Начало работ над самолётом ДРЛО А-50 совпало по времени с последней попыткой ОКБ Туполева предложить свой носитель комплекса «Шмель». Таковым должен был стать Ту-156 (уже не на основе Ту-142), общий вид которого по последнему варианту проекта очень напоминал американский самолёт Е-ЗА.
Макет Ту-156. В таком ракурсе машина очень сильно напоминает американский Е-ЗА
Макет самолёта ДРЛО Ту-156. Хорошо видна третья основная опора шасси под фюзеляжем
Расчётные тактико-технические характеристики самолёта Ту-156
Размах крыла 45,8 м
Длина52,5 м
Высота на стоянке 14,6 м
Диаметр фюзеляжа3,8 м
Площадь крыла 307 м
Максимальная взлётная масса 182 т
Крейсерская скорость 720 км/ч
Дальность полёта 5200 км
Продолжительность полёта 8,1 ч
Практический потолок 10 000 м
Экипаж 9 человек
Двигатели 4хД-30КП
Тяга 4x12 000 кг
Самолёт АРАО Ту-156 (проект)
Эта машина специально разрабатывалась как самолёт ДРЛО и не являлась модификацией какой-либо серийной военной или гражданской машины. Четыре двигателя Д-30КП располагались на пилонах под крылом. Антенна РЛС устанавливалась на двух лёгких пилонах над фюзеляжем.
Ту-156 отличался совершенно необычным и редко встречающимся в практике самолётостроения четырёхопорным шасси. Четвёртая опора монтировалась между двумя основными на центроплане. Самолёт нес оборонительное вооружение в виде хвостовой спаренной дистанционно управляемой пушечной установки.
Всё было хорошо в этом проекте, за исключением одного: самолёт-носитель надо было создавать заново, а это требовало времени и дополнительных средств. Новая же машина требовалась ВВС срочно, поскольку к началу 1970-х гг. страны НАТО обладали мощными ВВС, способными прорывать противовоздушную оборону СССР и его союзников на малых высотах. Поэтому при рассмотрении заказчиком различных проектов его мнение склонилось в пользу размещения комплекса «Шмель» на базе военно-транспортного самолёта Ил-76, который в 1971 г. уже запускался в серию.
Ту-155 − экспериментальная модификация самолета Ту-154, в основу которой заложена проверка работоспособности аппарата на двигателях, которые использовали криогенное топливо. Первый полет совершил в 1988 году. За все время построено около 100 экземпляров, из которых 5 работали на жидком водороде.
История
В связи с наступившим энергетическим кризисом 70-х годов авиапромышленности пришлось рассматривать альтернативные типы топлива и их возможность применения на летательных аппаратах.
Академия наук СССР вместе со специалистами, учеными различных институтов развернула программу по внедрению водородного топлива как энергетической базы в различные отрасли народного хозяйства. В авиапромышленности данная тема получила название «Холод».
На ММЗ «Опыт» начали постройку летающей лаборатории, которая бы потребляла как топливо жидкий водород. Базовой моделью для этой задачи стал самолет Ту-154Б. Программа способствовала также улучшению экологической ситуации. Для разработки летающей лаборатории понадобилось провести огромный объем научно-исследовательских и проверочных работ. Дефицит бензинового и керосинового топлива на рынке требовал его замены природным газом. В авиации он приемлем только в сжиженном состоянии (СПГ).
Двигатели на жидком водороде имели огромный потенциал развития. Топливо в резервуарах имело постоянную температуру -253 °C. С 1989 г. стали применять двигатели, работающие на СПГ (температура -162 °C).
Плюсом потребления СПГ в авиации является не только экологическая чистота, но и экономичность. При росте цен на нефть стоимость сниженного природного газа не увеличится. Теплотворная способность данного вида топлива на 15% выше, нежели углеродных аналогов (бензин и керосин).
Ту-155 видео
Криогенный авиакомплекс позволил проводить исследования с огромным количеством криогенного топлива. Летающую лабораторию Ту-155 сделали путем переделки самолета Ту-154 (бортовой номер 85035).
Первый полет самолета Ту-155 произошел 15.04.1988. Руководил машиной в этот день летчик-испытатель В. Севанакаев. Был проведен ряд испытаний, результатом которых стало не только подтверждение эффективности использования альтернативного топлива, но и 14 мировых рекордов авиации. Ту-155 успешно провел дальние международные перелеты «Москва – Братислава − Ницца» и «Москва − Ганновер».
Отличительные черты конструкции
В связи с перестройкой самолета на вероятность использования криогенного топлива в состав конструкции внесли следующие коррективы:
В одном из отсеков самолета разместили топливный бак, имеющий высокоэффективную теплоизоляцию для локализации жидкого водорода или СПГ.
