.
Menurut pilot, situasi darurat terjadi hampir di setiap penerbangan. Pada tanggal 23 Mei 1978, pesawat supersonik kedua jatuh. Versi eksperimental yang ditingkatkan dari pesawat, Tu-144D (No. 77111), setelah kebakaran bahan bakar di area nacelle mesin pembangkit listrik ke-3 karena rusaknya saluran bahan bakar, asap di kabin dan awak berputar mematikan dua mesin, melakukan pendaratan darurat di sebuah lapangan dekat desa Ilyinsky Pogost, tidak jauh dari kota Yegoryevsk.
Setelah mendarat, komandan kru V.D. Popov, co-pilot E.V. Elyan dan navigator V.V. Insinyur V.M. Kulesh, V.A. Isaev, V.N. Stolpovsky, yang berada di kabin, meninggalkan pesawat melalui pintu depan. Insinyur penerbangan O. A. Nikolaev dan V. L. Venediktov terjebak di tempat kerja mereka oleh struktur yang berubah bentuk saat mendarat dan meninggal. (Kerucut hidung yang dibelokkan pertama kali menyentuh tanah, bekerja seperti bilah buldoser, mengambil tanah, dan berputar di bawah perutnya, memasuki badan pesawat.) Pada tanggal 1 Juni 1978, Aeroflot menghentikan penerbangan penumpang supersonik selamanya.
Peningkatan pesawat supersonik.
Pekerjaan untuk meningkatkan pesawat supersonik berlanjut selama beberapa tahun lagi. Lima pesawat produksi diproduksi; lima lainnya sedang dibangun. Modifikasi baru telah dikembangkan - Tu-144D (jarak jauh). Namun pemilihan mesin baru (lebih irit), RD-36-51, memerlukan desain ulang pesawat secara signifikan, terutama pembangkit listrik. Kesenjangan desain yang serius di bidang ini menyebabkan penundaan peluncuran pesawat baru. Baru pada bulan November 1974, serial Tu-144D (nomor ekor 77105) lepas landas, dan sembilan (!) tahun setelah penerbangan pertamanya, pada tanggal 1 November 1977, pesawat supersonik tersebut menerima sertifikat kelaikan udara. Penerbangan penumpang dibuka pada hari yang sama. Selama operasi singkatnya, kapal tersebut mengangkut 3.194 penumpang. Pada tanggal 31 Mei 1978, penerbangan dihentikan: kebakaran terjadi pada salah satu produksi Tu-144D, dan pesawat tersebut mengalami bencana, jatuh saat melakukan pendaratan darurat.
Bencana di Paris dan Yegoryevsk menyebabkan fakta bahwa minat negara terhadap proyek tersebut menurun. Dari tahun 1977 hingga 1978, 600 masalah teridentifikasi. Akibatnya, pada tahun 80-an, diputuskan untuk menghapus pesawat supersonik, menjelaskan hal ini dengan “efek buruk pada kesehatan masyarakat ketika melintasi penghalang suara.” Meski demikian, empat dari lima Tu-144D yang diproduksi masih selesai. Selanjutnya, mereka bermarkas di Zhukovsky dan mengudara sebagai laboratorium terbang. Sebanyak 16 pesawat supersonik dibangun (termasuk modifikasi jarak jauh), yang menghasilkan total 2.556 serangan mendadak. Pada pertengahan tahun 90-an, sepuluh di antaranya bertahan: empat di museum (Monino, Kazan, Kuibyshev, Ulyanovsk); satu tetap berada di pabrik di Voronezh, tempat pabrik itu dibangun; satu lagi berada di Zhukovsky bersama dengan empat Tu-144D.
Selanjutnya, Tu-144D hanya digunakan untuk transportasi kargo antara Moskow dan Khabarovsk. Secara total, pesawat supersonik ini melakukan 102 penerbangan di bawah bendera Aeroflot, 55 di antaranya merupakan penerbangan penumpang (diangkut 3.194 penumpang).
Belakangan, pesawat supersonik hanya melakukan uji penerbangan dan beberapa penerbangan untuk memecahkan rekor dunia.
Tu-144LL dilengkapi dengan mesin NK-32 karena kurangnya NK-144 atau RD-36-51 yang dapat diservis, mirip dengan yang digunakan pada Tu-160, berbagai sensor dan peralatan pemantauan dan perekaman pengujian.
