[科普中国]-图-144客机

发展历程研发历史

图一144于1962年开始设计，图-144是前苏联图波列夫设计局设计制造的第一架超音速运输机。为了缩短研制周期,抢先投入航线使用,图-144原型机采用了与英法合搞的“协和”号超音速运输机非常相近的气动布局。图-144采用了狭长三角形机翼和无尾的布局,4台发动机和翼下进气道,机翼大部分无扭转。据称,研制过程中,曾用一架米格-21改装狭长三角翼无尾试验机,进行了几十次飞行试验。图-144的生产型于1973年5月在巴黎博览会上首次展出。与原型机比较,生产型的改动比较大,除了机身加长加宽以外,重新设计了机翼、起落架和发动机短舱,头部又增加了可收放的鸭翼。估这是由于进行了大量的气动选型和试验的结果。2

1968年12月31日首次试飞，1969年6月5日首次实现超声速飞行(飞行速度为马赫数1，即340m/s或1224km/h)，1970年5月26日飞行速度首次超过马赫数2。在原型机基础上改进的生产型图-144参加了1973年的法国巴黎航展，但这架飞机在此次航展飞行表演中发生空中解体事故，飞机上的人员全部遇难。1975年12月图一144首先投入苏联国内货运及邮政服务，1977年11月开始在莫斯科一阿拉木图航线上载客飞行。但1978年再次发生事故，因而于1978年6月1日停止客运飞行，只用于货物和邮件的空运，其载客运营仅历时半年，共完成55次航班任务。改进型图一144D于1981年投入航线使用，但也只用于货物和邮件的空运。后来因苏联民航当局认为其运行收益不佳，1984年彻底停止了航线飞行。图一144飞机停止商用运营前，共完成了102次客运及货运的正式航班。图一144共制造16架，最后生产的两架图一144主要用于研究试验台，包括对臭氧层的研究。尽管首次设计的超声速客机没有达到预期目标，不甘寂寞的图波列夫公司在1993年法国巴黎航展上又展出了其设计的第二代超声速运输机图-224的模型。3

里程碑1962年开始研制；1965年在巴黎航空博览会上展出飞机模型；1968年12月原型机(CCCP-68001)开始试飞；1969年1月原型机第二次试飞；1970年5月首次公开亮相；1973年5月巴黎博览会上首次展出生产型机；1975年12月投入国内货运；1977年11月开始在莫斯科至阿拉木图的航线上载客飞行；1978年6月停止客运飞行。2

生产使用图波列夫设计局共制造出16架图-144客机，计有1架原型机（编号:CCCP-68001）、1架产前Tu-144S型（CCCP-77101）、9架量产Tu-144S型（CCCP-77102-110）以及5架Tu-144D型（CCCP-77111-115）。在制造68001期间，另制造了最少1个机体，用作地面测试之用。在引擎方面，Tu-144S使用NK-144涡轮扇引擎，Tu-144D使用推力更大的RD-36-51引擎，比NK-144更省油，在超音速飞行时不需使用加力燃烧室，以及续航距离更长。

主要型别图一144原型机。生产1架。

图一144S生产型。生产9架。在原型机的基础上，机身加长了5.7m，增加了20个座位，机翼平面形状、起落架和发动机短舱有所改动，机头两侧加装了可伸缩前翼，降落时伸出，可降低进近速度，并使飞机降落更为平稳舒适。使用NK一144F涡扇发动机。3

图一144D改进型。生产5架。1973年图一144在法国巴黎航展上发生空难后，迫于各方面压力，图波列夫实验设计局开始对图一144进行改进，对结构进行加固，由此增加了近10000kg的重量，并改用苏联科列索夫设计局的发动机RD一3651来替换原来的发动机。3

图一144LL美国国家航空航天局(NASA)试验平台。1990年NASA启动高速研究计划(HSR)，并采用图-144作为HSR试验平台进行高速商用飞机研究。基于图一144D改装而成的图一144LL飞行试验台于1996年11月29日成功首飞。该机采用图一160战略轰炸机使用的NK一321发动机。图一144LL在1996～1997年飞行27次，尽管取得大量的试验成果，但最终该项目因资金问题而终止。3

