Авиация и космонавтика 2009 07 - Авиация и космонавтика Журнал

Для конструкторского коллектива ОКБ А.Н. Туполева предстояло практически полностью произвести пересчет конструктивных элементов исходного Ту-104. Именно на этом проекте нашли применение масштабные методы прочностных расчетов, предложенные главным туполевским прочнистом A.M. Черемухиным, позволившие значительно сократить сроки проектирования.

Отдел оборудования ОКБ предлагал для самолета новое бортовое оборудование, которое в большой степени отвечало требованиям конца 50-х – начала 60-х годов и соответствовало классу самолета. Полностью перекомпоновывалась цент- ропланная часть крыла, теперь она была интегрирована вместе с мотогондолами, появилась возможность отказаться от схемы разделения воздушных потоков в воздухоподводящих каналах двигателей. Эти две конструктивные новации уже прошли проверку на четырехдвигательной модификации Ту-104 – самолете Ту-110.

Подобный подход к проектированию нового самолета с использованием опробированной схемы Ту-104, с максимально возможным использованием нового оборудования и применением новых двигателей, позволил сократить предполагаемые сроки создания самолета на 2-3 года.

На основании предварительных проработок по самолету, получившему обозначение Ту-124, А.Н. Туполев сделал доклад в ЦК КПСС и Правительстве. Предложения ОКБ были приняты, и 18.07.58 г. вышло совместное Постановление, а 31.07.58 вышел приказ ГКАТ, согласно которым ОКБ А.Н.Туполева поручалось спроектировать и построить скоростной пассажирский самолет Ту-124 с двумя двухконтурными ТРД Д-20П со следующими данными: максимальная скорость 950 км/ч, крейсерская скорость на высоте 1000012000 м – 750-900 км/ч, дальность полета с запасом топлива на 30 минут полета и на крейсерской скорости – 1350-1500 км, максимальная практическая дальность – 2000 км, потолок крейсерского полета – 10000-12000 м, коммерческая нагрузка – 5000 кг, длина разбега и пробега – 800 м, количество пассажиров – 36-40 человек, экипаж – 4 человека. Предусматривалось переоборудование Ту-124 в транспортно-санитарный вариант Ту-124ТС с грузоподъемностью 5000 кг. Самолет должен был эксплуатироваться с грунтовых аэродромов и взлетать с одним отказавшим двигателем.

Андрей Николаевич Туполев

А.А. Архангельский

И. Б. Бабин

А.Д. Калина

С.М.Егер

Д.С.Марков

Модель самолета Ту-124

Модели самолетов Ту-16, Ту-104, Ту-110, Ту-124

Ту-124 должен был быть представлен на совместные с ВВС и ГУГВФ Государственные испытания в четвертом квартале 1 959 года. В целях летной отработки двигателей Д-20П предполагалось установить их на опытный самолет Ту-110 во втором полугодии 1958 года и еще на трех Ту-110, находившихся в серийной постройке на заводе №22, в первом полугодии 1959 года. Испытания Д-20П на опытном Ту-110 должны были начаться в четвертом квартале 1958 года, а на трех серийных Ту-1 10 – во втором полугодии 1959 года.

Харьковскому заводу № 135 по конструкторской документации ОКБ- 156 в 1960 году необходимо было выпустить 10 серийных самолетов Ту- 124, причем первый из них должен был быть готов в четвертом квартале 1959 года. Соответственно ОКБ- 156 обязано было передать техдокументацию на завод №135 уже в первом квартале 1959 года. ГВФ обязан был принять эти машины и двигатели Д-20П для эксплуатационных испытаний.

Двигатель Д-20П должен был предъявлен на 100 часовые Государственные стендовые испытания во втором квартале 1959 года, после проведения испытаний и доводок в летных условиях. В соответствии с Постановлением Д-20П должен был иметь следующие данные: взлетная тяга – 5800 кг, при этом удельный расход топлива не должен был превосходить 0,7 кг/кг-ч. При крейсерской тяге у земли 3300 кг. удельный расход не должен был превышать 0,64 кг/кг-ч, на высоте 11000 м. К концу 1960 года предполагалось довести ресурс двигателя до 300 часов, расход топлива у земли до 0,6, а в режиме крейсерского полета на высоте до 0,8- 0,81 кг/кг-ч.

Постановление предусматривало внедрение на Ту-124 системы сдува пограничного слоя крыла для уменьшения длины разбега и пробега до 600-700 м. Для этого четыре двигателя Д-20П должны были быть доработаны под систему СПС, все отработки должны были быть проведены во втором полугодии 1959 г.

Для обеспечения нормального темпа работ по самолету Ту-124 необходимо было изготовить в 1958 году 26 двигателей Д-20П, из них 16 для переоборудываемых Ту-110, а уже в 1960 году промышленность должна была выпустить 60 двигателей типа Д-20П.

