TU-144


TU-144
Tupolew Tu-144
Erster Tu-144-Prototyp beim Start in Berlin-Schönefeld
Erster Tu-144-Prototyp beim Start in Berlin-Schönefeld
Typ: Überschall-Verkehrsflugzeug
Entwurfsland: UdSSR UdSSR
Hersteller: Tupolew PSC
Erstflug: 31. Dezember 1968
Indienststellung: 26. Dezember 1975
Produktionszeit: 1965 bis 1981
Stückzahl: 16

Die Tupolew Tu-144 (NATO-Codename: „Charger“) war das erste Überschallverkehrsflugzeug der Welt. Entwickelt wurde sie vom Konstruktionsbüro Tupolew PSC des sowjetischen Flugzeugkonstrukteurs Alexei Andrejewitsch Tupolew. Der Flugzeugtyp war nur 7 Monate im regulären Passagierbetrieb und galt als gefährlich, laut und wirtschaftlich extrem unrentabel.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Projektverlauf (1962–1984)

Tu-144 mit der Kennung СССР-68001 bei einem Testflug
Tu-144 und Concorde im Technikmuseum in Sinsheim

Bereits im Januarheft 1962 der Zeitschrift „Technik der Luftflotte“ hatten Seljakow, Oscherow, Istomin und Dobrowski den Beitrag „Erforschung der Parameter eines Überschallverkehrsflugzeuges“ veröffentlicht. Der Grundstein zur Entwicklung der Tu-144 wurde später, am 26. Juli 1963, per Befehl des Ministers für Luftfahrtindustrie Nr. 276ss gelegt. Vorausgegangen war die Festlegung Nr. 768-271 des Ministerrates der UdSSR vom 16. Juli 1963, wonach das Konstruktionsbüro Tupolew verpflichtet wurde, fünf flugtaugliche Exemplare in nur viereinhalb Jahren zu bauen. Die erste Maschine sollte schon 1966 fertig sein.

Der Baubeginn war 1965. Gebaut wurden drei Prototypen (zwei nur für Statiktests), von denen der erste, mit der Registrierung СССР-68001, seinen Jungfernflug am 31. Dezember 1968 in der Nähe von Moskau absolvierte – einige Monate bevor das französisch-britische Konkurrenzflugzeug Concorde seinen ersten Testflug hatte. Gebaut wurden danach ab 1969 bis zur Einstellung des Programms 1984 noch ein Vorserienexemplar und 15 Serienmaschinen, von denen die letzte jedoch nie komplettiert wurde.

Am 26. Mai 1970 erreichte die Tu-144 als erstes ziviles Verkehrsflugzeug die zweifache Schallgeschwindigkeit („Mach 2“). Das letzte vollständige Exemplar wurde 1981 fertiggestellt, hatte seinen Erstflug jedoch erst am 4. Oktober 1984 und diente später als Testflugzeug im Buran-Programm.

Bei Tupolew existierten eine Zeit lang Pläne für einen Nachfolger, die Tupolew Tu-244. Diese Pläne wurden jedoch frühzeitig wieder aufgegeben.

Technik

Die Tu-144 verfügt über Deltaflügel, deren Pfeilung am vorderen Flügelteil 78° und am Hauptflügel 56° beträgt und über ausklappbare Entenflügel für den Langsamflug. Die Steuerflächen an den Tragflächen übernehmen als Elevonen die Funktionen von Quer- und Höhenruder. Im Seitenruder befindet sich ein Kraftstoffbehälter, der bei Bedarf im Flug mit Kraftstoff gefüllt oder geleert werden kann, um die Verlagerung des Neutralpunktes bei den Übergängen zwischen Unter- und Überschallflug durch Verlagern des Masseschwerpunktes auszugleichen. Die Tragflächen weisen zur Verminderung des induzierten Luftwiderstandes eine Quer- und Längsverwindung auf. Der Rumpf verfügt gemäß der Flächenregel über eine Wespentaille, die aber wegen der langgestreckten Form nicht sehr ausgeprägt ist. Im Überschallflug tragen die Stoßwellen der Triebwerksgondeln unter den Tragflächen zum Auftrieb bei und erhöhen die Auftriebseffizienz.