Доработали топливную систему самолета. Топливный комплекс имел в расположении агрегаты системы подачи горючего в двигатель, систему стабилизации давления внутри бака с предохранительным аварийным устройством, систему наддува бака и циркуляции, аварийного слива топлива. В систему подачи топлива входили струйные и центробежные насосы, теплоизолированные трубопроводы, криогенные клапаны и аппараты.
Самолет снабдили тремя дополнительными системами:
гелиевая – отвечала за управление устройствами силовой установки;
азотная – замещала обычную атмосферу в отсеках самолета и предупреждала экипаж об утечке криогенного топлива;
система, отвечающая за отсутствие воздуха в теплоизоляционных полостях.
Экспериментальный штатный двигатель НК-88 разработки конструктора Н.Д. Кузнецова.
Для проведения экспериментальных работ и технического обслуживания был разработан криогенный авиационный комплекс. В его состав вошли следующие системы:
пневмопитания;
заправки криогенным топливом;
газового анализа;
электроснабжения;
противопожарная система орошения водой;
телевизионного контроля;
проверки качества потребляемого топлива.
Технические идеи и решения, которые были применены в создании Ту-155, внесли огромный вклад в советскую науку. Страна получила важнейший опыт работы проектирования систем, работающих на криогенном топливе, которые в то время называли технологиями будущего. Освоены новые методы исследования, создана экспериментальная база летательных аппаратов, потребляющих в качестве горючего сниженный природный газ или водород. Специально под этот тип топлива спроектированы противопожарные системы.
На базе самолета Ту-155 было потом построено много моделей авиалайнеров и грузовых самолетов, несущих криогенные силовые установки. Направление по внедрению альтернативного вида топлива в авиации с начала 90-х годов обрело международный характер. В 90-х годах построена мощная кооперационная система предприятий, делающая криогенные силовые установки для различных отраслей промышленности и транспорта.
Ту-155 характеристики:
| Модификация | |
| Размах крыла, м | 37.55 |
| Длина самолета,м | 47.90 |
| Высота самолета,м | 11.40 |
| Площадь крыла,м2 | 202.00 |
| Масса, кг | |
| пустого самолета | 52000 |
| максимальная взлетная | 98000 |
| Тип двигателя | 2 2 НК-8-2 + 1 НК-88 |
| Тяга, кгс | 3 х 10500 |
| Крейсерская скорость, км/ч | 850 |
| Практическая дальность, км | 2800 |
| Продолжительность полёта на криогенном топливе, ч. | 2 |
| Практический потолок, м | 11900 |
| Экипаж, чел | 4 |
ДАННЫЕ НА 2012 г. (стандартное пополнение)
Ту-156 / самолет 156 (проект)
Самолет дальнего радиолокационного обнаружения и управления (ДРЛОиУ). В конце 1960-х годов появилась необходимость обеспечить обнаружение воздушных целей на фоне подстилающей земной поверхности. Для решения этой задачи начато создание радиотехнического комплекса "Шмель" с антенной системой "Гриб" (НПО "Вега-М", главный конструктор РЛ-комплекса - В.П.Иванов). В 1969 г. Постановлением совмина СССР начаты работы по созданию радиолокационного комплекса "Шмель" с размещением на одном из серийно выпускающихся самолетов. ОКБ А.Н.Туполева для размещения комплекса "Шмель" начата проработка вариантов носителей. В 1970 г. подготавливается аванпроект по самолету ДРЛОиУ в котором рассматриваются несколько вариантов - , Ту-154 и Ту-126. Самолет , несмотря на поддержку этого варианта Заказчиком, был отвергнут из-за сложности размещения в узком фюзеляже комплекса оборудования. Ту-154 не устроил небольшой продолжительностью полета и необходимостью значительного изменения конструкции. Использование Ту-126 так же не представлялось возможным из-за прекращения его серийного производства и утилизации всей оснастки. В результате в ОКБ А.Н.Туполева было принято решение о проектировании нового самолета - носителя комплекса ДРЛОиУ - самолета "156". КБ подготовлен аванпроект, но в связи с требованием Заказчика о размещении радиотехнического комплекса на серийно выпускающемся самолете выбор носителя был сделан в пользу Ил-76 и позже был создан самолет ДРЛОиУ .
Конструкция - самолет имел нормальную аэродинамическую схему, конструктивно подобен Ту-126 с размещением ТРДД под крылом на пилонах.
Проекции проекта самолета ДРЛОиУ "156" (Ригмант В.Г. Отечественные самолеты и вертолеты ДРЛО // Авиаколлекция №3 / 2009 г.).
Шасси - четырехопорное. Четвертая опора размещелась между основными стойками шасси под центропланом самолета.