Sebanyak 16 pesawat Tu-144 dibangun, yang melakukan total 2.556 sorti dan terbang 4.110 jam (di antaranya, pesawat 77144 terbang paling banyak, 432 jam). Pembangunan empat pesawat lagi tidak pernah selesai.
Kapan pesawat penumpang supersonik baru akan mengudara? Jet bisnis berdasarkan pembom Tu-160: nyata? Bagaimana cara memecahkan penghalang suara secara diam-diam?
Tu-160 adalah pesawat supersonik dan pesawat geometri sayap variabel terbesar dan terkuat dalam sejarah penerbangan militer. Di antara para pilot ia mendapat julukan "Angsa Putih". Foto: AP
Apakah mobil penumpang supersonik punya masa depan? - Saya bertanya kepada perancang pesawat Rusia terkemuka Genrikh Novozhilov belum lama ini.
Tentu saja punya. Setidaknya pesawat bisnis supersonik pasti akan muncul,” jawab Genrikh Vasilyevich. - Saya memiliki kesempatan untuk berbicara dengan pengusaha Amerika lebih dari sekali. Mereka dengan jelas menyatakan: “Jika pesawat seperti itu muncul, Tuan Novozhilov, betapapun mahalnya harganya, mereka akan langsung membelinya dari Anda.” Kecepatan, ketinggian, dan jangkauan adalah tiga faktor yang selalu relevan.
Ya, itu relevan. Impian setiap pebisnis adalah terbang melintasi lautan di pagi hari, menyelesaikan kesepakatan besar, dan pulang ke rumah di malam hari. Pesawat modern terbang tidak lebih cepat dari 900 km/jam. Jet bisnis supersonik akan memiliki kecepatan jelajah sekitar 1900 km per jam. Sungguh prospek yang luar biasa bagi dunia bisnis!
Itulah sebabnya baik Rusia, Amerika, maupun Eropa tidak pernah meninggalkan upaya untuk menciptakan mobil penumpang supersonik baru. Namun sejarah pesawat yang telah terbang - Tu-144 Soviet dan Concorde Anglo-Prancis - telah mengajarkan kita banyak hal.
Pada bulan Desember ini, setengah abad telah berlalu sejak Tu-144 melakukan penerbangan pertamanya. Dan setahun kemudian, liner tersebut menunjukkan kemampuannya: memecahkan penghalang suara. Ia menambah kecepatan 2,5 ribu km/jam di ketinggian 11 km. Peristiwa ini tercatat dalam sejarah. Masih belum ada pesawat penumpang analog di dunia yang mampu mengulangi manuver seperti itu.
Seratus Empat Puluh Empat membuka halaman baru yang fundamental dalam industri pesawat terbang global. Mereka mengatakan bahwa pada salah satu pertemuan di Komite Sentral CPSU, desainer Andrei Tupolev melaporkan kepada Khrushchev: mobil itu ternyata sangat rakus. Tapi dia hanya melambaikan tangannya: tugas Anda adalah menghapus hidung para kapitalis, tapi kami punya cukup minyak tanah...
Hidungnya diseka. Mereka mengisi diri mereka dengan minyak tanah.
Namun, pesaing Eropa yang kemudian lepas landas juga tidak menonjol dari efisiensinya. Jadi, pada tahun 1978, sembilan Concorde menyebabkan kerugian sekitar $60 juta bagi perusahaan mereka. Dan hanya subsidi pemerintah yang bisa menyelamatkan situasi ini. Namun demikian, “Anglo-Prancis” terbang hingga November 2003. Tapi Tu-144 telah dihapuskan jauh lebih awal. Mengapa?
Pertama-tama, optimisme Khrushchev tidak menjadi kenyataan: krisis energi terjadi di dunia dan harga minyak tanah naik. Pesawat supersonik pertama ini langsung dijuluki “boa constrictor di leher Aeroflot”. Konsumsi bahan bakar yang sangat besar juga merusak jangkauan penerbangan yang dirancang: Tu-144 tidak mencapai Khabarovsk atau Petropavlovsk-Kamchatsky. Hanya dari Moskow ke Alma-Ata .