In den Lufteinläufen der Triebwerke befinden sich steuerbare Rampen, die beim Überschallflug den Querschnitt bis auf etwa die Hälfte verengen können. Hinter den Rampen weitet sich der Querschnitt wieder auf, was als Diffusor wirkt und die einströmende Luft auf Unterschallgeschwindigkeit abbremst, da die Verdichter der Triebwerke bei Überschallanströmung versagen würden. Je eine Nasenklappe an den Unterkanten der Einläufe ist beim Start und beim Unterschallflug geöffnet und wird bei Überschallgeschwindigkeit geschlossen, um ein Pulsieren des Luftstroms zu verhindern. An den Unterseiten der Einläufe werden beim Start Zuströmklappen geöffnet, um zusätzliche Luftzufuhr zu ermöglichen. Beim Überschallflug wird die Zone, in der die einströmende Luft auf Unterschallgeschwindigkeit abgebremst wird, durch unmittelbar vor den Verdichtereinlässen liegende, nach außen öffnende Überströmklappen auf den Bereich mit dem kleinsten Einlassquerschnitt reguliert.

Der Rumpf erwärmt sich während des Überschallfluges auf ca. 110 °C im vorderen und ca. 70 °C im hinteren Bereich. Um die Kabine zu kühlen, wird unter Druck stehende, heiße Zapfluft aus den Triebwerken mit Luft aus den Lufteinlässen gemischt, mit zu den Triebwerken strömendem Kraftstoff auf 120 °C vorgekühlt und dann durch einen elektrischen Turbokühler durch Entspannen auf −40 °C gebracht. Die kalte Luft wird über die gesamte Länge durch die Kabinenwand geleitet. Die Luft wird dann erneut mit Luft aus den Lufteinlässen gemischt und tritt in die Passagierkabine ein. Die Abluft tritt durch die Fahrwerksschächte aus, wobei das Fahrwerk gekühlt wird. Das Bugfahrwerk ist doppelt bereift und kann 60° in jede Richtung gelenkt werden. Die beiden Hauptfahrwerksbeine haben je sechs Räder auf drei Achsen, die schlauchlosen Reifen sind mit Stickstoff gefüllt, der unter einem Druck von 13 kp/cm² steht. Die Scheibenbremsen werden nach der Landung durch elektrische Lüfter gekühlt.[1]

Um die aerodynamischen Eigenschaften des neuartigen Tragflügels erforschen zu können, wurden zwei MiG-21 als Erprobungsträger mit einer verkleinerten Ausführung der Tragflächen ausgerüstet und erprobt. Eines dieser als MiG-21I „Analog“ bezeichneten Flugzeuge verunglückte nach Abschluss der Tests in den 1970er Jahren, das zweite steht heute im Luftfahrtmuseum Monino.

Ähnlichkeit mit der Concorde

Die Tu-144 ähnelte in Auslegung und Leistung der Concorde und wies ein ähnliches Tragwerk mit hinten gruppierten Triebwerken sowie eine absenkbare Nase auf, welche die Sicht der Piloten im Landeanflug verbesserte. Diese Ähnlichkeiten ergaben sich aus analogen aerodynamischen und technischen Überlegungen (ähnlich einer konvergenten Evolution). Kritische Stimmen sprechen allerdings auch von umfassender Industriespionage. Der hochentwickelten Flügelgeometrie (Form und Profil) der Concorde stellte Tupolew eine andere, recht effektive Lösung gegenüber, die aber zusätzliche Masse bedeutete. In der Serienausführung Tu-144S wurden bei Start und Landung ausfahrbare Canards benutzt. Diese gaben der Tu-144 ein mit der Concorde vergleichbares Handling im Langsamflug. Es gelang damit, die (minimale) Landegeschwindigkeit auf etwa 260 km/h zu reduzieren. Die Concorde erreichte durch ihr insgesamt besseres Flügeldesign ohne Canards eine (minimale) Landegeschwindigkeit von etwa 240 km/h. Als Antrieb verwendete Tupolew Zweistromstrahltriebwerke (ZTL) vom Typ Kusnezow NK-144 (Tu-144, Tu-144S) bzw. Kolesow RD-36-51A (Tu-144D), die Concorde dagegen Turbojets Olympus 593 von Rolls-Royce (Bristol Siddeley) und SNECMA. Bei dem damaligen Stand der Entwicklung waren die Turbojets der Concorde gerade im Überschallflug effizienter als die ZTL der Tupolew Tu-144. Erst die Ausrüstung mit den wesentlich verbesserten Kusnezow NK-321 einer in den 1990er Jahren gemeinsam mit der NASA für Forschungszwecke reaktivierten Tu-144LL ergab insgesamt etwas bessere Flugleistungen und Reichweiten im Vergleich zur Serienausführung der Concorde.