Двигатели - 4 х ТРДД Д-30КП тягой по 12000 кг, двигатель оборудован реверсивным устройством.
ТТХ самолета
:
Экипаж - 9 чел
Длина - 52.50 м
Размах крыла - 45.80 м
Высота - 14.60 м
Диаметр фюзеляжа - 3.8 м
Площадь крыла - 307 кв.м
Масса максимальная взлетная - 182.000 кг
Масса пустого - 107.350 кг
Скорость максимальная - 840 км/ч
Скорость крейсерская - 720 км/ч
Дальность полета:
- без дозаправки - 5200 км
- с дозаправкой - 6800 км
Потолок практический - 10000 / 11000 м
Продолжительность полета - 8.1 часа
Вооружение : в хвосте самолета предполагалась размещение дистанционно управляемой оборонительной пушечной установки.
Оборудование : комплекс радиотехнического оборудования "Шмель" с антенной системой "Гриб".
Модификации
:
- самолет 156 / Ту-156 (1970 г.) - базовый вариант самолета / самолет ДРЛОиУ.
- "Титан-П" (1974 г.) - проект дальнего противолодочного самолета ОКБ Бериева, который предполагалось создать на базе самолета "156" ОКБ А.Н.Туполева.
Статус
: СССР - аванпроект, не строился и не летал.
Источники
:
Ригмант В.Г. Отечественные самолеты и вертолеты ДРЛО. // Авиаколлекция. №3 / 2009 г.
Ту-156 (156). Сайт
Ту-126 с комплексом «Лиана» могли удовлетворять требованиям по борьбе с воздушными целями до второй половины 60-х годов, до перехода самолетов ударной авиации стран НАТО к действиям на малых и сверхмалых высотах. Одним из существенных недостатков комплекса «Лиана» была его неспособность выделения низковысотных целей на фоне земли. Специальные тренировки экипажей Ту-126 позволили снизить высоты полетов самолетов, с которых комплекс мог «подсвечивать» цели своим радиолокатором снизу. Однако это являлось лишь частичным решением, ПВО требовался новый комплекс, способный отслеживать цели на малых высотах на фоне земли. Тем не менее, действуя совместно с истребителями-перехватчиками, в том числе и с дальними туполевскими Ту-128, самолеты и их бортовые комплексы работали в системе ПВО СССР в течение более чем десяти лет, обеспечивая прикрытие нашего воздушного пространства. В 1984 году Ту-126 снимаются с вооружения и заменяются на А-50 с радиотехническим комплексом «Шмель», более полно отвечавшим современному уровню развития радиоэлектронной техники и требованиям борьбы с маловысотными целями.
Таким образом, уже к моменту развертывания комплекса Ту-126, он, в свете новых требований, стал постепенно устаревать. С учетом создавшейся ситуации во второй половине 60-х годов в СССР начались научно-конструкторские работы по созданию нового авиационного комплекса дальнего радилокационного дозора, способного эффективно работать по низковысотным целям. В проектирование запускается новый радилокационный комплекс с радиолокатором дальнего наблюдения «Шмель», с антенной системой «Гриб», аналогичной применявшейся на Ту-126.
В 1969 году принимается правительственное решение о начале разработки нового самолета-носителя под комплекс «Шмель». Одним из условий, определявших ход предстоящей работы, стало требование военных по использованию в качестве базового самолета одной из серийных тяжелых машин. ОКБ А.Н. Туполева на основании правительственного решения подключилось к работам по созданию нового перспективного самолета ДРЛО. В 1970 году подготавливается аванпроект по данной теме, получившей по ОКБ шифр самолет «156». В аванпроекте для самолета ДРЛО рассматривалось использование нескольких машин разработки ОКБ. Анализу подверглись Ту-142М, Ту-154 и Ту-126. Ту-142М отвергли из-за сложности нормального размещения аппаратуры комплекса «Шмель» на самолете из-за малого диаметра и объема фюзеляжа, хотя ВВС настаивали именно на Ту-142М (повторялась один в один история с первоначальным выбором Ту-95 для Ту-126). Ту-154 отвергли из-за необходимости существенной переделки базовой конструкции и сравнительно небольшой продолжительности полета. Наиболее подходящим для этих целей, как показал проведенный анализ, оказался «старичок» Ту-126, но поскольку его производство к тому времени на КуАЗ-е свернули и всю оснастку разобрали, этот выбор носил чисто «академический» характер. Анализ самолета-носителя комплекса «Шмель» в данном случае давал исходный материал для проектирования нового самолета. В последствии в ОКБ такую попытку предприняли: под комплекс «Шмель» был подготовлен аванпроект совершенно нового самолета Ту-156 («156») с четырьмя двигателями Д-30КП, близкого по своим основным компоновочным решениям к американскому E-3A. Столь радикальное предложение ОКБ принято не было, заказчик настаивал на использование одного из серийных самолетов. В результате выбор ВВС пал на проект А-50, предусматривавший использование серийного транспортного Ил-76МД.