Dan jika hanya itu. Sebuah “besi” seberat 200 ton, yang melaju di daerah padat penduduk dengan kecepatan supersonik, benar-benar meledakkan seluruh ruang di sepanjang rute. Keluhan berdatangan: produksi susu sapi turun, ayam berhenti bertelur, hujan asam menghancurkannya... Saat ini Anda tidak bisa mengatakan dengan pasti mana yang benar dan mana yang bohong. Namun faktanya tetap: Concorde hanya terbang di atas lautan.
Terakhir, hal terpenting adalah bencana. Satu - pada bulan Juni 1973 di pertunjukan udara di Paris Le Bourget, seperti yang mereka katakan, di hadapan seluruh planet: awak pilot uji Kozlov ingin menunjukkan kemampuan pesawat Soviet... Yang lainnya - lima tahun kemudian . Kemudian uji terbang dilakukan dengan mesin seri baru: mereka seharusnya menarik pesawat ke jarak yang diperlukan.
Concorde juga tak luput dari tragedi: pesawat tersebut jatuh pada Juli 2000 saat lepas landas dari bandara Charles de Gaulle. Ironisnya, pesawat tersebut jatuh hampir seperti yang pernah dialami Tu-144. 109 orang di dalamnya dan empat orang di darat tewas. Layanan penumpang reguler dilanjutkan hanya setahun kemudian. Namun serangkaian insiden menyusul, dan pesawat supersonik ini pun diistirahatkan.
Pada tanggal 31 Desember 1968, penerbangan pertama Tu-144 dilakukan, dua bulan lebih awal dari Concorde. Dan pada tanggal 5 Juni 1969, di ketinggian 11.000 meter, pesawat kami menjadi yang pertama di dunia yang menembus penghalang suara. Foto: Sergei Mikheev/ RG
Saat ini, pada tahap baru dalam pengembangan teknologi, para ilmuwan perlu menemukan keseimbangan antara faktor-faktor yang saling bertentangan: aerodinamika yang baik dari pesawat supersonik baru, konsumsi bahan bakar yang rendah, serta pembatasan ketat terhadap kebisingan dan ledakan sonik.
Seberapa realistiskah pembuatan pesawat supersonik penumpang baru berdasarkan pembom Tu-160? Dari sudut pandang teknis, hal ini sangat mungkin terjadi, kata para ahli. Dan dalam sejarah ada contoh ketika pesawat militer berhasil “melepaskan tali bahunya” dan terbang “ke kehidupan sipil”: misalnya, Tu-104 dibuat berdasarkan pembom jarak jauh Tu-16, dan Tu- 114 didasarkan pada pembom Tu-95. Dalam kedua kasus tersebut, badan pesawat perlu diubah - mengubah tata letak sayap, memperluas diameter. Faktanya, ini adalah pesawat baru dan cukup sukses. Ngomong-ngomong, detail yang menarik: ketika Tu-114 pertama kali terbang ke New York, tidak ada tanjakan atau traktor yang sesuai dengan ketinggian di bandara yang tertegun...
Minimal, pekerjaan serupa diperlukan untuk konversi Tu-160. Namun, seberapa efektifkah solusi ini dari segi biaya? Semuanya perlu dinilai dengan cermat.
Berapa banyak pesawat yang Anda butuhkan? Siapa yang akan menerbangkannya dan kemana? Seberapa tersedia secara komersial bagi penumpang? Seberapa cepat biaya pengembangan akan terbayar?.. Tiket Tu-144 yang sama harganya 1,5 kali lebih mahal dari biasanya, tetapi biaya setinggi itu pun tidak menutupi biaya pengoperasian.
Sementara menurut para ahli, pesawat administrasi supersonik pertama Rusia (jet bisnis) dapat dirancang dalam tujuh hingga delapan tahun jika cadangan mesin tersedia. Pesawat seperti itu mampu menampung hingga 50 orang. Total permintaan di pasar domestik diperkirakan 20-30 mobil dengan harga 100-120 juta rupiah.
Pesawat penumpang supersonik serial generasi baru mungkin muncul sekitar tahun 2030
Desainer di kedua sisi lautan sedang mengerjakan proyek jet bisnis supersonik. Semua orang mencari solusi tata letak baru. Beberapa menawarkan ekor yang tidak biasa, beberapa memiliki sayap yang sangat tidak biasa, beberapa memiliki badan pesawat dengan poros tengah melengkung...
