Крылья страны Советов, или тяжёлая длань деда-бомбардировщика. Сегодня мы поговорим про авиаконструктора Туполева и про то, как он проектировал самолеты для гражданской авиации.

Для примера поговорим о Ту-134, он же “туполёнок”, он же “свисток”. Самолет очень интересный и своеобразный – в нем как в капле воды воплотился СССР с тогдашними уникальными методами руководства и проектирования. Вы спросите, почему именно Ту-134, а не, скажем, Ту-154? Ну так про 154 особо нечего говорить – это просто плохая, испорченная советская копия Боинга-727. А вот Ту-134 – это по сути последний самобытный гражданский Туполев времен СССР.

По количеству выпущенных единиц самолёт занимает третье место в СССР после Ту-154 и Як-40, заполнив некую промежуточную нишу по вместимости и дальности.

Откуда же он взялся? Ну, как обычно, Туполев его сделал из бомбардировщика – но путём довольно извилистым:

У Ту-134 был “старший брат” – Ту-124. Который, в свою очередь, является уменьшенной версией Ту-104. Папой которого был ни кто иной, как бомбардировщик Ту-16, который, таким образом, может считаться “дедушкой” Ту-134.

С генами “деда-милитариста” Ту-134 получил несколько характерных черт, которые в существенной степени определили его общее качество и, как мы увидим ниже, итоговую своеобразность.

В 2018 году вышло интервью с Александром Шенгардтом, ведущим инженером КБ Туполева, главным конструктором Ту-154 с 1975 г. Вот что он рассказал про причины появления Ту-124, предшественника “Туполёнка”:

На одном из совещаний, отмечая стремление людей к скоростным воздушным перевозкам, АНТ (Андрей Николаевич Туполев) сказал: «Хватит летать только между столицами, пора обеспечивать и связь между областными центрами». Так появился региональный (тогда называли «ближний») реактивный Ту-124, уменьшенный в размерах Ту-104. Свой первый полёт 124-й совершил в 1960, а регулярные рейсы начались в октябре 1962 г.

Далее там есть интересные строки о том, как появился Ту-134 (дело, очевидно, имело место в 1961 или 1962 году):

АНТ молчал. Хрущев: «А ты чего молчишь?». АНТ: «А что говорить? Мы только что запустили в серийное производство на Харьковском авиазаводе прекрасный самолет Ту-124. У него двигатели находятся в корне крыла. Я перенесу их на ж@пу – и вот Вам наша «Каравелла»». Вопрос немедленно был решен, вышло Постановление о создании самолета Ту-124А, и у нас закипела работа.

Другими словами, Туполевым было предложено раскурочить только что запущенный в производство самолёт, на который уже было потрачено несколько лет и немало народных денег, переставить двигатели, но всё остальное не трогать. “И вот вам Каравелла!”

Это и есть советский метод. Бац-бац – и в продакшен. Хрущов хочет “Каравеллу” – ну нате, слепим “Каравеллу” из того, что есть под рукой. Главное, чтобы внешне похоже было.

Если бы Туполев после тщательного сравнения французской Каравеллы и её “перспективного советского аналога” аккуратно попросил у руководства страны год или два на разработку нового, рационально спроектированного регионального самолёта… Если бы он потратил хотя бы пару недель, чтобы навести справки о том, что разрабатывается в мире в данном классе в это же время, задействовал тогдашних Петрова и Боширова, чтобы попятить чертежи с Боинга, или хотя бы потрудился ознакомиться со специализированными западными журналами…

Тогда, возможно, вся история советского гражданского авиастроения могла бы пойти другим путём. А впоследствии и после 1991 г. в России не сложилась бы такая печальная ситуация с собственным производством самолётов. Но – случилось то, что случилось. При хохлах в ЦК КПСС ничего другого и быть не могло.

Итак, от военного дедушки Ту-134 получил:

– Крыло высокой стреловидности и большой площади. С гондолами для шасси, которые были нужны в самолёте с двигателями у основания крыла, но стали атавизмом при перестановке двигателей в хвост
– Высокие стойки шасси. Опять же, они не нужны гражданскому самолёту, не несущему ничего на внешней подвеске и имеющему двигатели в хвосте.

А еще он получил от Ту-124 его сравнительно узкий фюзеляж. Ну чтобы оснастку особо не переделывать. Собственно, он и назывался изначально Ту-124А, а индекс Ту-134 к самолету прилепили, когда он уже летал.