设计特点机翼原型机的机翼基本上是双三角形的下单翼。前缘为直的折线,机翼内段前缘后掠角约76°,外段前缘后掠角约57°。内段带前缘锥度扭转,而外部则无扭转,故亚音速和超音速飞行时的升阻比较低。但在生产型飞机上已作了改进、翼展增大1.15m,采用了与“协和”号相同的锥形扭转,整个内外段翼面向上凸起弯曲,后缘向下凹陷弯曲,因此提高了气动效率。2

机翼为多梁结构,由整体铣切的铝合金蒙皮壁板、翼肋和大梁焊接在一起,并形成整体油箱。翼根承扭盒是钛合金的。机翼前缘是用发动机的热空气防冰,并可隔热,使热不会传到主要结构部分。4

助力操纵面是:每侧机翼后缘有4个单独的升降副翼;方向舵分两段,每段由2个单独的作动筒操纵。所有的操纵面,包括每边机翼上的四块升降副翼和方向舵都是钛合金材料制造的。2

机身生产型机身长65.7m,较原型机增长5.7m。流线形的头部在起飞着陆和停放时可下垂12°,以保证良好的视界。机身和下单翼融合在一起,机身下表面较平,因而具有良好的机身升力特性和方向稳定性。不足之处是座舱地板下面不能设置行李舱或小的货舱。2

在生产型上,在驾驶舱后面靠上边机身两侧加装有可收放的鸭翼,以改进三角翼飞机在低速大迎角下的操纵性、稳定性和起落时飞机的配平能力,改善飞机进入跨音速时的加速性及操稳性,增大载荷和航程。采用前置鸭翼,使跨音速时的气动阻力大为降低,使飞机能更快、更容易地通过音障,同时改善了跨音速时旅客的舒适性,降低了燃油消耗。前置操纵面展弦比较大,具有双缝前后缘襟翼,可动的后缘襟翼可改变操纵面的翼型弯度。2

机身为全金属半硬壳结构,窗框与门框和机身侧蒙皮为一整体,系铝合金整体铣切钣件,与隔框的连结形式为焊接。生产型舷窗数由原型的25个增至34个。旅客舱前方和左侧中央有舱门，应急出口由4个增加至6个。2

起落架起落架支柱系用高强度合金钢和钛合金的混合结构。在原型机上,主起落架是三轴小车形,每轴有4个轮子,总共12个轮胎。收起时,转180°向前半收入机翼内,突出部分有整流罩。在生产型上,主起落架改为双轴小车形,8个轮胎。主起落架固定在发动机舱处,收起时转90°向前收入进气道中间。采用四重钢盘刹车。2

在原型机上,前起落架有2个轮胎,向后收入左右进气道之间的整流罩内。在生产型上,前起落架向后收入机身下部。起落架舱壁有隔热层,以防发动机热。同时还有冷空气通入起落架舱、以冷却起飞后的轮胎和在飞行中散热。2

动力装置装有4台库兹涅佐夫设计局设计的双转子加力涡轮风扇发动机,在原型机上,4台发动机是装在翼下中央的1个发动机舱里,方形可调截面的进气口,进气道约长23m。在生产型上改为2个翼下发动机舱,每个发动机舱装2台发动机(与“协和”号相似),进气道也用活动斜板自动调节,其中部开有辅助进气门。2

发动机短舱的80%是钛合金材料,进气口为钛合金,进气道有部分采用铝合金。从发动机热区到尾喷口这一段又是钛合金。

图-144发动机单台最大推力为13000kg,加力推力为17500kg;生产型飞机用发动机的加力推力已提高到20000kg。仅在高温条件下起飞,或在超音速巡航飞行时才使用加力。

图-144原型的载油量为70000kg,生产型已增至80000kg。在机身尾锥内有1个平衡油箱,以平衡飞机重心的移动。在后机身右侧有一根粗的外部输油管与主油箱相连。