Denkmal für die Besatzung der über Paris-Le Bourget abgestürzten TU 144

Absturz von Le Bourget (1973)

Am 3. Juni 1973 erlebte das Programm einen herben Rückschlag, als die vierte je gebaute (die erste Serienmaschine) Tu-144S bei der Flugschau in Le Bourget (bei Paris) auf den Vorort Goussainville abstürzte. Dabei wurden die sechs Menschen an Bord (Besatzung einschließlich eines Journalisten), sowie acht Personen am Boden getötet. Als die Crew versuchte, einen starken Sturzflug abzufangen, wurde die Struktur der Maschine überlastet und sie brach in geringer Höhe auseinander. Warum die Tu-144 überhaupt in den Sturzflug, für den sie nicht ausgelegt war, überging, ist nach wie vor ungeklärt. Es gibt verschiedene Thesen bzw. Gerüchte hierzu:

  • These 1: Ein französisches Jagdflugzeug vom Typ Dassault Mirage soll plötzlich aufgetaucht sein und die Besatzung zu einem Sturzflug als Ausweichmanöver verleitet haben.
  • These 2: Teile der Systeme sollen versehentlich für den Testbetrieb konfiguriert gewesen sein und dem Flugzeug ungewöhnlich starke Sinkraten gegeben haben.
  • These 3: Es soll sich nicht genug Treibstoff in den Tanks befunden haben, so dass die Triebwerke mangels Treibstoffdruck in der Zuleitung kurz ausgesetzt haben, woraufhin die Tu-144 antriebslos in den Sturzflug kippte, aus dem sie nicht mehr abgefangen werden konnte.
  • These 4: Aus Daten der Blackbox der Maschine ging hervor, dass die Mannschaft Manipulationen an der Flugsteuerung vorgenommen hatte. Es sollte dadurch eine besonders spektakuläre Flugshow ermöglicht werden, um die ebenfalls anwesende Concorde zu übertrumpfen.

Für die getöteten Besatzungsmitglieder der Maschine wurde auf dem Nowodewitschi-Friedhof in Moskau ein künstlerisch gestalteter Gedenkstein errichtet.

Kabine der Tu-144 im Technikmuseum Sinsheim

Regulärer Betrieb (1975–1978)

Im Dezember 1975 nahm die Tu-144 zunächst den Frachtbetrieb und im November 1977 den Passagierbetrieb zwischen Moskau und Almaty auf. Regelmäßige Passagierflüge folgten im Dezember 1977. Ein Flugticket für die Tu-144 kostete zum damaligen Zeitpunkt 82 Rubel, was etwa der Hälfte eines monatlichen, sowjetischen Durchschnittsverdienstes entsprach. Nach einem weiteren Unfall im Mai 1978, bei dem ein Leck in einer Treibstoffleitung zu einem Brand an Bord mit anschließender Notlandung auf einem Feld führte, bei der 2 Besatzungsmitglieder ums Leben kamen, wurde der Tu-144-Linienbetrieb nach nur 102 Flügen (davon 55 mit Passagieren) mit insgesamt 3284 beförderten Passagieren [2] wieder eingestellt und bis zur Einstellung des Tu-144-Programms 1984 nicht wieder aufgenommen. Insgesamt wurden 16 Exemplare fertiggestellt, von denen noch fünf in Museen, sowie weitere drei in zwei verschiedenen Tupolew-Werken existieren. Die einzige Tu-144 (Registrierung СССР-77112, Seriennummer 07-1) außerhalb der ehemaligen Sowjetrepubliken wurde 2001 auf dem Wasser- und Landweg nach Deutschland in das Technikmuseum Sinsheim gebracht und ist seitdem dort neben ihrem europäischen Rivalen Concorde zu besichtigen.