Spesialis TsAGI sedang mengembangkan proyek SDS/SPS ("pesawat bisnis supersonik / pesawat penumpang supersonik"): menurut rencana, ia akan mampu melakukan penerbangan transatlantik dengan jarak hingga 8600 km dengan kecepatan jelajah minimal 1900 km/jam. Selain itu, kabinnya akan dapat diubah - dari kelas VIP 80 kursi menjadi 20 kursi.
Dan musim panas lalu di pertunjukan udara di Zhukovsky, salah satu yang paling menarik adalah model pesawat sipil berkecepatan tinggi yang dibuat oleh para ilmuwan TsAGI sebagai bagian dari proyek internasional HEXAFLY-INT. Pesawat ini harus terbang dengan kecepatan lebih dari 7-8 ribu km/jam, sesuai dengan angka Mach 7 atau 8.
Namun agar pesawat sipil berkecepatan tinggi dapat menjadi kenyataan, sejumlah besar masalah harus diselesaikan. Hal tersebut terkait dengan material, pembangkit listrik hidrogen, integrasinya dengan badan pesawat, dan perolehan efisiensi aerodinamis yang tinggi dari pesawat itu sendiri.
Dan yang pasti: fitur desain pesawat bersayap yang dirancang jelas tidak standar.
Kompeten
Sergey Chernyshev, Direktur Jenderal TsAGI, Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia:
Tingkat sonic boom (penurunan tekanan tajam pada gelombang kejut) dari Tu-144 adalah 100-130 pascal. Tapi penelitian modern menunjukkan bahwa itu bisa ditingkatkan menjadi 15-20. Selain itu, kurangi volume sonic boom hingga 65 desibel, yang setara dengan kebisingan kota besar. Masih belum ada standar resmi di dunia mengenai tingkat ledakan sonik yang diperbolehkan. Dan kemungkinan besar akan ditentukan paling cepat pada tahun 2022.
Kami telah mengusulkan kemunculan demonstran pesawat sipil supersonik masa depan. Sampel tersebut harus menunjukkan kemampuan untuk mengurangi ledakan sonik pada penerbangan kapal pesiar supersonik dan kebisingan di area bandara. Beberapa opsi sedang dipertimbangkan: pesawat untuk 12-16 penumpang, juga untuk 60-80 penumpang. Ada pilihan untuk pesawat bisnis yang sangat kecil - untuk 6-8 penumpang. Ini adalah bobot yang berbeda. Dalam satu kasus, mobil akan berbobot sekitar 50 ton, dan di kasus lain - 100-120, dll. Tapi kita mulai dengan pesawat supersonik pertama yang ditunjuk.
Berdasarkan berbagai perkiraan, saat ini sudah terdapat kebutuhan pasar yang belum terealisasi akan penerbangan cepat bagi para pebisnis dengan pesawat berkapasitas penumpang 12-16 orang. Dan tentunya mobil tersebut harus menempuh jarak minimal 7-8 ribu kilometer di sepanjang jalur transatlantik. Kecepatan jelajahnya akan mencapai Mach 1,8-2, yaitu kira-kira dua kali kecepatan suara. Kecepatan ini merupakan hambatan teknologi terhadap penggunaan bahan aluminium konvensional dalam konstruksi badan pesawat. Oleh karena itu, impian para ilmuwan adalah membuat pesawat terbang seluruhnya dari bahan komposit yang dikontrol suhunya. Dan ada perkembangan bagus.
Persyaratan yang jelas untuk pesawat harus ditentukan oleh pelanggan peluncuran, dan kemudian pada tahap pekerjaan desain awal dan pengembangan, beberapa perubahan pada tampilan asli pesawat yang diperoleh pada tahap desain awal dimungkinkan. Namun prinsip-prinsip yang masuk akal untuk mengurangi ledakan sonik tidak akan berubah.
Pengoperasian penumpang singkat Tu-144 supersonik terbatas pada penerbangan dari Moskow ke Alma-Ata. Foto: Boris Korzin/ Kronik Foto TASS
Saya pikir kita masih 10-15 tahun lagi untuk membuat prototipe terbang. Dalam waktu dekat, menurut rencana kami, seorang demonstran terbang akan muncul, yang penampilannya sedang dikerjakan. Tujuan utamanya adalah untuk mendemonstrasikan teknologi dasar untuk menciptakan pesawat supersonik dengan tingkat ledakan sonik yang rendah. Ini adalah tahap pekerjaan yang perlu. Pesawat supersonik serial generasi baru mungkin akan muncul pada tahun 2030.