Впрочем, прежде чем сравнивать Ту-134 с другими аналогичными лайнерами и лазить в ТТХ, надо определиться, для чего вообще нужен самолёт такого класса, конкретно в применении к географическим реалиям СССР. Потому что самолет для гражданской авиации проектируется не от балды – а под определенные задачи.

Список из крупнейших аэропортов (по пассажиропотокам) бывшего СССР включает всего 50 наименований, плюс-минус несколько штук. Это – столицы союзных республик, города-миллионеры или почти миллионеры, главные курорты Крыма и Кавказа, а также, с некоторой натяжкой, центры местных макрорегионов (от Львова на западе до Хабаровска на востоке).

Пассажирооборот в таких узлах, как правило, сейчас превышает 1 миллион человек в год (и иногда сильно превышает – например, за 10 месяцев 2023 года в питерском Пулково обслужили 17,5 млн пассажиров — это больше, чем в столичных Внуково и Домодедово, впрочем, в Шереметьево еще больше).

Именно на такие аэропорты в СССР приходилась (да и сейчас приходится) львиная доля всех воздушных перевозок (70% и более).

Но, кроме магистральных, существует еще и порядка 150-200 городов, которые тоже нуждаются в авиасообщении, но при этом там нет (и вряд ли будет даже сейчас в обозримом будущем) больших пассажиропотоков. Обычно годовой пассажирооборот в таких аэропортах попадает в диапазон от 100 тыс. до 500 тыс. человек в год. Типичные примеры – Пенза, Саранск, Оренбург, Череповец, Ханты-Мансийск, Абакан, Курган или Владикавказ. Думаю, что Туполев именно такие города имел в виду под “областными центрами”.

Рациональный подход в отношении региональных аэропортов – разумная достаточность. Взлётно-посадочная полоса длина до 1800, максимум до 2000 м, рассчитанная на не слишком тяжёлые самолёты. Аэровокзал с минимальным набором плюшек. Аэропортовские службы также – по минимуму. Посадка и высадка производится с земли, никаких сложных телетрапов.

Вот под такие условия и следовало проектировать региональный самолет в те годы.

Теперь определимся по дальности. В москвоцентричной модели как страны в целом, так и гражданской авиации в частности, среднестатистическому жителю какого-нибудь Кургана или Владикавказа что во времена СССР, что сейчас, прежде всего важно иметь прямую и комфортабельную связь по воздуху с Москвой. Исходя из этого, максимальная дальность регионального самолёта в СССР – это 3700 км (Кызыл-Москва).

Да, на восток от Кызыла имеется ещё порядка 15 значительных аэропортов, но часть из них и так магистральные, а для остальных имеет смысл построить полноценную ВВП в 2500 м или длиннее, и летать туда магистральными самолетами.

Между прочим, конструкторы Сухого элегантно решили эту проблему – SSJ100 собирался в двух версиях по дальности полёта — RRJ-95B был рассчитан на 3000–4000 км, RRJ-95LR имел дальность около 4600 км благодаря применению другой модификации двигателя SaM146 и увеличенному запасу топлива. То есть стандартная версия как раз накрывает “почти все” региональные аэропорты до Кызыла и еще немного дальше, а для более удаленных имеется специальная “дальняя” версия (она подороже, но не требует строительства удлиненной полосы).

Но конструкторы Сухого решали эту проблему уже без СССР, без хохлов в ЦК КПСС, и они – не конструкторы Туполева, у них совершенно другой подход, они делали машину “с нуля” под задачу, а не имитацию “Каравеллы” из того, что было под рукой.

Исходя из среднестатистической заполненности салона в СССР примерно 85% (это подтверждается статистикой), имело даже смысл для региональника 1960-х установить практическую дальность в 2600-2800 км при 100% наполненности, а на бОльшее расстояние либо лететь с неполной загрузкой (до 85%), либо делать промежуточную посадку для дозаправки.

В одной лиге с Ту-134 “играли” следующие лайнеры, отобранные по критериям схожих вместимости, взлётной массы, компоновки и времени разработки:

Sud Aviation Caravelle не рассматриваем, поскольку она крупнее и тяжелее, она скорее магистральный самолет.

В общем-то, уже на этом месте можно начинать плакать. А окончательно всё добивает тот факт, что Дуглас и Фоккер кушают по 26 грамм керосина на пассажиро-километр, а Ту-134 – кушает 34 и даже 37 грамм на пассажиро-километр.

