емы в той или иной степени стояли и при создании СПС-1, но в момент их начального проектирования (первая половина 60-х годов), к ним относились не как к основным.
Работы по СПС-2 велись и ведутся в ОКБ вот уже в течение 30 лет, за эти годы была подготовлена целая серия проектов Ту-244, отличавшихся аэродинамической компоновкой, конкретными конструктивными решениями по планеру, силовой установке и летно-техническими данными.
Основным отличием подготовленных проектов СПС-2 от СПС-1 стал более высокий уровень аэродинамических характеристик самолета, лучшая экономичность силовых установок, а также возрастание их массово-габаритных параметров при обеспечении перевозки большего количества пассажиров на большие дальности полета.
Один из первых проектов ОКБ самолета Ту-244 стал проект 1973 года с четырьмя двигателями со взлетной тягой по 37500 кгс и с удельным расходом топлива на крейсерском сверхзвуковом режиме 1,23 кг/кгс час. По проекту взлетная масса самолета достигала 350 тонн, коммерческая нагрузка 30 тонн (в различных вариантах компоновок пассажирских салонов могло размещаться от 264 до 321 пассажира). Площадь крыла достигала 1100 кв.м. На крейсерской скорости 2340 км/ч самолет с нормальной коммерческой нагрузкой должен был иметь дальность полета 8000 км. По своей схеме этот проект являлся дальнейшим развитием Ту-144. Основные усилия при разработке аэродинамической компоновки были направлены на увеличение значений
Проект СПС-2 1973 года
Сравнение моделей СПС-2 и Ту-144
К макс, с целью получения заданной дальности полета. С этой целью на самолете уменьшили относительные мидели фюзеляжа и мотогондол, перешли к крылу увеличенной площади и удлинения, примененили механизацию передней кромки крыла в виде отклоняемых носовых частей (отклонение предусматривалось на дозвуковых режимах), расположили раздельные мотогондолы с осесимметричными воздухозаборниками за линией максимальных толщин крыла, оптимизировали форму поверхности крыла с учетом интерференции с мотогондолами и т.д. В результате удалось при продувках моделей получить крейсерское К макс=8,75-9,0 на М=2,2 и на дозвуковом режиме Кмакс=14,8.
На основании первых проработок ОКБ по теме СПС-2, в конце 1976 года появилось правительственное решение по СПС-2, определявшее порядок разработки и основные данные Ту-244. Согласно этому решению на первом этапе предполагалось проектирование СПС-2 сравнительно небольших размеров с взлетной массой 245-275 тонн, площадью крыла 570-750 кв.м. и с двигателями с взлетной тягой 22500- 27500 кгс. В дальнейшем планировался переход к СПС-2 более крупных размерностей. Таким образом этот подход был более взвешенным и фактически представлял дальнейшее развитие темы Ту-144.
В рамках продолжавшихся проектных работ по СПС-2 и внедрения в проект новейших технологий (в частности, в двигателестроении), к 1985 году ОКБ подготовило техническое предложение по Ту-244 с четырьмя двигателями изменяемого цикла (ДИЦ) с взлетной тягой по 24000 кгс. Проект предусматривал создание Ту- 244 в параметрах несколько больших размерностей чем Ту-1 44Д: взлетная масса 260 тонн, площадь крыла 607 кв.м, количество пассажиров – 150-170. Расчетная дальность полета 7000-10000 км. Крейсерское расчетное аэродинамического качества на сверхзвуке для проекта определи лось в 8,65. Особенностью проекта стало применение двигателей ДИЦ в сочетании с укороченными по сравнению с Ту-144 воздухозаборниками. Применение ДИЦ позволяло в наибольшей степени оптимизировать работу силовой установки на различных режимах полета и давало возможность выполнять высокоэкономичный дозвуковой полет над зонами с высокой плотностью населения.
На основании предыдущих проработок по СПС-2, учитывая перспективы как российского, так мирового рынка для будущих СПС, в тесном контакте с ведущими российскими отраслевыми научными центрами (ЦАГИ, ЦИАМ, ВИАМ, ЛИИ) ОКБ продолжало в 90-е годы работать над различными аспектами проекта СПС-2.
В 1993 году ОКБ совместно с ЦАГИ, ЦИАМ и ОКБ Н.Д.Кузнецова был разработан очередной проект СПС-2 (Ту-244-400), который был ориентирован на достижение максимально возможной транспортной производительности, с тем, чтобы обеспечить успешную экономическую конкурентоспособность с дозвуковым Боингом 747. В ходе проектирования были рассмотрены различные варианты самолета в рамках их эксплуатации на трансатлантических маршрутах с дальностями полета 7500 км или на тихоокеанских маршрутах с дальностями 9200 км. Такому подходу по концепции, выработанной в ОКБ в наибольшей степени отвечал проект универсального СПС-2 с большой взлетной массой до 380 т, рассчитанный на выполнение трансатлантических полетов с максимальным количеством пассажиров до 450 человек и 320, при использовании в Тихоокеанском регионе, с соответственным увеличением запаса топлива.
По оценкам разработчиков такая машина не должна была уступать по эффективности специально спроектированному для тихоокеанских трасс СПС-2, но зато должна была существенно превосходить его по экономичности на трансатлантических маршрутах до 8000 км и в полетах на сверхдальних маршрутах до 16000 км с одной посадкой.
