Отличительные черты конструкции
2018-01-23T14:42:32+00:00Самолет 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.
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.
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