Неизвестный Туполев - [51]

Экономика воздушных перевозок, экономическая эффективность самолета — сейчас это является само собой разумеющимся основным показателем пассажирского самолета. Однако в то время, в 60-е годы, это только начинало осмысливаться.

Сергей Михайлович создает в отделе технических проектов специальную бригаду экономики. Руководить ею приглашается профессиональный экономист, сотрудник ГосНИИГА, Вадим Петрович Гальковский. Разворачиваются серьезные исследования. Отец непосредственно участвует в них. Он налаживает тесное сотрудничество с ГосНИИГА, которое в условиях существования единственной государственной авиакомпании «Аэрофлот» является, по существу, техническим заказчиком самолетов. Начальник ГосНИИГА, а позже заместитель министра гражданской авиации Кулик Михаил Маркелович становится частым гостем в кабинете Сергея Михайловича.

Подход на основе экономики при существовавших в то время очень низких ценах на топливо потребовал максимально возможное увеличение скорости. Ставилась задача обеспечить самолету Ту-154 экономическую крейсерскую скорость 900–950 км/ч, поскольку уже выше при обтекании крыла потоком воздуха начинаются сверхзвуковые явления. Эта скорость больше, чем у всех разрабатываемых самолетов того времени. Да и в настоящее время попытка превысить это значение крейсерской скорости была предпринята на проекте самолета «Super Cruser» фирмы «Боинг» с той же целью повышения экономичности перевозок. Но этот проект остался нереализованным.

Поэтому для самолета Ту-154 было выбрано сравнительно тонкое крыло умеренного удлинения со стреловидностью 35°. Той же цели, то есть наивыгоднейшим условиям крейсерского полета, отвечал и создаваемый профиль крыла. Но такое в какой-то мере узкое решение могло бы отрицательно сказаться на взлетно-посадочных характеристиках самолета. Для получения оптимального решения Сергей Михайлович впервые организует в отделе техпроектов широкие параметрические исследования для определения влияния конструктивных и аэродинамических параметров самолета, таких, как площадь крыла, энерговооруженность, взлетно-посадочные характеристики и т. д., на основные эксплуатационные показатели.

Выявляются основные закономерности и взаимное влияние многочисленных характеристик, впервые осознается и реализуется системный подход к обоснованию облика летательного аппарата.

Как замечал отец, вместе с разработкой самолета Ту-154 формировался научный подход, наука проектирования пассажирского самолета. Эти исследования и их результаты стали содержанием курса лекций для студентов самолетостроительного факультета МАИ.

Учебник «Проектирование пассажирских самолетов», написанный Сергеем Михайловичем в это время, начинается словами: «Первой задачей, которая встает перед конструкторами пассажирского самолета в начале проектирования, является обеспечение наибольшей экономичности этого самолета».

Там же во введении формулируются основные положения этой методологии: «Особенностью проектирования пассажирских самолетов является необходимость обеспечения в первую очередь:

а) высокой экономичности перевозок,

б) максимальной безопасности перевозки пассажиров:

в) определение жизненных условий для пассажиров во время полета и максимального комфорта,

г) возможность совершать рейсы даже в тяжелых метеорологических условиях для получения высокой регулярности полетов по расписанию»

К этому следует добавить еще одно, специфическое в то время для нашей страны условие — возможность эксплуатации самолета с имеющихся взлетно-посадочных полос (ВПП).

Это последнее требование крайне важно. Было горячее желание обеспечить взлет и посадку самолета на аэродромы по всей территории Советского Союза, дать возможность населению выбраться из любого «медвежьего уголка» страны. Ту-154 приходил на смену Ту-104. Но даже и он в начальный период эксплуатации вынужден был использовать на посадке тормозной парашют. Не хватало длин ВПП, бетонные покрытия небольшой толщины не обладали достаточной прочностью, плохое качество бетона приводило к выкрашиванию. Проседание и износ бетонных плит обуславливал появление ступенек на ВПП. А ведь самолет Ту-154 на 20 тонн тяжелее Ту-104. Впервые экономика самолета рассматривалась на реальной сети авиационных трасс и аэродромов.

Необходимы были принципиально новые разработки, чтобы гарантировать эксплуатацию Ту-154 на аэродромах, принимающих турбовинтовые самолеты Ил-18 и Ан-10. Удовлетворить эти требования удалось благодаря высокому уровню механизации крыла: введению впервые на советском пассажирском самолете предкрылков, обслуживающих переднюю кромку крыла, интерцепторов и мощных откатных трехзвеньевых щелевых закрылков.

Размах закрылков на Ту-154 за счет сокращения размаха элерона доведен до 75 % длины крыла. А уменьшение размаха элерона компенсировано использованием интерцепторов, как органов поперечного управления.

Анализировалось влияние хорды закрылка на его характеристики. Было установлено, что при небольших приростах подъемной силы закрылок с малой хордой обладает лучшим аэродинамическим качеством. Малая хорда выгодна при взлетах с пониженной тяговооруженностью, например в условиях жары и высокогорья. Однако при посадке у закрылка с такой хордой есть серьезный недостаток — у него невелик коэффициент подъемной силы Сочетание благоприятного влияния малой хорды во взлетном положении механизации с большими значениями Су максимум на посадке обеспечивается использованием эффекта переменной хорды.