座舱驾驶舱乘员由3人组成(2名驾驶员和1名飞行工程师)。驾驶员靠背座椅全部可调。座舱基本布置乘坐140名旅客,有3个客舱。前客舱为头等舱,有11个座位,基本上每排3座,前两排之间有桌台。中间舱为普通舱,通过一个活动隔板与前客舱分隔开,有30个座位,共6排,每排5座,3座布置设在中央过道的左侧。后客舱也是普通舱,有15排座位,基本上每排5座,但最后几排因机身宽度变窄,每排只能布置4座,总共乘坐90人。头等舱排距通常为1020mm,普通舱排距为870mm。座舱布置可任意改变。飞机上共有2个厨房、2个衣帽间和4个盥洗室(前舱和中舱各1个,后舱2个),2个厨房布置在客舱前部和中部,客舱前部和中部各有1个衣帽间。客舱后边和发动机平行的部位是1个大型货舱,舱内有半自动的装卸货系统,货舱右后侧有1个大舱门。3

系统飞机有四套独立的液压系统,同时工作,用来操纵舵面,但其中任何两套提供的动力就能完全满足所有飞行状态下的要求。设有增压系统和空调系统。

航电设备1台与惯性导航系统相联的电子模拟计算机;中央大气数据系统;自动驾驶仪;飞行零位指示器;水平位置指示器;转弯侧滑仪;测距设备;一台活动地图导航显示器;数字经纬度读数器;气象雷达以及可变几何形状的进气口调节控制系统。

常规飞行中约有百分之九十时间是自动控制的。2

技术数据乘员（驾驶舱内）：3人（飞行员、副驾驶、飞行工程师）

载客量：140人

长度：65.70米

翼展：28.80米

高度：12.55米

机翼面积：506.35平方米

空重：99,200千克

最大起飞重量：207,000千克

动力系统：4 ×RD-36-51加力发动机

加力推力：4 ×240千牛

最大飞行速度：2.35马赫（2,500千米/小时）

实用升限：20,000米

航程：6,500千米

爬升率：50米/秒

翼载荷：410.96千克/平方米

推重比：0.47

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使用特点图一144是世界上最先飞行的超声速民航客机，在着陆时采用减速伞减速。图一144运用了当时最先进的导航系统和电子计算机技术，但其噪声非常大，在飞机内就像经历风洞试验一样，另外其经济性较差，且服役期间事故频发。3

1973年6月3日，在法国巴黎航展上，“协和”飞机与图一144一一世界仅有的两种超声速客机一一同台进行飞行表演。图一144进行最后一次通场后在爬升过程中，突然转为猛烈的俯冲，随后飞机在空中解体，机上6名机组人员、地面8人遇难，随机的图一144主任设计师弗拉基米尔·连杰罗夫也一同遇难。3

1978年5月23日，一架改进型的图一144D进行测试，地面起动点火过程中，燃油管路破裂，飞机起飞后，由于燃油大量泄漏，在3000m高度出现火警，飞机紧急折返，4台发动机先后有3台停车，驾驶舱也充满烟雾，驾驶员冷静应对，在一块平地上以机腹接地成功迫降。8名乘员中有两名飞行工程师遇难。3

服役情况Tu-144S型客机于1975年12月26日起开始服役，提供货运及邮政服务，来往莫斯科与现哈萨克首都阿拉木图之间。至1977年11月始提供载客服务，但在1978年5月23日的空难发生后，俄罗斯国际航空（Aeroflot）于6月1日把图-144退出客运行列，其载客服务只历时半年，以及共完成55次航班。

图-144在退出客运后，货运服务没有终止，俄航使用新型的Tu-144D型飞机，配备更省油的RD-36-51引擎，其航线可以更长，可来往莫斯科与哈巴罗夫斯克之间。在飞机脱离商用服务以前，共完成了102次客运及货运的正式航班。

Tu-144在1980年代仍有服役，提供额外及非正式的航班，已知的最后一班图-144飞于1987年，由克里米亚飞往基辅。