Ресурс Ту-144 (испытания, прочность, ЦАГИ, СибНИА)

    Tu144Supersonic

    скорость
    upload_2018-4-3_11-0-50.png


    upload_2018-4-3_11-1-46.png


    upload_2018-4-3_11-2-39.png


    upload_2018-4-3_11-52-57.png

    upload_2018-4-3_11-54-26.png

    upload_2018-4-3_11-54-42.png

    upload_2018-4-3_11-55-7.png

    upload_2018-4-3_11-55-25.png

    upload_2018-4-3_11-55-39.png

    upload_2018-4-3_11-55-56.png
     

    _ПЗ_

    Местный
    Не понятно, о чем писал Фридляндер? Здесь это хоть как-то отмечено?
     

    _ПЗ_

    Местный
    Объем работ просто колоссальный. Сегодня невозможно поверить, что такой объем был сделан в одной стране практически с нуля, подтвержден летными испытаниями и полетами серийных машин с пассажирами. За этим отчетом стоит просто фантастический, не выполнимый по сегодняшним РФ-овским меркам объем работ, особенно с учетом их новизны. Напрашивается сравнение с нынешними многолетними потугами по ЫЫО и МС-21, где новизны в плане аэродинамики, прочности, термодинамики - ноль целых хрен десятых...
     

    Tu144Supersonic

    скорость
    ПЕЧАЛЬНАЯ ЭПОПЕЯ ТУ-144

    И. Н. Фридляндер
    Фридляндер Иосиф Наумович - академик,
    начальник лаборатории ГНЦ "ВНИИ авиационных материалов"

    В 60-х годах стало известно, что Англия и Франция решили создать сверхзвуковой пассажирский самолет, которому дали название "Конкорд" ("Согласие"). Две страны договорились согласно работать над этой машиной. Самолет рассчитывался на скорость полета 2200-2300 км/ч. При такой скорости трение обшивки о воздух приводит к повышению температуры конструкции до 120-125°С, а кромок крыльев - до 150°С. Ресурс самолета - 30 тыс. часов. Перелет "Конкорда" из Европы в Америку должен был занимать три часа вместо семи-восьми на обычных самолетах.

    Реакция Никиты Сергеевича Хрущева на это сообщение было молниеносной: "Мы должны сделать свой советский ультразвуковик, при этом летать он должен быстрее "Конкорда"". Вся работа была поручена Андрею Николаевичу Туполеву. Самолету присвоили марку Ту-144, строиться он должен был на Воронежском авиазаводе, а его появление на свет раньше "Конкорда" стало важнейшей политической задачей СССР. Денег на Ту-144 не жалели.

    Сбор специалистов назначен в КБ Туполева. У Андрея Николаевича маленький, скромный кабинет, он в какой-то толстовке или спецовке. Женщин на совещании нет, они мешают Туполеву четко выражать свои мысли, перемежая литературную речь ненормативной. Первый вопрос: из какого сплава делать конструкцию. Если увеличить скорость полета Ту-144 до 2600-2800 км/ч, как это требует партийное начальство, то температура конструкции повысится до 170-180°С. Алюминиевые сплавы такой температуры при ресурсе 30 тыс. часов не выдержат, надо переходить на сталь или титан, что сильно усложнит технологию.

    Умудренный опытом Андрей Николаевич в узком кругу сподвижников рассуждал так: сделаем самолет, как и "Конкорд", на 2200-2300 км/ч, а официально объявим скорость 2600-2800 км/ч. Пока мы сделаем машину, все успеют забыть, что скорость немного занижена. Англичане и французы используют для "Конкорда" жаропрочный алюминиевый сплав AU2GN, легированный медью, магнием, железом и никелем. Два последних элемента дополнительно повышают жаропрочность. У нас из аналогичного сплава АК4-1 давно изготовляют жаропрочные детали авиадвигателей. Есть у нас и новый алюминиево-литиевый сплав ВАД23. Литий - самый легкий металл, соответственно новый сплав намного легче АК4-1 и существенно превосходит его по прочности и другим характеристикам. Однако опыта применения ВАД23 нет.

    Я договариваюсь с Туполевым широко опробовать этот сплав. Во Всесоюзном институте авиационных материалов (ВИАМ) работы со сплавом ВАД23 проводили З.К. Арчакова, О.А. Романова, B.C. Сандлер. И вот новая встреча с Туполевым по сплаву ВАД23. Главный металлург КБ И.Л. Головин говорит, что нужны очень большие плиты с высокими механическими свойствами. Таких плит мы раньше не делали.

    Начальник Всесоюзного института легких сплавов (ВИЛС) А.Ф. Белов (позднее академик) и его заместитель В.И. Добаткин (позднее член-корреспондент АН СССР) вместе со мной возражают. Андрей Николаевич полушутливо замечает: "Вы оппортунизмом не занимайтесь, а то напущу я на вас Мао Цзедуна. Я вам приказываю: сделайте мне эти плиты". И хотя мы трое Андрею Николаевичу не подчиняемся, воздействие его имени таково, что мы больше не возражаем и подписываем соответствующую бумагу.