Oleg Smirnov, Pilot Kehormatan Uni Soviet, Ketua Komisi Penerbangan Sipil Dewan Publik Rostransnadzor:
Membuat pesawat supersonik penumpang berdasarkan Tu-160? Bagi teknisi kami - benar-benar nyata. Tidak masalah. Apalagi mobil ini sangat bagus, dengan kualitas aerodinamis yang luar biasa, sayap dan badan pesawat yang bagus. Namun, saat ini setiap pesawat penumpang pertama-tama harus memenuhi persyaratan kelaikan udara dan teknis internasional. Perbedaannya, jika membandingkan pesawat pembom dan pesawat penumpang, mencapai lebih dari 50 persen. Misalnya, ketika beberapa orang mengatakan bahwa ketika melakukan renovasi perlu “mengembang badan pesawat”, Anda perlu memahami: Tu-160 sendiri memiliki berat lebih dari 100 ton. “Mengembang” berarti menambah beban. Hal ini berarti meningkatkan konsumsi bahan bakar, mengurangi kecepatan dan ketinggian, serta menjadikan pesawat tersebut benar-benar tidak menarik bagi maskapai penerbangan mana pun dalam hal biaya operasionalnya.
Untuk membuat pesawat supersonik untuk penerbangan bisnis, kita memerlukan avionik baru, mesin pesawat baru, material baru, dan jenis bahan bakar baru. Di Tu-144, minyak tanah dikatakan mengalir seperti sungai. Saat ini hal tersebut mustahil dilakukan. Dan yang terpenting, harus ada permintaan massal untuk pesawat semacam itu. Satu atau dua mobil yang dipesan dari para jutawan tidak akan menyelesaikan masalah keuangan. Maskapai penerbangan harus menyewanya dan “mengurangi” biayanya. Pada siapa? Tentu saja pada penumpang. Dari sudut pandang ekonomi, proyek ini akan gagal.
Sergey Melnichenko, Direktur Jenderal ICAA "Keselamatan Penerbangan":
Selama hampir 35 tahun yang telah berlalu sejak dimulainya produksi serial Tu-160, teknologi telah maju, dan ini harus diperhitungkan ketika memodernisasi pesawat yang ada secara menyeluruh. Para pembuat pesawat mengatakan jauh lebih mudah dan murah untuk membuat pesawat baru berdasarkan konsep baru dibandingkan membangun kembali pesawat lama.
Pertanyaan lain: jika Tu-160 dibangun kembali secara khusus sebagai jet bisnis, apakah syekh Arab masih akan tertarik? Namun, ada beberapa "tetapi". Pesawat tersebut perlu mendapatkan sertifikat internasional (dan Uni Eropa serta Amerika Serikat berada di balik penerbitannya), dan hal ini sangat bermasalah. Selain itu, kita memerlukan mesin baru yang efisien, yang tidak kita miliki. Yang tersedia tidak mengkonsumsi bahan bakar, melainkan minum.
Jika pesawat diubah untuk mengangkut penumpang kelas ekonomi (yang kemungkinannya kecil), maka pertanyaannya adalah - ke mana harus terbang dan siapa yang harus diangkut? Tahun lalu kita baru mendekati angka 100 juta penumpang yang diangkut. Di Uni Soviet, angka ini jauh lebih tinggi. Jumlah lapangan terbang telah berkurang beberapa kali lipat. Tidak semua orang yang ingin terbang ke negara bagian Eropa dari Kamchatka dan Primorye mampu membelinya. Tiket untuk “pesawat yang boros bahan bakar” akan lebih mahal dibandingkan Boeing dan Airbus.
Jika pesawat tersebut direncanakan untuk dibangun kembali semata-mata untuk kepentingan para pimpinan perusahaan besar, kemungkinan besar hal tersebut akan terjadi. Namun pertanyaan ini murni menyangkut mereka, dan bukan ekonomi dan rakyat Rusia. Meski dalam hal ini sulit membayangkan penerbangan hanya akan dilakukan ke Siberia atau Timur Jauh. Masalah dengan kebisingan area. Dan jika pesawat yang diperbarui tidak diperbolehkan terbang ke Sardinia, lalu siapa yang membutuhkannya?