Две цифры – они потому, что для Ту-134 экономичная скорость на эшелоне в 10 с лихом км составляет 850 км/ч, и она не соответствует нормам ИКАО – по нормам надо лететь медленнее, иначе вы скоро опасно сближаетесь с другими самолетами на эшелоне. А на более низкой скорости, соответствующей нормам ИКАО, “туполев” начинает кушать больше – те самые 37 грамм.

Но даже на экономичной скорости он кушает на 30% больше, чем западные самолеты схожего класса тогдашних годов разработки и выпуска. И это – очень много.

Отчего так? Да от того, что Тушка весит 28 тонн, а аналогичный по вместимости Фоккер – 17.6 тонны. Понимаете – Тушка тупо более чем на 10 тонн тяжелее! Она на 2 с лихом тонны тяжелее, чем Дуглас DC9-30, который вмещает чуть ли не в полтора раза больше народу.

По сравнению с аналогами, Ту-134 также стал “призёром” в следующих номинациях:

– Самая большая площадь крыла. Как в абсолютном выражении (на 30 кв.м по сравнению с DC-9 и BAC-1-11), так и в удельном на единицу полезной нагрузки.

– Самая высокая стреловидность крыла. Хорошая вещь для бомбардировщика, но совершенно не уместная для регионального сильно дозвукового самолёта.

– Самая высокая крейсерская скорость (это следствие высокой стреловидности крыла). Сомнительное преимущество для регионального самолёта – более того, как я указал выше, она не соответствует нормам ИКАО. Такая скорость хороша для бомбардировщика, для которого важна каждая минута. Но для регионального лайнера? Неужто кому-то критически важно долететь на 10-15 минут быстрее – и заплатить за это на треть дороже?

– Ту-134 единственный из всей группы имеет компоновку сидений 2-2 (у остальных 3-2). В результате багажный отсек у Ту-134 занимает часть длины фюзеляжа, а у других самолётов он находится под полом салона – потому что диаметр фюзеляжа это позволяет. В результате его длина 37 м близка к предельной – самолёт выглядит как flying pencil (“летающий карандаш”), и это создает проблемы со структурной прочностью фюзеляжа, на решение которых за счет усиления конструкции также ушел лишний вес.

– Самые высокие (и к тому же двойные) стойки шасси, то есть дополнительный ненужный вес. Ещё одно наследие дедушки и папы с другой компоновкой двигателей.

– Самая высокая тяговооруженность, которая могла бы стать преимуществом и сократить дистанцию разбега, но которая
не была эффективно использована из-за “быстрого” крыла, которое плохо работает на низких скоростях.

– Самый большой базовый операционный вес. Естественно, крыло-то большое и фюзеляж длинный!

– Самая маленькая вместимость. Примерно такая же, как у Фоккера, весившего в полтора раза меньше, и на 30 человек меньше (76-84 против 115), чем у аналогичных по взлётной массе американца и британца.

В результате несмотря на то, что все самолёты данной группы оснащались двигателями одного поколения, с близким удельным расходом топлива, по топливной эффективности в расчёте на одного пассажира Ту-134 оказался на 30-50% хуже аналогов.

Но как же так вышло? Кто и почему решил выпускать такой плохой самолет, сляпанный по принципу “из того, что было”, на скорую руку?

А ларчик открывается просто – “дедушку” Ту-16 выпустили 1500 с гаком штук, то есть больше, чем всех его гражданских отпрысков – Ту-104, Ту-124 и Ту-134 – вместе взятых. Понятно, что и приоритеты при проектировании и производстве у СССР были соответствующие.

Очень характерный пример гражданской экономики, которая представляла собой подсобное хозяйство при военном заводе.

Неоптимальность конструкции самолёта и очевидная бессмысленность его дальнейшей модернизации привели к тому, что производство его был полностью свёрнуто в 1980-х, а конструкторские бюро СССР, а потом РФ занялись разработкой с нуля новых региональных самолётов – сначала Як-42, потом Ту-334, и, наконец, Суперджет SSJ-100. При этом лишь последний получил рациональные весовые и прочие параметры.

Понадобилось 50 лет, смена общественного строя, и четыре попытки – чтобы наконец сделать самолет для решения реальных задач, а не для распила бабла на “разработке” и имитации деятельности.

Кстати, магистральные Ту-204 и Ту-214, которые сейчас возобновляют в производстве – это не что иное, как старичок Ту-154 (плохая советская копия Боинга-727), у которой наконец-то, спустя столько лет, догадались переставить моторы с хвоста под крылья.

