Рубрика "Разбор полётов". Часть 3.
Продолжаем разбор советских гражданских авиалайнеров. Сегодня мы поговорим о Ту-134, он же "туполёнок", он же "свисток". Сравним его с зарубежными аналогами того времени, и оценим его характеристики с точки зрения рациональности конструкции.
Начало серии:
Часть 1. Ставим двигатели от Ту-154 на Airbus A320. О некоторых мифах про советские гражданские самолёты
Часть 2. Оцениваем Ил-62 - твёрдая четвёрка! Но не идеал...
Легендарный ближнемагистральный или региональный самолёт, один из самых массовых гражданских авиалайнеров СССР. Ту-134, не только перевозил миллионы пассажиров, но и активно снимался в фильмах.
Именно на нём Женя Лукашин был отправлен вместо Павлика из Москвы в Ленинград, а алчные итальянцы, жаждущие сокровищ и невероятных приключений, вылетели из Рима прямиком на Минское шоссе.
Более 850 самолётов было выпущено на Харьковском авиационном заводе с 1966 по 1984 г. (и еще несколько дособирали из заделов до 1989). По количеству выпущенных единиц самолёт занимает третье место в СССР после Ту-154 и Як-40, заполнив некую промежуточную нишу по вместимости и дальности.
Генеалогия "Туполёнка"
У Ту-134 был старший брат - Ту-124. Который, в свою очередь, является уменьшенной версией (или "сыном") Ту-104. Папой которого был никто 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 (не)эффективность.
Перечислим эти черты:
- 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, не нужны гражданскому самолёту, не несущему ничего на подвеске и имеющему двигатели в хвосте
- Узкий фюзеляж
Что мы будем выяснять в этой статье?
Оставим в стороне авионику и навигационное оборудование -
общеизвестно, что по этим направлениям в СССР было традиционное отставание и, так как выше головы не прыгнешь, то и обсуждать этого большого смысла я не вижу. БОльший интерес для меня представлял ответ на вопрос, насколько рациональной была базовая конструкция Ту-134, с точки зрения весовой структуры, тяговооружённости. качества крыла и так далее, по сравнению с аналогичными самолётами такого же класса и того же времени. И насколько результаты проекта отвечали заданным требованиям.
История создания или "Поспешишь - Политбюро насмешишь"
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 хвост (сказано это было более доходчиво - [боюсь предположить, насколько доходчиво - У]) 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!"
Остап Бендер в подобной ситуации сказал: "после того, что было, я просто обязан на ней жениться". Для Андрея Туполева, как мне кажется, в его случае было бы более уместным вместо шутки про двигатели и хвост
сказать, что через пару недель КБ предоставит предварительные расчёты, а затем, после тщательного сравнения французской Каравеллы и
её перспективного советского аналога, аккуратно попросить у руководства страны год или два на разработку нового, рационально спроектированного регионального самолёта. И ещё за эти пару недель навести справки о том, что разрабатывается в мире в данном классе в это же время, задействовать тогдашних Петрова и Боширова промышленный шпионаж, даже, может, 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, случилось. Историю не переделать, но проанализировать упущенные возможности и нереализованные альтернативы никогда не поздно.
Аэропорты магистральные и региональные
Прежде чем сравнивать Ту-134 с другими аналогичными лайнерами, определимся, для чего нужен самолёт такого класса, в частности в применении к географическим реалиям СССР.
Список из крупнейших аэропортов (по пассажиропотокам) бывшего СССР
включает 50 наименований.Примерно этот же список, плюс-минус 5-10 пунктов, соответствует временам Советского Союза. Это - столицы (страны, союзных республик / независимых государств), города-миллионеры или почти миллионеры, главные курорты Крыма и Кавказа, а также центры местных макрорегионов (от Львова на западе до Хабаровска на востоке). Пассажирооборот в таких узлах, как правило, сейчас превышает 1 миллион человек в год. Во времена СССР в большинстве таких аэропортов были свои лётные отряды, с собственным парком самолётов, ремонтной базой, штатом пилотов и т.д. Именно на такие аэропорты приходилась 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 в обозримом будущем больших пассажиропотоков. Обычно годовой пассажирооборот в таких аэропортах попадает в диапазон от 100 тыс. до 500 тыс. Иногда, от 500 тыс. до 1 миллиона. Это - региональные аэропорты. 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, может до 2000 м, рассчитанная на слишком тяжёлые самолёты. Аэровокзал с минимальным набором плюшек. Аэропортовские службы также - по минимуму. Посадка и высадка производится с земли, никаких телетрапов. Короче, шведский lagom для регионального аэропорта.
Именно для таких аэропортов, по идее, и нужен был региональный турбовентиляторный лайнер.
Как далеко должен летать региональный турбореактивный самолёт?
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 выше описанных требований, максимальная дальность регионального самолёта в СССР - это 3700 км (Кызыл-Москва). На восток от Кызыла имеется ещё порядка 15 значительных аэропортов, часть которых и так магистральные, а для остальных имеет смысл построить полноценную ВВП в 2500 м или длиннее.
Отмечу, что турбовинтовой самолёт в реалиях двигателей 1960-1970-х годов на дистанции до 1500 км был точно намного эффективнее турбовентиляторного. Таким образом, турбовентиляторный самолёт класса Ту-134 должен быть оптимизирован для полётов свыше 1500 км.
При этом практическая дальность в 3700 км не требовалась.
Исходя из среднестатистической заполненности салона в примерно 85% (это подтверждается статистикой по всем крупнейшим авиакомпаниям),
имеет 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.
