Профиль полёта Ту-144 (разных мод.)

Исходной идеей было разобраться в особенностях полёта и эксплуатационных возможностях Ту-144 с НК-144А и Ту-144Д. Разобраться в особенностях расхода топлива на разных этапах полёта и выявить "узкие места" т.к. именно дальность для СВЗ лайнеров является важнейшим и критическим параметром.

Исходные данные - таблицы ЛТХ Ту-144("044"), Ту-144("004") и Ту-144Д на airbase.ru и testpilot.ru, + данные по удельным расходам двигателей из базы данных "Двигатели 1944-2000. Авиационные, ракетные, морские, промышленные (Иллюстрированный каталог авиадвигателей с их характеристиками, описанием)" (есть в сети).

Проще говоря, на основе данных по движкам реконструировать профиль полёта по расходу топлива так, чтобы результаты совпали с табличными ЛТХ с минимальным кол-вом подгоночных параметров.
/Честно говоря, изначально на хорошее совпадение не рассчитывал/

Итак, начальный рассчёт профиля полёта:


Расчёт нескольких конкретных маршрутов +альтернативный Ту-144ДД

(2-й лист полностью завязан на 1-й и касается только Ту-144Д)

Карта маршрутов


Полностью файл лежит здесь и в прицепе

Комментарии к начальному расчёту.
За "исходную точку" взят Ту-144(004) НК-144А т.к. по нему данные наиболее "надёжные" (+ имеется недосканированный РЛЭ, если у кого-то есть полностью, поделитесь, плс!).

Время посадки и средняя горизонт. скорость на этапе посадки взяты "на-глаз" 30 мин. и 800 км/ч, время разгона - так же. Времена взлёта и подъёма, изначально 5 и 15 мин. Потом подогнал для точного совпадения общей дальности 3080 км.
Навигационный остаток топлива на борту во всех случаях принят 10 т (хотя для Ил-62 напр. он принимается равным 1 часу лёта, а Ту-144 на ДОзвуковом кр. режиме 11 км, 1000 км/ч тратит ~11 т если считать по уд. расходам).

Тяга двигателей принята 100% на взлёте и разгоне и 90% при подъёме. Сверхзвуковой эшелон принят 18 км. Из этого посчитаны верт. скорости и угол траектории подъёма. Горизонтальная скорость подъёма пересчитана на COS этого угла. Полная скорость подъёма принята равной крейсерской дозвуковой 1000 км/ч.
/всё это одинаково и для прототипа Ту-144А(044) и для Ту-144Д/

Особенностью пересчёта времён этапов взлёта, подъёма и разгона для Ту-144Д является нормировка на его "текущую" массу (начальную массу самолёта на конкретном этапе), что фактически при одинаковом планере 144 и 144Д является нормировкой по нагрузке на крыло.
Для прототипа Ту-144А(044) введена ещё нормировка по тяге движков. Хотя полностью в табличные данные по нему так и не попал, остаток топлива получается 14.3 тонны.

Длительность полёта на сверхзвуке рассчитывается автоматом и подгоночным параметром не является.

В общем для Ту-144Д получилось вполне приемлемое совпадение с табличными ЛТХ, на основе чего на 2-м листе рассчитаны конкретные рейсы Москва - Хабаровск / 6134 км, Москва/Ленинград - Якутск / 4850-4900 км и Москва/Ленинград - Иркутск / 4200-4420 км. Последние 2 можно было проводить при взлётной массе самолёта меньше макс., что экономило бы ресурс планера и общий расход топлива.

Кроме того предложен "альтернативный" самолёт "Ту-144ДД" именно для перелётов Москва - Хабаровск/Комсомольск-на-Амуре, который со значительно большей эффективностью чем реальный Ту-144Д перевозил бы 120 пассажиров (а не 70-80).

Вобщем, т.к. сам не авиационщик, хотел бы конструктивных комментариев и поправок если таковые понадобятся У кого какие соображения на счёт всего этого?

PZ> По полетным весам и дальностям. Для ранних Ту-144 с НК-144 макс. взлетный вес заявлен 180000кгс, нормальный взлетный 150000кгс. Практическая дальность полета с макс. взлетным весом, крейсерской скоростью 2340 км/ч, резервом топлива 10000 кг и коммерческой нагрузкой 15000 заявлена 4150 км.
Ув. ПЗ, к сожалению Вы приводите эти данные без конкретной ссылки на стр. РЭ.
Эти данные или НЕ точны или НЕ соответствуют действительности. Могу предположить, что "предсерийные" Ту-144 имели отличные от "серийных" взлетные веса, но тогда уточните какому именно борту соотвествуют Ваши цыфры.

По массам: согласно РЭ 75-го года, действительное для самолёта 04-1 (р/н 77106):
Нормальный взлетный вес - 180 т (а не 150!!!)
Макс. взлетный вес - 197 т (а не 180!!!)
Страничка подтверждающую ИМЕННО ТАКИЕ цыфры в прицепе.

Кроме того, там есть ОЧЕНЬ ВАЖНОЕ примечание. Которое, впрочем, вполне естественное - Взлёт. веса более 180 т допускаются для отдельных полётов (а не для регулярной эксплуатации!!!)