А ведь моторы под крыльями – были успешно реализованы еще на Boeing 707 в начале 1950-х годов. Но Туполев, который всегда внимательно передирал у Боинга удачные решения – почему-то пропустил это мимо мозга. В результате даже на Ту-154М мы видим всё то же крыло с дурацкими гондолами шасси:

Да-да, внезапно для многих – это всё то же крыло родом с Ту-16, ничего нового там Туполев не придумал. Аэродинамическая компоновка крыла Ту-16/104/124/134/154 практически одинаковая, и она сразу бросается в глаза тем, что она ТРЕБУЕТ наличия веретенообразных “тел вытеснения” либо на передней, либо на задней кромке крыла, иначе ухудшаются характеристики крыла.

Это стреловидное крыло для тяжелых околозвуковых самолетов, теория проектирования которого была украдена советскими разведчиками из США в самом начале 50-х годов – и Туполев так и ехал на этой математике всю дорогу вплоть до распада СССР.

Здесь надо отметить, что принципиально другое крыло (с “зубом” и переменной круткой по размаху) появилось лишь на Ил-62. И за это надо сказать спасибо Ильюшину (и неизвестным советским шпионам – я не знаю, где они попятили теорию этого крыла, но где-то попятили, это точно).

Там же, на Ил-62, мы видим нормальное складывание шасси в центроплан. Ну и еще целый ряд разумных решений, новых для СССР.

Но вернемся к Туполеву. Надо честно сказать – он не был дураком, и наследование конструкции крыла Ту-16 у него шло не от неумения проектировать самолеты, а от потребностей харьковского завода, где засели тупые хохлы. Длительной дрессировкой хохлов удалось добиться того, что производственный цикл крыла в Харькове был отработан до высочайшего уровня – но только вот такого крыла. Учить хохлов новой конструкции – легче было сразу застрелиться. Вот и пришлось лепить что было.

Практически то же самое можно сказать и про конструкцию шасси – можно переделать, но сильно лучше от этого не станет, проще сохранить шасси от Ту-16 как есть.

Ну а когда Туполев пообещал Хрущову “сделать как на Каравелле” – он просто обманул тупого кукурузника. Дело в том, что у новых на тот момент моторов НК-6 и НК-8 (и даже у Д-30) прилично увеличился диаметр сравнительно со старыми АМ-3 и Д-20, и они уже не влезали в корень крыла. А там силовые лонжероны охватывают двигатель – и их просто так не перепроектируешь. При этом новые моторы надо было поставить кровь из носу – потому что у старых была отвратительная экономичность.

Наиболее простым решением было приделать моторы на хвосте, а крыло просто чуть укоротить по размаху, выбросив “дырявую” часть центроплана. Это ВЫНУЖДЕННОЕ решение, вынужденное новыми двигателями.

В результате Ту-134 оказался значительно эффективнее, чем Ту-104, именно благодаря новым двигателям, и меньшему расходу топлива на провоз пассажира.

И надо отдать должное главному конструктору Ту-134 В.В. Селякову – который, возглавив работу на ходу, многе успел исправить в первоначальной туполевской задумке, которая реально была гораздо более ублюдочной, чем то, что увидело свет как Ту-134. Увеличить диаметр фюзеляжа, с тем, чтобы разместить кресла в салоне по пять в ряду, и убрать багажник под пол, именно А. Н. Туполев ему не позволил – об этом прямо сказано в мемуарах.

В.В. Селяков рассказывает, как это было, в книге “Тернистый путь в никуда”. Он, и ещё два первых зама (замы начальников ЦАГИ и Аэрофлота) явились к А.Н. Туполеву с предложением отложить запуск в серию уже летавшего Ту-134 на год, чтобы переделать фюзеляж, увеличив его диаметр, поскольку иначе новый самолёт не смог бы конкурировать с БАК1-11 и ДС-9 (да-да, Селяков об этом прекрасно знал). В ответ Туполев, не тратя лишних слов, их послал матом.

Между прочим, удлинённые модификации ДС-9 на 172 места (они называются МД-81, 82 и 83) летают до сих пор. И всё с ними в целом хорошо, компоновка с двумя моторчиками на хвосте не помешала их долгожительству. Потому что в них сразу был заложен потенциал по модернизации и развитию. И если бы предложение Селякова по фюзеляжу было принято – Ту-154 вообще не понадобился бы, вместо него был бы удлиненный Ту-134 (с толстым фюзеляжем), что гораздо разумнее экономически. Даже Ту-204 не пришлось бы городить – моторы ПС-90 встали бы на хвост удлиненного Ту-134 как влитые.

Но увы – выросло что выросло.