Длина ВВП - 1800 м, можно с уменьшенным взлётным весом.
Скажем, при максимальном весе - требуется ВВП 2000-2200 м, при меньшем весе (за счёт топлива или пассажиров) - 1800 м.
Минимальные требования к инфраструктуре аэропортов, в том числе возможность посадки и высадки без подачи трапов.
Итак, резюмируем требования к региональному турбовентиляторному самолёту:
- Оптимизирован по расходу топлива и пассажировместимости для дальности 2600-2800 км
- Может взлетать с полос длиной до 1800 м, максимум 2000 м
- Позволяет обойтись без внешних трапов
С чем сравниваем?
В одной лиге с Ту-134 "играли" следующие лайнеры, отобранные по критериям схожих вместимости, взлётной массы, компоновки и времени разработки. Родоначальницу лайнеров компоновки "движки-в-хвосте", ту самую французскую Каравеллу (Sud Aviation Caravelle), мы из рассмотрения, пожалуй, исключим. Во-первых, это всё таки более крупный и по массе, и по размерам самолёт. Во-вторых, сделаем
снисхождение к возрасту и статусу первопроходца. Быть первым непросто и, естественно, оптимальность титула "Первого" часто вопрос удачи, а не точного расчёта. Поколение моделей, идущих следом, по идее, должно учесть накопленный опыт и выдать на-гора лучшее решение.
По той же причине, кстати, я не даю оценки ни Ту-104, ни Ту-124. Они были первыми, ранними, и в этом их особая заслуга. Но вот к следующему поколению, начала-середины 60-х мы присмотримся более пристрастно.
Итак, в нашей турнирной группе присутствуют:
В таблицах ниже приводятся основные сравнительные характеристики по конкретным разновидностям каждой модели.
(Отмечу, что информация в интернете по старым самолётам вообще, и по Ту-134, в частности, противоречива. Например, в большинстве источников дальность полёта Ту-134 указана в 2000 или 2100 км. При этом, судя по тем же "Итальянцам", расстояние в 2400 км между Москвой и Римом он покрывал без проблем. Поэтому я стараюсь перепроверять данные, используя разные источники, а также применяю собственную простую формулу для приблизительного определения часового расхода топлива и дальности полёта).
Тяжелые дедушкины крылья
Для тех, кто пролистал таблицы выше не вникая и кому лень продираться сквозь прутья строк и колонок, дам, так сказать, executive summary.
По сравнению с аналогами, Ту-134 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 самолёта
- Самая высокая крейсерская скорость (следствие высокой стреловидности крыла). Сомнительное преимущество для регионального самолёта. Такая скорость хороша для бомбардировщика, для которого важна каждая минута. Но для регионального лайнера? Кому критически важно долететь на 10-15 минут быстрее?
- 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 - диаметр фюзеляжа позволяет. Длина 37 м близка к предельной. Удлинить ещё немного можно, но самолёт и без того выглядит как flying pencil ("летающий карандаш")
- 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
- Самый большой базовый операционный вес. Естественно, крыло-то большое!
- 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.
Также отмечу, что все самолёты данной группы оснащались двигателями одного поколения, с близким удельным расходом топлива. В результате, по топливной эффективности в расчёте на одного пассажира Ту-134 оказался на 30-50% хуже аналогов.
Заключение
А теперь нелицеприятный вывод, которая многим, скорее всего, придётся не по нраву:
Ту-134 - плод бездумной, "ленивой", конверсии изначально военного самолёта, созданного для совершенно других условий и задач.
Конверсии, сделанной спустя рукава, с минимумом затрат, по принципу "и так сойдёт" и "давай быстрее".
Причём это, к сожалению, не первая, а уже третья итерация такой конверсии. Очень характерный пример гражданской экономики, которая представляла собой подсобное хозяйство при военном заводе. Дедушку Ту-16 выпустили 1500 с гаком штук, больше, чем всех его гражданских отпрысков - Ту-104, Ту-124 и Ту-134 - вместе взятых. Понятно, что и приоритеты при проектировании и производстве были соответствующие.
Неоптимальность конструкции самолёта и очевидная бессмысленность его 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 - Як-42, потом Ту-334, и, наконец, только Суперджет SSJ-100 получил рациональные весовые и прочие параметры. Понадобилось 50 лет, смена общественного строя, и четыре попытки. Так что больше, чем три с плюсом у меня поставить за такой подход и такое изделие у меня не получается.
"Удовлетворительно на полпути к хорошему". Увы!
Главным конструктивным недостатком Ту-134 стало, на мой любительский взгляд, милитаристское крыло. Избыточно большое и скоростное, с ненужными гондолами.
Площадь крыла у Ту-134 примерно на треть больше, чем у аналогов, или на 30 кв. метров. Эта разница, по моим прикидкам, соответствует примерно 2 т металла. Если уменьшить крыло и распределить эти 2 тонны на более широкий или длинный фюзеляж и на дополнительных пассажиров, да ещё добавить сюда экономию веса от укороченных и стоек шасси и четырёх колёс, то как раз и получился бы почти второй Дуглас DC-9-30, с вместимостью 100-110 пассажиров, экономичной скоростью 750-800 км в час и дальностью 2800 км. То, что доктор прописал! Но не вышло...
Продолжение следует. В следующей статье рубрики планирую перемывать косточки Ту-154, кузену–акселерату Ту-134. Оставайтесь на линии!
Если статья вам понравилась - ставьте лайк!
Если не хотите пропустить другие мои статьи - подписывайтесь!
Не поленитесь - выскажите своё мнение в комментариях. Буду признателен!