Источники информации: Роман Астахов. Русская Сила. Самолет ДРЛО "156"
Владимир Ригмант. Под знаками "АНТ" и "ТУ"
Ту 156 - грузопассажирская модификация среднемагистрального самолета Ту-154М, на котором установлены три двигателя НК-89, и в качестве топлива возможно использование сжиженного природного газа (СПГ) или традиционного авиакеросина.
Такой подход обусловлен тем, что пока нет развитой инфраструктуры для сжижения газа и обеспечения заправок самолетов. По мере ее создания и развития Ту-156 будет переходить на использование только СПГ. Главный конструктор самолета Ту-156 В. Андреев сообщил также, что самолет можно будет легко конвертировать из пассажирского варианта в грузовой и наоборот: `Все будет определяться конкретными потребностями заказчика`.
В октябре 1998 года АО `Газпром` просил самолетостроителей создать пассажирский самолет Ту-156, в то время как всеми постановлениями правительства и предыдущими решениями планировалось создание грузопассажирского варианта. Перекомпоновка самолета включает в себя переработку конструкторской документации, связанную с переносом в другое место бака для сжиженного природного газа, установленного по первоначальному проекту (частично) в грузовом (пассажирском) отсеке фюзеляжа. Сейчас создается конвертируемый вариант, рассчитанный на перевозку до 104 пассажиров или 14 т груза.
РАЗМЕРЫ.
ЧИСЛО МЕСТ. Сейчас создается конвертируемый вариант Ту-156, рассчитанный на перевозку до 104 пассажиров или 14 т груза.
ДВИГАТЕЛИ. Ту-156 оснащен 3 двигателями НК-89 взлетной тягой по 10.500 кг.
Двигатели создаются Самарским НТК `Двигатели НК` на базе штатного двигателя НК-8-2у.
Удельный расход топлива (СПГ) на высоте 11000 м и скорости М=0,8 составляет 0,74 кг/кг-ч.
Расход топлива: на газе 400 гр/т-км, на керосине - 438,8 гр/т-км.
МАССЫ И НАГРУЗКИ.
Сжиженный природный газ (метан) 16800 кг;
Керосин 10200 кг;
ЛЕТНЫЕ ДАННЫЕ.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ. Самолет Ту-156 переделывается из серийного Ту-154М. Конструкция крыла остается практически без изменений, а в конструкции фюзеляжа требуется выполнить много доработок, связанных с хранением криогенного топлива. Основной особенностью конструкции Ту-156 является наличие двух криогенных топливных баков - основной (задний), емкостью 13 т размещен в хвостовой части отсека, передний, на 3,8 т, размешен под полом. Основной бак для криогенного топлива диаметром 3100 мм и длиной 5400 мм выполнен из алюминиевого сплава АМГ6 и покрыт слоем пенополиуретановой изоляции толщиной 50 мм. Система дренажа осуществляет сброс паров только в аварийной и в нештатной ситуациях. В основном баке выделен расходный отсек. В процессе выработки топлива он заполняется топливом из основного отсека струйными насосами. Подача топлива производится по отдельной магистрали для каждого двигателя с помощью электроприводных центробежных насосов производительностью 20 куб. м в час, создающих перепад давления 0,17 МПа.
Заправка самолета ведется методом передавливания СПГ из емкости заправщика за счет создания в нем избыточного давления. Регулирование параметров заправки - полуавтоматическое. В заправочной магистрали устанавливается фильтр с номинальной тонкостью очистки в 5 мкм. Заправка СПГ осуществляется с двух бортов самолета от двух топливозаправщиков и занимает не более 30 минут.
На самолете используются с целью накопления опыта 2 основные системы работы двигателей - на керосине и на СПГ. Переключение с одной системы питания на другую занимает 5 сек.
СОСТОЯНИЕ ПРОГРАММЫ.
Как сообщалось в начале февраля 1999 года, РАО `Газпром` заказало один самолет Ту-156 на 104 пассажирских места для воздушных перевозок работников, работающих вахтовым методом.
Тогда же велись переговоры с `Газпромом` и `Лентрансгаэ` о проработке вариантов эксплуатации самолета Ту-156 на криогенном топливе и создания необходимой инфраструктуры сжижения газа. По Ту-156 проводится переработка конструкторской документации по новым требованиям Газпрома с планируемой ее завершением в конце 1999 года. Ранее `Газпром` требовал грузопассажирский самолет, сейчас речь идет только о пассажирской машине.