A.M. Черемухин

Л.Л. Селяков

Первый опытный Ту-124

В ходе проводившихся обсуждений с заказчиком и макетной комиссией было увеличено количество мест для пассажиров до 44, с последующей проработкой вариантов 56 и 60 местных модификаций. Для перевозки высокопоставленных делегаций, в том числе и правительственных, было решено подготовить варианты с повышенным уровнем комфортабельности и уменьшенной пассажировместимостью. Кроме того, военные для своих нужд настаивали на выпуске салонных и штабных вариантов, оборудованных средствами спецсвязи и соответствующим оборудованием. Как видно, уже на этапе проектирования и опытной постройки самолету Ту-124 прочилось широкое использование для различных целей в различных вариантах.

В течение второй половины 1958-го и начала 1959-го года ОКБ совместно с филиалами подготовило конструкторскую документацию на Ту-124, передало ее на опытный завод №156 и на серийный №135. Началась постройка опытного самолета в Москве с одновременным разворачиванием серии в Харькове, где Ту-124 должен был сменить серийный Ту-104А. Руководство всеми работами по самолету Ту-124 и его модификациям была возложена на Главного конструктора Д.С. Маркова, возглавлявшего в тот период работы по Ту-104, Ту-1 6 и Ту-22.

К началу 1960 года на заводе № 156 была закончена первая опытная машина №00-00 (бортовой номер 45000). Для серийного завода объем технической подготовки и организации производства определялся в основном отличиями Ту-124 от шедшего в серии Ту-104А в части компоновки и оборудования пассажирской кабины, средствам навигации и посадки. На заводе № 135 для снижения массы конструкции были освоены новые технологические процессы, например химическое фрезерование тонких крупногабаритных обшивок, а также герметических отсеков крыла (кессонов) для топлива. Плазово-шаблонный цех по своим возможностям и оснащению стал одним из самых передовых в МАП. Все это позволило выдать на испытания первые серийные Ту-124 в том же 1960 году.

Четвертый и пятый серийные Ту-124

Компоновочная схема Ту-124

29 марта 1960 года экипаж, возглавляемый летчиком-испытателем А.Д.Калиной, совершил на опытном Ту-124 первый полет. Заводские испытания продолжались до июня 1961 года, всего самолет сделал 105 полетов с общим налетом около 100 часов.

В мае 1 960 года из цехов завода №135 вышла первая серийная машина Ту-124 01-01 (бортовой № 45001), до конца года было выпущено еще 4 серийных машины. Фронт испытаний самолета расширялся: до середины 1961 года Ту-124 №02-01 (бортовой 45003) был передан ЖЛИ и ДБ, 02-02 (бортовой 45004), 02-03 (45005), а также первая машина выпуска 1961 года № 03-01 (45006) были переданы в ГВФ для эксплуатационных испытаний и обучения экипажей. Всего через ЖЛИ и ДБ к середине 1961 года прошло 6 серийных Ту-124, было подготовлено 8 летных экипажей. Несмотря на общую положительную оценку самолета, на первом этапе летных испытаний были выявлены следующие основные недостатки Ту-124:

– уменьшение эффективности элеронов и валежка самолета на больших скоростях;

– тряска всего самолета после взлета и тряска стабилизатора в полете при выпущенном шасси и закрылках;

– повышенные нагрузки на кронштейнах закрылков.

В ходе дальнейших испытаний первых самолетов Ту-124 как заводскими летчиками-испытателями, так и летчиками-испытателями ГВФ был также отмечен ряд других недостатков: неудовлетворительный обзор на посадке из кабины пилотов, малая эффективность поперечного управления на малых посадочных скоростях, малый диапазон центровок из-за отсутствия управляемого на земле стабилизатора, малая скорость открытия и закрытия щитка-закрылка, а также другие более мелкие дефекты по самолету, его системам и оборудованию.

Практически все замечания ОКБ и серийный завод старались исправлять в кратчайшие сроки, проводя доработки в серии. С августа 1961 года Ту-124 начали выходить с измененной носовой кабиной штурмана: ось ее была наклонена вниз относительно строительной горизонтали самолета на 5 градусов, длина ее была уменьшена на 0,53 м, что улучшило обзор из кабины пилотов. Первым под новую штурманскую кабину был переоборудован Ту-124 № 45003, а с самолета №04-01 (45011) все серийные Ту-124 выходили с новой кабиной. С мая 1961 года с самолета № 03-02 (45007) угол поперечного отрицательного «V» крыла был увеличен с 2,5 градусов до 1. Были и другие доработки, позволившие довести самолет и передать его на совместные Государственные испытания.