Отличительные черты конструкции

2018-01-23T14:42:32+00:00

Самолет ДРЛО Ту-156 (проект).

Разработчик: ОКБ Туполева
Страна: СССР
Проект 1969 г.

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 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 (самолет «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.

Самолет ДРЛО Е-3А ВВС США.

В результате выбор ВВС пал на проект А-50 , предусматривавший использование серийного транспортного Ил-76МД .

ЛТХ (расчетные):

Модификация: Ту-156
Размах крыла, м: 45,80
Длина самолета, м: 52,50
Высота самолета, м: 14,60
Площадь крыла, м2: 307,00
Масса, кг
-пустого самолета: 107350
-максимальная взлетная: 182000
Тип двигателя: 4 х ТРДД Д-30КП
Мощность, кВт: 4 х 12000
Максимальная скорость, км/ч: 840
Крейсерская скорость, км/ч: 720
Практическая дальность, км
-без дозаправки: 5200
-с дозаправкой: 6800
Практический потолок, м: 11000
Экипаж, чел: 9.

ГАЗОТУРБИННЫЙ ГРУЗОВОЙ И ПАССАЖИРСКИЙ САМОЛЕТ СРЕДНЕЙ ДАЛЬНОСТИ НА СЖИЖЕННОМ ПРИРОДНОМ ГАЗЕ ТУ-156

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.

  • Длина самолета 47,925 м;
  • Размах крыла 37,55 м;
  • Высота самолета 11,4 м;
  • Длина фюзеляжа 42,33 м;
  • Диаметр фюзеляжа 3,8 м;
  • Длина грузового отделения 18,3 м;
  • Размер грузовой двери 2,5х1,62 м.

    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.

  • Взлетная масса 100000 кг;
  • Масса пустого снаряженного самолета 58600 кг;
  • Масса топлива:

    Сжиженный природный газ (метан) 16800 кг;

    Керосин 10200 кг;

  • Масса максимальной полезной (коммерческой) нагрузки 14000 кг.

    ЛЕТНЫЕ ДАННЫЕ.

  • Скорость полета 850 км/ч;
  • Эксплуатационная дальность полета с полной коммерческой нагрузкой 2600 км;
  • Необходимая длина ВПП (на уровне моря при 30?С, 730 мм рт. ст.) 2500 м.

    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.

  • 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