NASA-Testflüge (1995–1998)

Zwischen 1995 und 1996 wurde eine Tu-144D (CCCP-77114) von Tupolew und der NASA für etwa 350 Millionen US-Dollar wieder in einen flugfähigen Zustand gebracht, um Messdaten für ein mögliches zukünftiges Überschallpassagierflugzeug zu gewinnen. Der Umbau zum fliegenden Labor brachte neben neuen Triebwerken auch die neue Typenbezeichnung Tu-144LL mit sich. Als einzige Tu-144 wurde die Maschine mit einer russischen Zulassungskennung versehen (RA-77114 statt CCCP-77114). Zwischen November 1996 und Februar 1998 führte die Maschine noch einmal 27 Flüge durch. Zum letzten Mal flog die Maschine am 14. April 1999, als sie einen Rundflug vom Werksgelände in Schukowski absolvierte. Dies war gleichzeitig der letzte Flug einer Tu-144 überhaupt. Mit den NK-321 Triebwerken des Bombers Tu-160 ausgestattet, erreichte dieses Exemplar die besten Flugleistungen der gesamten Flotte und wäre in dieser Auslegung der Concorde auch im Linienverkehr wahrscheinlich ebenbürtig gewesen.

In der Folgezeit gab es Meldungen, die Maschine sei per Internet-Auktion an einen Privatmann verkauft worden. Weiteren Meldungen zufolge sei der Verkauf aber daran gescheitert, dass es keine Ausfuhrgenehmigung für die als militärische Güter geltenden Triebwerke gegeben habe. Die Maschine steht nach wie vor am Tupolew-Werk Moskau-Schukowski und wird derzeit restauriert um danach ausgestellt zu werden.

Liste aller gebauten Flugzeuge

Ser.nr. Modell Typ Kennung Triebwerke Beschriftung Bemerkung Jungfernflug Letzter Flug Verbleib
00-1 044 Tu-144 CCCP-68001 NK-144 Tupolew Prototyp, unterscheidet sich erheblich von der Serienmaschine 31.12.1968 27.04.1973 verschrottet
01-1 004 Tu-144S CCCP-77101 NK-144A Tupolew Vorserienflugzeug 1. Juni 1971 n/a verschrottet
01-2 004 Tu-144S CCCP-77102 NK-144 Aeroflot Erste in Woronesch gebaute Maschine, bei Luftfahrtshow in Paris abgestürzt 20.03.1972 03.06.1973 Bei Absturz am 3. Juni 1973 in Goussainville bei Paris zerstört
02-1 004 Tu-144S CCCP-77103 NK-144 Aeroflot   13.12.1973 n/a Verbleib ungeklärt
02-2 004 Tu-144S CCCP-77104
CCCP-77144
NK-144 Aeroflot 1975 umregistriert zu CCCP-77144 14.06.1976 n/a Verbleib ungeklärt
03-1 004(D) Tu-144S(D) CCCP-77105 NK-144 RD-36-51A Aeroflot Anfang 1976 zur Tu-144D umgerüstet 30.11.1974 n/a bis 1993 bei Schukowski, eingemottet auf dem Flugplatz Ramenskoje
04-1 004 Tu-144S CCCP-77106 NK-144 Aeroflot Ab 26. Dezember 1975 Testflüge Moskau - Alma-Ata 04.03.1975 29.02.1980 Luftwaffenmuseum in Monino
04-2 004 Tu-144S CCCP-77108 NK-144 Aeroflot Nie an Aeroflot ausgeliefert 12.12.1975 27.08.1987 Samara Smyshlyayevka Aviation Institute
05-1 004 Tu-144S CCCP-77107 NK-144 Aeroflot   20.08.1975 29.03.1985 Kazan Aircraft Production Association (KAPO)
05-2 004 Tu-144S CCCP-77109 NK-144 Aeroflot Ab 1. November 1977 im Passagierflugeinsatz 29.04.1976 n/a Fabrikgelände Woronesch (VASO)
06-1 004 Tu-144S CCCP-77110 NK-144 Aeroflot Letzte 144S, zwischen 1977 und Juni 1978 im Passagierflugeinsatz 14.02.1977 01.06.1984 Museum für Zivilluftfahrt in Uljanowsk
06-2 004D Tu-144D CCCP-77111 RD-36-51A Aeroflot erste 144D 27.04.1978 23.05.1978 Nach Bruchlandung in Jegorjewsk verschrottet
07-1 004D Tu-144D CCCP-77112 RD-36-51A Aeroflot Einzige Tu-144, die außerhalb Russlands besichtigt werden kann 19.02.1979 12.11.1981 Mit Concorde Nr. 207-200 im Technikmuseum Sinsheim ausgestellt
08-1 004D Tu-144D CCCP-77113 RD-36-51A Aeroflot Strukturelle Beschädigung bei Überschallversuch am 31. August 1980 02.10.1979 31.08.1980 2001 verschrottet
08-2 004D Tu-144D(LL) CCCP-77114
RA-77114
RD-36-51A
NK-321
Aeroflot
Tupolew/NASA
Bis 1990 zu Forschungszwecken im Einsatz.
Ab 1995 in Zusammenarbeit u.a. mit der NASA und Boeing wieder flugtauglich gemacht und zum fliegenden Labor mit der Bezeichnung Tu-144LL umgerüstet, 1996 umregistriert zu RA-77114, absolvierte den letzten Tu-144-Flug überhaupt und stellte im Laufe der Zeit 14 Weltrekorde auf.
13.04.1981 14.04.1999 Schukowski, wird derzeit restauriert und danach in Khodinskoe Pole (Moskau) ausgestellt
09-1 004D Tu-144D CCCP-77115 RD-36-51A Aeroflot Letzte fertiggestellte Tu-144D, nie an Aeroflot ausgeliefert. Ende der 1980er-Jahre zu Trainingszwecken für die Raumfähre Buran eingesetzt. War ebenfalls für den Umbau zur 144LL vorgesehen. Flog nie über Mach 1. 04.10.1984 n/a Restauriert, zuletzt im August 2007 auf der MAKS ausgestellt, soll in Schukowksi (Ramenskoje) ausgestellt werden.
09-2 004D Tu-144D (CCCP-77116)     Nie fertiggestellt     Überreste der Zelle liegen am Werk Woronesch