Tu-144, yang menurut kodifikasi NATO disebut Charger, adalah pesawat penumpang supersonik Soviet yang dikembangkan oleh Biro Desain Tupolev.
Dibangun pada tahun 1960-an, ini adalah pesawat supersonik pertama yang dioperasikan oleh maskapai penerbangan untuk perjalanan udara komersial.
Sejarah Tu-144
Penerbangan pertama pesawat prototipe Tu-144 dilakukan pada tanggal 31 Desember 1968. Selama penciptaan, pekerjaan dilakukan secara bersamaan dalam dua arah. Yang pertama menyiratkan penciptaan mesin turbojet ekonomis non-afterburning tipe RD-36-51, yang kedua ditujukan untuk meningkatkan karakteristik aerodinamis Tu-144.
Hasilnya, mereka berencana menyelesaikan tugas mencapai penerbangan supersonik. Pada tahun 1969, dengan keputusan komisi Dewan Menteri Uni Soviet, opsi untuk melengkapi pesawat dengan pembangkit listrik RD-36-51 diadopsi.
Secara paralel, organisasi MGA membuat keputusan untuk membangun enam Tu-144 dengan mesin NK-144A yang lebih hemat bahan bakar. Modernisasi dengan mesin baru memenuhi persyaratan jangkauan penerbangan supersonik tahap pertama (4-4,5 ribu km); direncanakan untuk melengkapi model produksi dengan mesin RD-36-51.
Pesawat Tu-144 modern pra-produksi pertama mulai dirakit pada tahun 1968 di “Experience” MMZ. Menurut data yang dihitung, mesin NK-144 mampu memberikan jangkauan penerbangan supersonik 3275 km, dan NK-144A - 3500 km.
Untuk meningkatkan karakteristik aerodinamis mobil, bentuk sayap diubah. Tingkat sapuan diubah: di sepanjang tepi depan menjadi 76°, dan di sepanjang dasar - 57°. Berbeda dengan "044", luas sayap ditingkatkan, dan puntiran kerucut yang intensif pada bagian ujung sayap diperkenalkan. Namun hal utama yang meningkatkan aerodinamis adalah perubahan di bagian tengah sayap, yang memastikan keseimbangan diri dalam mode kecepatan jelajah. Perubahan tersebut berdampak pada panjang badan pesawat yang mampu menampung hingga 150 penumpang. Peningkatan data aerodinamis difasilitasi dengan pengerjaan ulang bentuk badan pesawat bagian depan. Mesin kembar beserta nacelles mesin dipindahkan terpisah, sehingga memberikan ruang di bagian bawah badan pesawat. Pengaturan ini memerlukan perubahan pada sistem sasis: penyangga roda pendaratan utama ditempatkan di bawah nacelles mesin, dan retraksi terjadi di dalam antara saluran udara mesin.
Sebagai hasil dari perbaikan desain, peningkatan cadangan bahan bakar dan muatan, bobot lepas landas pesawat meningkat menjadi 190 ton (dalam proyek “044” angkanya adalah 150 ton).
Salinan pra-produksi pertama Tu-144 dirilis pada awal tahun 1971, dan penerbangan pertamanya dilakukan pada tanggal 1 Juni 1971. Menurut program uji pabrik, 231 penerbangan dilakukan, 55 jam terbang diselesaikan dalam mode supersonik.
Pada tanggal 20 September 1972, pesawat terbang dengan rute Moskow - Tashkent yang ditempuh dalam waktu 1 jam 50 menit. Selama penerbangan, kecepatan jelajah kendaraan mencapai 2.500 km/jam.
Produksi serial pesawat Tu-144 didirikan di Pabrik Penerbangan Voronezh.
Model produksi yang dilengkapi mesin NK-144A pertama kali diterbangkan pada 20/03/1972. Berbeda dengan kendaraan praproduksi, luas sayapnya sedikit ditambah sehingga bobot lepas landas bertambah menjadi 195 ton.
