Непросто решалась проблема обеспечения обзора пилотам, особенно во время взлета и посадки. Дело в том, что классическая форма носовой части фюзеляжа и остекления кабины приводила к большому росту сопротивления на сверхзвуке. Чтобы снизить его, нос самолета необходимо было сделать острым, однако в этом случае обеспечить обзор не представлялось возможным. Рассматривались различные предложения, в т.ч. убирающийся фонарь, и даже фонарь в полу пилотской кабины. В соответствии с этой идеей был построен натурный макет кабины, который показали А.Н.Туполеву. Однако он решительно отверг его, сказав: «Психологически летчика переделать нельзя». А затем предложил сделать нормальную кабину, но с отклоняемым на взлете и посадке носовым негерметичным обтекателем. (Аналогичная конструкция применена на «Конкорде» и самолете Т-4 разработки ОКБ П.О.Сухого).
Самолет Ту-144 (СССР-68001) в сборочном цехе ЖЛИиДБг 25 августа 1968 г.
Среди множества других вопросов, стоявших перед создателями Ту-144, хочется отметить проблему снижения интенсивности звукового удара. Для ее решения были проведены исследования влияния на силу удара размеров и формы самолета, высоты и режима полета, состояния атмосферы, рельефа местности и других факторов. К испытательным полетам привлекались Су-9, МиГ-25 и Ту-22. Итогом стали рекомендации по выбору также режимов и траекторий полетов Ту-144. Еще один непростой вопрос был связан с защитой пассажиров и экипажа от вредного влияния солнечной радиации, интенсивность которой на крейсерской высоте СПС многократно превышает ее уровень у земли. Однако хватит перечислений! Все равно всех проблем, с которыми столкнулись многочисленные создатели Ту-144, в одной статье не охарактеризовать. Важно, что в процессе их решения ММЗ «Опыт»*, да и вся советская авиационная наука и промышленность совершили качественный скачок в своем развитии, освоили новейшие технологии и вышли на самые передовые позиции в мире.
К лету 1965 г наиболее важные конструктивно-компоновочные решения по самолету уже были приняты, и в июле А.Н.Туполев официально предъявил МГА эскизный проект Ту-144. Вскоре состоялась макетная комиссия, протокол которой был утвержден 22 июня 1966 г. Однако уже в тот период стало ясно, что получить заданные характеристики на создаваемом самолете невозможно. Основными причинами этого были недостаточное крейсерское качество (около 7, а надо было более 8), малые коэффициенты подъемной силы, большая масса пустого снаряженного самолета (для опытного образца этот параметр оказался равным 84 т, что на 20 (!) т превысило расчетную величину). Тем не менее, чтобы не терять темпа работ, было решено продолжить создание этого варианта Ту-144, считая его экспериментальным или, выражаясь современным языком, демонстратором технологий. Постройка и испытания его позволили бы получить необходимый опыт, а перед запуском в серию Ту-144 все равно требовал бы доработки. Исходя из этой логики, уже 12 декабря 1966 г. решением ВПК №290 Генеральному конструктору Туполеву совместно с ЦАГИ, ЦИАМ и МГА было поручено проработать предложения по улучшению летно-техни-ческих и экономических характеристик Ту-144. Такие предложения вскоре были даны, и 30 июня следующего года выходит новое решение ВПК «О постройке самолетов Ту-144 с улучшенными летно-техническими характеристиками».
После положительного решения макетной комиссии работа над опытной машиной пошла во все возраставшем темпе. Создание Ту-144 советское руководство считало делом чести страны, и ОКБ Туполева не знало отказа буквально ни в чем. В частности, на этапе выпуска рабочих чертежей к ММЗ «Опыт» из других авиационных организаций страны, прежде всего, ОКБ О.К.Антонова и С.В.Ильюшина, было прикомандировано свыше 1000 классных специалистов. Главным конструктором самолета Андрей Николаевич назначил своего сына Алексея, который к тому времени уже около 20 лет проработал в ОКБ. Ветераны туполевской фирмы говорят, что в принятии решения о назначении Алексея Андреевича руководителем программы Ту-144, конечно, сыграли роль личные отношения отца и сына, но справедливо также и то, что он действительно был одним из лучших кандидатов на этот пост. С 1958 г. Туполев-младший возглавлял создание сверхзвуковой беспилотной авиатехники. За проделанную работу правительство удостоило его нескольких наград. Руководимый им коллектив имел опыт разработки и испытаний беспилотного самолета Ту-123 «Ястреб», который летал на высоте более 20 км на скорости 2700 км/ч. Именно на «Ястребе» впервые были найдены принципиальные решения вопросов борьбы с кинетическим нагревом, обеспечения стабильности работы топливной системы и маршевого двигателя, устойчивости и управляемости во всем диапазоне высот и скоростей. В программе Ту-144 Алексей Андреевич замыкал на себе всю текущую работу, а решением стратегических вопросов, обеспечением правительственной, организационной и научной поддержки проекта вплоть до своей смерти лично занимался Туполев-старший.
Сборка и отработка первого опытного самолета, так называемой «нулевки» {серийный №00-00, бортовое обозначение СССР-68001) шли напряженно. Наличие в ОКБ Туполева мощного опытного производства позволило организовать постройку самолета практически параллельно с его проектированием. При этом изучался один из главных вопросов программы - насколько можно использовать уже освоенные технологии и какое новое производственное оборудование необходимо заказать. Особенную остроту проблеме придавало применение в конструкции Ту-144 титановых сплавов, в связи с чем пришлось разрабатывать новые сварочные агрегаты и станки. Для изготовления длинномерных цельнофрезерованных панелей и лонжеронов потребовалось освоить станки с числовым программным управлением, первые образцы которых были чрезвычайно капризны. В связи с резким повышением требований к качеству поверхности СПС и точности соблюдения теоретических контуров пришлось решить ряд сложнейших вопросов при разработке стапельной оснастки.