Ту-244-400 должен был иметь значительно большую размерность, чем Ту-144. Отличительными особенностями компоновки проекта стало применение крыла с относительно малыми углами стреловидности консолей, что позволило увеличить удлинение крыла до 2,5 (по сравнению с 1,67 у Ту-144) и тем самым повысить несущие свойства и аэродинамическое качество самолета на влетно-посадочных режимах и в крейсерском дозвуковом полете. Было предусмотрено введение отклоняемых носков вдоль передней кромки крыла, в комбинации с отклонением вниз элевонов. Подобное техническое решение позволило значительно повысить значение аэродинамического качества на взлетных углах атаки самолета.
Крыло самолета Ту-244-400 – сложной формы в плане имело развитый наплыв с относительным размахом 0,5, в сочетании с оптимизированными формой срединной части крыла и распределением относительных толщин по размаху обеспечивало получение высоких значений аэродинамических характеристик в крейсерском сверхзвуковом полете. Максимальное расчетное аэродинамическое качество на крейсерском режиме полета на М=2,05 равнялось 9,5 (у серийного Ту-144 – 8,0 при М=2,2), на дозвуковом крейсерском режиме – 15,0-16,). Максимальная взлетная масса предполагалась 380 т. На то время такая масса уже была освоена дозвуковой пассажирской авиацией, она была выбрана с целью обеспечения максимальной пас- сажировместимости и дальности полета. Масса конструкции планера была снижена на 25-30%, по сравнению с Ту-144. Крейсерское число сверхзвукового полета было ограничено значениями М=2,0 для исключения слишком больших тепловых нагрузок на конструкцию и для увеличения ресурсных показателей самолета, а также снижения вредного воздействия самолета на озонный слой земли по маршруту пролета СПС-2.
В проекте Ту-244-400 была выбрана сравнительно небольшая удельная нагрузка на крыло, что было вызвано ограничениями, вызванными проблемой снижения шума от СПС на местности в зоне пролета СПС. Силовая установка должна была состоять из четырех двигателей, расположенных под крылом, каждый в отдельной мотогондолах с воздухозаборниками с вертикальным клином. Тип двигателя – или ТРДДФ с максимальной статической тягой на форсаже 25000 кгс (оптимизированная для пассажирских самолетов гражданская модификация НК-32), или двигатель изменяемого цикла (ДИЦ). Интересной особенностью проекта стал отказ от отклоняемой передней носовой части на взлетно-посадоч- ных режимах, как это было на Ту-144. Обзор экипажа на взлете и посадке должна была обеспечивать опти- ко-электронная система обзора. СПС-2 проекта Ту-244-400 должен был иметь следующие основные параметры:
Взлетная максимальная масса,т 380
Площадь крыла, м.кв 1200
Дальность полета по предполагаемым маршрутам, км
при количестве пассажиров 450-400 человек 7500-8000 (трансатлантические маршруты)
350 человек 9200 (тихоокеанские маршруты)
450 человек 15000 (с одной промежуточной посадкой)
Благодаря высокой скорости полета и большой пассажировместимости СПС-2 проекта Ту-244-400 должен был обладать более высокой транспортной эффективностью чем дозвуковые самолеты и СПС-1.
В отличие от Ту-244-400, проект сверхзвукового пассажирского самолета умеренной пассажировместимости Ту-244Б-200 по своим летно-тех- ническим возможностям и размерности закладывался близким к СПС-1 Ту-144. Но в отличие от него в этом проекте решался комплекс конструктивных мероприятий, направленных на уменьшение интенсивности звукового удара до 8,0 кгс/м2 и шума на местности на взлетно-посадочных режимах в соответствии с принятыми международными нормами.
Максимальное аэродинамическое качество крыла сложной формы в плане при сверхзвуковых скоростях полета повышалось путем дальнейшей оптимизации срединной поверхности крыла. В ОКБ для этой цели были разработаны теория и расчетные методы, способные решить эту проблему в комплексе с выбором и обоснованием других параметров и аэродинамических решений по крылу (крутка, интерференция комбинации крыло-фюзеляж и т.д.). В результате проведения комплекса расчетных и экспериментальных исследований, проведенных в ЦАГИ и ОКБ, были найдены новые формы крыла и фюзеляжа, которые позволяют практически реализовать на крейсерском сверхзвуковом режиме М=2,2 прямой выигрыш в аэродинамическом качестве, оцениваемый в приращении 1,5 и более единиц, а также получить положительные приращения нулевого продольного момента во всем диапазоне чисел М, что значительно облегчает балансировку самолета в полете.
В рамках работ по Ту-244Б-200, с учетом проведенных исследований и более чем тридцатилетнего опыта разработки СПС, в том числе и СПС-2, в ОКБ был подготовлен проект СПС- 2 умеренной пассажировместимости по схеме «бесхвостка» с передним горизонтальным оперением (ПГО) и крылом сложной формы в плане, с четырьмя ТРДДФ с взлетной тягой по 25000 кгс, установленных в отдельных мотогондолах под крылом. Самолет рассчитан на перевозку 254 пассажиров на дальность 6800 км, с крейсерской скоростью, соответствующей М=2,0, при взлетной массе 240 т. При этом расчетная масса топлива оп