По дальности: во всех известных мне источниках указывается макс. дальность с 15 т загрузки (=150 пасс.) и 10 т навигационного запаса топлива - 3180 км (а не 4150 км). Откуда конкретно взялась Ваша цыфра мне не известно, нельзя ли копию этой странички из докум.?

По скорости: крейсерская сверхзвуковая скорость указывается в числах Маха (Vэ = 2,1М), а предельная скорость Vп=Vэ+0,5=2,15М. При этом высота - больше 15 км.

Согласно таблице из кн. Близника и ко. скорости 2,0М соответствует скорость 2124 км/ч, а 2,2М - 2337 км/ч. Поэтому крейсерской скорости полёта Ту-144 НК-144А 2,1М соответствует скорость 2230 км/ч.
Т.о. указанная Вами крейсерская скорость 2340 км/ч НЕ соответствует действительности и ПРЕВЫШАЕТ ПРЕДЕЛЬНУЮ разрешённую скорость самолёта. Число Маха как известно зависит и от высоты и температуры. Но температура на тех высотах практически не меняется, а с ростом высоты уменьшается давление и вместе с ним уменьшается и скорость звука. Значит и крес. скорость может только уменьшится но не возрасти.
Хотя в литературе действительно говориться о 2300-й скорости Ту-144, но опять же есть страничка РЭ, которая однозначно подтверждает именно мою приведённые цыфры.

Заданный мною вопрос о взлётных весах отнюдь не праздный.
Хорошо известно, что в ходе эксплуатации Ту-144/НК-144 летали с далеко НЕ полной загрузкой. В литературе говорится, что загрузка ограничивалась 80 пасс. (8 т), но реальная средняя загрузка составила 3284 (пасс.)/55 (рейс.)=60 чел. Причём причины ограничения нигде не объясняются!

Как известно, расстояние Москва-Алма-Ата по прямой 3100 км, допустим по маршруту будет 3200 км. Т.е. исходя из общепринятых цыфр дальности - на пределе. Но очевидно, что макс. дальность 3180 км достигалась при макс. взлёт массе 195 т!
Получается что для регулярных рейсов на макс. дальность с норм. взлёт. массой нужно уменьшать загрузку (причём фактически до НУЛЯ!!! потому что сама загрузка равна разнице между макс. и норм. взлёт. весом 195-180=15 т).

В общем, тут какая-то явная НЕ СТЫКОВКА!!!
Или более правильна Ваша цифра макс. дальности более правильна (нужны доказательства), или летали с превышением норм. полёт. массы напр. 186 т (тогда естественно понятно и ограничение загрузки 6 т = 60 пасс., что фактически равно реальной среднерейсовой!). С другой стороны превышение нормальных норм эксплуатации на этапе по-сути эксплуатационных испытаний кажется маловероятным. (А граничное значение загрузки 80 пасс. (8 т) кажется вообще просто невероятным!)
Или же имели место ОБА этих фактора - и ограничение загрузки, и отличная от общепринятой макс. дальность.
Тогда опытная эксплуатация (рейсы всего лишь РАЗ В НЕДЕЛЮ) с ограничением по загрузке 8 т (80 пасс.) при норм. взлёт. массе 180 т вполне возможна. Однако тогда становится НЕ понятным заметно меньшая, только 60%, среднерейсовая загрузка (при тогдашнем дефиците билетов практически на всё что ползало ездило и летало)

PZ> Для Ту-144Д макс. взлетный вес заявлен 207000 кгс,
Да, такая цыфра мне известна. Но учитывая выше изложенные соображения, для реальной оценки практической дальности и соответственно эффективности Ту-144Д нужно знать именно НОРМ. ВЗЛЁТ. МАССУ.
Не могли бы Вы выложить именно эту страничку РЭ Ту-144Д где указываются веса.

PZ> ...а вот с дальностью проблема. В РЛЭ дальности даны для каждого участка полета отдельно. То есть, даны номограммы дальности для участка взлета, затем для участка набора высоты и разгона, затем для полета на высоте, для снижения и захода на посадку. Чтобы получить полную дальность, надо сидеть и все это суммировать. Как будет время свободное, посчитаю.
Да, я знаю такие номограммы. Пока ещё их не изучил для НК-шных "супертушек". А для Д-шек таковыми не располагаю.

PZ> Примечательно, что Д медленнее ранних машин. У ранних крейсерская сверхзвуковая М=2.35, а у Д-шек М=2.05. По полезной нагрузке у Д-шек пока цифру не нашел, но ЕМНИП, ее тоже уменьшили по сравнению с ранними.
Действительно, у Д-шек кр. скорость уменьшилась, но вероятнее до 2,0М, а 2,05 - макс. скорость.
А вот загрузка, насколько я могу судить, осталась такой же - 15 т = 150 пакс.

Кстати, реальная и максимально возможная, пассажировместимость Ту-144 - это также один из вопросов, который хотел бы с Вами обсудить

PZ> Короче, я голосую за форсаж!
очень хотел бы с Вами проголосовать единообразно, но пока приведенные Вами аргументы частично недостаточны, а частично не верны