Pada tanggal 3 Juni 1973, pesawat produksi pertama jatuh di depan 350 ribu penonton. Para kru ingin mengulangi prestasi Concorde, yang melakukan manuver "pesawat tempur" sehari sebelumnya - untuk terbang di atas landasan dan lepas landas lagi. Namun hal ini tidak dapat dilakukan. Mulai dari ketinggian 1200 m, tiba-tiba pesawat mulai menukik dan baru mencapai 120 m di atas permukaan tanah, mulai naik perlahan. Kelebihan beban jauh melebihi tingkat yang diizinkan, akibatnya sayap kiri pertama-tama jatuh, dan kemudian bagian ekor. Struktur pesawat hancur total. Kecelakaan itu terjadi di dekat kota kecil Goussainville di Prancis. Akibat bencana tersebut, seluruh awak kapal dan 7 warga sekitar tewas, 28 orang luka-luka.
Penerbangan penumpang pertama dengan partisipasi Tu-144 berlangsung pada 1 Oktober 1977. Hingga Mei 1978, pesawat ini mengoperasikan 55 penerbangan penumpang dan 47 penerbangan kargo.
Sebanyak 17 salinan pesawat supersonik Tu-144 diproduksi, 14 di antaranya diproduksi di Voronezh. Perlengkapan untuk kompartemen penumpang dipesan dari GDR. Saat ini, dua pesawat Tu-144 disimpan di museum penerbangan Monino dan Ulyanovsk.
Desain
Tu-144 adalah pesawat sayap rendah yang seluruhnya terbuat dari logam, yang dibuat sesuai dengan desain “tanpa ekor”. Badan pesawat dibuat semi-monocoque dan memiliki kulit yang halus dengan stringer dan satu set bingkai. Tu-144 memiliki sasis roda tiga dan penyangga hidung.
Pembangkit listrik mencakup empat mesin turbojet NK-144A, dalam modifikasi Tu-144D - afterburning RD-36-51A. Masing-masing mesin memiliki asupan udaranya sendiri. Saluran masuk udara disusun berpasangan. Roda pendaratan hidung ditarik ke dalam ruang di bagian depan badan pesawat di antara saluran masuk udara.
Sayap pesawat sapuan variabel. Kulit sayap terbuat dari lembaran paduan aluminium. Titanium elevon terletak di tepi belakang. Mereka, bersama dengan kemudi, melakukan defleksi karena booster yang tidak dapat diubah. Kokpit dibuat dapat digerakkan seperti “bebek” untuk memberikan visibilitas yang lebih baik saat lepas landas dan mendarat pesawat.
Sebagian besar bahan bakar disimpan di 18 tangki sayap. Tangki penyeimbang ditempatkan di bagian belakang badan pesawat. Ia menerima bahan bakar pada tahap transisi dari kecepatan subsonik ke supersonik. Pendaratan dapat dilakukan kapan saja dan dalam kondisi cuaca apa pun. Solusi teknis baru adalah penerapan pertama kali dalam sejarah konstruksi pesawat Soviet pada pesawat ini dari sistem otomatis untuk memantau kinerja sistem on-board. Hal ini pada gilirannya mengurangi waktu dan intensitas tenaga kerja dalam pemeliharaan mesin.
Pesawat Tu-144 tidak hanya digunakan sebagai pesawat terbang. Mereka digunakan selama studi gerhana matahari, lapisan ozon, dan ledakan sonik terfokus. Pesawat ini menjadi pusat pelatihan bagi kosmonot yang dilatih di bawah program Buran. Pada tahun 1983, uji coba S.T. Agapov mencetak tiga belas rekor penerbangan dunia pada Tu-144D, yang belum dipecahkan hingga hari ini.
Karakteristik Tu-144:
panjang pesawat tanpa PVD - 64,45 m;
lebar sayap - 28,8 m;
tinggi pesawat - 12,5 m;
luas sayap dengan anak sungai - 506,35 m2;
berat lepas landas maksimum - 207.000 kg;
berat kosong pesawat untuk versi 150 penumpang - 99200 kg;
kecepatan penerbangan supersonik jelajah - 2120 km/jam;
jangkauan penerbangan praktis, dengan muatan komersial:
7 ton (70 penumpang) - 6200 km;
11-13 ton (110-130 penumpang) - 5500-5700 km;
15 ton (150 penumpang) - 5330 km.
Video Tu-144