Tupolew Tu-154M

 

 

Rynek samolotów pasażerskich, jeśli można użyć tego określenia w stosunku do Związku Radzieckiego, był zupełnie inny, niż na Zachodzie. Dominowały krajowe, a nie międzynarodowe połączenia lotnicze. Umiarkowany ruch na większości tras faworyzował też samoloty średniej i małej wielkości, czyli wąskokadłubowe. Największe potoki pasażerskie odnotowywano na trasach o średniej długości, od 1500 do 3500 km – pomiędzy miastami części środkowoeuropejskiej a miastami leżącymi nad brzegami Morza Czarnego, w rejonie Kaukazu i Azji Środkowej. Pierwsze studia nad nowym samolotem pasażerskim, późniejszym Tu-154, podjęto w Związku Radzieckim w 1963 r. W tym czasie te najbardziej obciążone, średniodystansowe połączenia były obsługiwane przez trzy typy samolotów: turbośmigłowe An-10 i Ił-18 oraz odrzutowe Tu-104. Ten ostatni był najszybszy, ale miał ograniczony zasięg i nie mógł korzystać ze wszystkich lotnisk, zwłaszcza tych z krótszym pasem startowym. An-10 mógł, ale brakowało mu prędkości i był mało ekonomiczny. Ił-18 – najtańszy w eksploatacji, dość wygodny – miał duży zasięg, ale jego prędkość była mniejsza i nie mógł też korzystać z mniejszych lotnisk. Zaczęto więc rozważać projekt samolotu pasażerskiego, który mógłby połączyć zalety wszystkich wymienionych typów w jednej konstrukcji. Miał to być samolot do obsługi tras o długości od 1500 do 3500 km, dość szybki, a więc napędzany silnikami odrzutowymi, ponadto ekonomiczny i dostosowany do operowania z mniejszych lotnisk. Studia prowadzone wówczas w OKB Tupolewa, najpierw pod kierunkiem Dmitrija Siergiejewicza Markowa, a później – dr Siergieja Michałowicza Jegera nosiły wstępne oznaczenie Tu-104D, co wskazywało na chęć opracowania poprawionej wersji samolotu, z silniejszym, a jednocześnie bardziej ekonomicznym zespołem napędowym, wykorzystującym nowo opracowane dwuwałowe silniki dwuprzepływowe. Rozważano wariant z trzema silnikami Kuźniecow NK-8 o ciągu 93,20 kN bądź z czterema silnikami Sołowiew D-20P-125M o ciągu po 52,38 kN, takimi samymi, jak zastosowane na mniejszym samolocie Tu-124. Skrzydło miało pochodzić z samolotu Tu-104B. Kiedy jednak Rada Ministrów ZSRR 28 sierpnia 1965 r. zdecydowała o opracowaniu nowego średniodystansowego samolotu pasażerskiego, jego koncepcja w OKB Tupolewa była już skrystalizowana. Powstał nowy samolot o nieco większej średnicy kadłuba i z nowo opracowanym skrzydłem. Jego trzy silniki, wzorem Boeinga 727 i brytyjskiego Tridenta, rozmieszczono z tyłu kadłuba – przy czym środkowy silnik znalazł się wewnątrz niego, zasilany w powietrze z chwytu powietrza nad kadłubem poprzez tunel powietrzny w kształcie litery „S”. W kabinie umieszczono fotele pasażerskie w układzie 3+3, podobnie jak w amerykańskich Boeingach 707/727/737. Samolot w pierwotnej postaci mieścił 152 pasażerów w jednej klasie lub mniejszą liczbę w dwóch klasach. W skrzydle samolotu Tu-154 przyjęto nieco inne rozwiązania, niż w przypadku Boeinga 727. Przede wszystkim ma ono większy skos i znacznie większą powierzchnię nośną, ale mniej skuteczną mechanizację. Boeing 727 został zoptymalizowany na trasy o długości 500-2000 km, zaś Tu-154 – 1500-3500 km. W związku z tym Tu-154M ma