Technische Daten

3-Seiten-Riss
  • Mantelstromtriebwerk mit sechsstufigem Nachbrenner:
    • Tu-144 (Prototyp, 1968, 1 Exemplar):
      • 4 Kusnezow NK-144, je 20.000 kp Schub
    • Tu-144S (1971 bis 1977, 10 Exemplare, davon 1 später zu Tu-144D umgerüstet):
      • 4 Kusnezow NK-144, je 20.000 kp Schub
    • Tu-144D (1978 bis 1984, 6 Exemplare, davon 1 nie fertiggestellt & 1 später umgerüstet zu Tu-144LL):
      • 4 Kolesow RD-36-51A
    • Tu-144LL (1 Exemplar, umgerüstete Tu-144D):
      • 4 Kusnezow NK-321
  • Maximale Fluggeschwindigkeit: 2500 km/h (Mach 2,35)
  • Reisegeschwindigkeit: 2120 km/h
  • Flughöhe: bis zu 18.000 m
  • Reichweite bei maximaler Beladung: 6500 km
  • Kraftstoffvorrat: ca. 80 t
  • Gesamtvolumen der Kraftstofftanks: ca. 105 m³
  • Startrollstrecke: 1900 m
  • Landerollstrecke: 1200 m
  • Landegeschwindigkeit: 260 km/h
  • Leergewicht: 85.000 kg
  • Maximales Startgewicht: 207.000 kg
  • Fläche der Tragflächen: 506,35 m²
  • Länge: 65,70 m
  • Spannweite: 28,80 m
  • Höhe: 12,5 m

Verweise

Interne Verweise

Literatur

  • Das große Flugzeugtypenbuch, 3. Auflage 1977, transpress, VEB Verlag für Verkehrswesen, Berlin
  • Flugzeugtypen der Welt. Modelle – Technik – Daten, Bechtermünz Verlag, 1997, Augsburg; Seiten 878-887 (Tupolew-Flugzeuge), ISBN 3-86047-593-2

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Peter Bork, Die Tu-144, das erste Überschallverkehrsflugzeug der Welt, in Sellenthin (Hrsg.), Fliegerkalender der DDR 1973, Militärverlag, S. 28 bis 43
  2. Quelle: Tupolew



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