większy skos skrzydła – 35° w 1 cięciwy, zamiast 32° jak w Boeingu 727. W części wewnętrznej krawędź natarcia skrzydła Tu-154 ma skos 40°, a w zewnętrznej – 38°. Podobna jest natomiast dość bogata mechanizacja płatów, w tym dwa segmenty czteroszczelinowych klap na każdym skrzydle (jeden segment na części wewnętrznej o umiarkowanym skosie i drugi, szerszy, na zewnętrznej o większym skosie) wychylane na maksymalny kąt 45°, pięć segmentów wychylanych elektrycznie slotów na 80% krawędzi natarcia oraz cztery płyty wychylanych hydraulicznie przerywaczy umieszczonych przed klapami (jedna płyta przed wewnętrznymi i trzy płyty przed szerszymi klapami zewnętrznymi). Zewnętrzną część krawędzi spływu skrzydła zajmują lotki, używane do sterowania poprzecznego przy każdej prędkości, wspomagane przez zewnętrzne sekcje przerywaczy na małych prędkościach. W opartym o trzy nośne dźwigary centropłacie wykonano cztery integralne zbiorniki paliwa o łącznej pojemności 41 140 litrów. Paliwo było tankowane pod ciśnieniem przez jeden centralny punkt tankowania. Na Tu-154 zastosowano także usterzenie w układzie litery „T”, co jest wymuszone zastosowanym układem rozmieszczenia jednostek napędowych. Skos krawędzi natarcia usterzenia pionowego wynosi 45°. Wszystkie stery są napędzane za pośrednictwem bezzwrotnych siłowników hydraulicznych, które zostały po raz pierwszy zastosowane na samolocie komunikacyjnym produkcji radzieckiej. Tu-154 posiada zupełnie inne podwozie, niż Boeing 727. O ile w obu samolotach zespół podwozia przedniego ma dwa koła na jednej osi, to na Boeingu 727 taki sam układ posiadają też zespoły podwozia głównego, zaś na Tu-154 zastosowano aż trójosiowe wózki z sześcioma kołami na każdym zespole. Dzięki temu uzyskano znacznie niższy nacisk na jedno koło, dostosowując samolot do pasów startowych o niskim standardzie utrzymania, typowym dla wielu radzieckich lotnisk. W Boeingu 727 nie było takiej potrzeby, więc dla zmniejszenia masy podwozia zastosowano tylko po dwa koła na jednym zespole podwozia głównego, co ułatwia też manewrowanie samolotem na ziemi. Przyszły Tu-154 był jednak konstrukcją nowoczesną. Charakteryzował się znacznym ciągiem silników w stosunku do swojego ciężaru, co pozwoliło uzyskać dość krótki rozbieg i wysokie osiągi w locie po trasie, zwłaszcza pod względem znacznej prędkości maksymalnej, ale co zaowocowało też nieco większym zużyciem paliwa. Silniki pracowały bowiem nieznacznie poniżej poziomu optymalnej mocy przelotowej na dużej wysokości i danej prędkości. W Związku Radzieckim jednak kwestia zużycia paliwa, delikatnie mówiąc, nie stała na ostrzu noża. Dzięki silnikom dwuprzepływowym i dobremu opracowaniu aerodynamicznemu Tu-154 i tak był samolotem dość ekonomicznym, szczególnie jak na standardy ZSRR. Po raz pierwszy w historii radzieckich samolotów komunikacyjnych na Tu-154 wprowadzono pomocniczą jednostkę zasilającą (APU), a także, zamiast instalacji prądu stałego, instalację prądu przemiennego jako główną. Wprowadzono też dublowanie wszelkich głównych systemów, by podwyższyć bezpieczeństwo lotu. Podjęto również próbę zintegrowania różnych systemów pokładowych, tworząc automatyczny system wyposażenia pokładowego ABSU-154.