    Через некоторое время французы увеличили число пассажиров на "Конкорде", соответственно, мы увеличили число пассажиров еще больше. В результате размеры полуфабрикатов колоссально возросли: площадь сечения каждой плиты и профиля - до 1400 см2масса - до 3 т. (Если плиты и профили таких размеров сделать из стали, то их вес составит 9 т.) Мы опять возражаем, говорим, что у французов максимальная площадь сечения 140 см2, то есть в 10 раз меньше. Но представители КБ Туполева уверяют, что нужны плиты именно такого размера. Почему столь сильное расхождение с "Конкордом", мы, металлурги, понять не можем. Узнать что-либо в КБ об их истинных мотивах невозможно, это будет известно лет через десять, но из сплава ВАД23 нельзя получить хорошие полуфабрикаты подобного размера, и мы от него отказываемся.

    В ВИАМе в лаборатории алюминиевых сплавов есть залы для испытания на длительную прочность и ползучесть. Конечно, промышленность не может ждать 30 тыс. часов (более трех лет), когда эти испытания будут закончены, поэтому используются ускоренные методы с прогнозированием на весь ресурс самолета. Установлено, что сплав АК4-1 имеет сопротивление ползучести ниже, чем уровень длительной прочности. Лимитирующим фактором является сопротивление ползучести, которое не должно превосходить 0.2%, чтобы не допустить значительного изменения геометрии самолета. Потоки воздуха по крылу, начиная от основания и до его окончания, должны продвигаться ламинарно, без образования вихрей или срыва потока, что может вызвать тряску машины и увеличить сопротивляемость полету. ВИАМ выдает КБ Туполева все расчеты свойств сплава АК4-1, а Воронежскому авиационному заводу -производственные инструкции. (Работы по сплаву АК4-1 выполнили О.А. Романова, В.Н. Бобовников, С.И. Кишкина, Е.И. Шилова, О.Г. Никитаева, Л.П. Ланцова.)

    В ВИЛСе прошло совещание с французскими авиаметаллургами. Мы направили во Францию слитки и плиты из АК4-1 и от них получили слитки и плиты из сплава AU2GN. И вот теперь обсуждались результаты исследования. Практически AU2GN и АК4-1 одинаковы. Сплав АК4-1, как и французский AU2GN, при хорошей жаропрочности имеет низкую вязкость разрушения.

    Наши товарищи, ездившие во Францию на советско-французские семинары, вернулись с совершенно определенным впечатлением об алюминиевом сплаве AU2GN. Один из них, А.3. Воробьев - главный идеолог Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) по алюминиевым сплавам, сделал в ВИАМе довольно длинный доклад. Он вынужден был признать, что вязкость разрушения у AU2GN меньше, чем у АК4-1. Может быть, она ниже потому, что мы применяем более мягкий режим старения, который, однако, несколько снижает коррозионную стойкость. Французы спрашивали: не боимся ли мы коррозии. На что наши отвечали - не боимся, ибо, мол, Франция страна морская, а мы сухопутная. Но я-то лично коррозию побаиваюсь. "Ну и как же, -спрашивал французов Воробьев, - вы обходитесь с такой низкой вязкостью?". - Те отвечали: "Приспосабливаемся".

    Другой участник советско-французских семинаров, В.В. Сулеменков - ведущий прочнист КБ Туполева, сообщил мне в личном разговоре, что, по словам французского прочниста (фамилию он не помнил), они мучаются со сплавом AU2GN. Испытания "Конкорда" показали, что в лонжеронах довольно быстро появляются трещины, которые долго остаются маленькими, но потом бурно развиваются. Французы изготовили дефектоскоп на принципе вихревых токов со специальной формой головки, позволяющий контролировать труднодоступные места, где могут появляться трещины. Все "Конкорды" были проверены, и в одном случае обнаружили начало трещины. Регистр - государственный орган, следящий во Франции за безопасностью полетов, - обязал сделать накладки на каждом крыле, на каждом лонжероне. Всего их десять на "Конкорде". Из чего изготовлены накладки, Сулеменкову узнать не удалось, но размеры их солидные. Вообще-то Вячеслав Васильевич Сулеменков - человек знающий, по мере возможности старающийся быть объективным.

    31 декабря 1968 г. Ту-144 поднялся в воздух - на два месяца раньше "Конкорда" к великой радости Туполева и Министерства авиационной промышленности. 4 января 1969 г. во всех газетах было напечатано фото Ту-144 и официальное сообщение: "Впервые в мире 31 декабря 1968 г. в Советском Союзе совершил полет сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144. Этот полет является новым достижением советской науки и техники".

    Летом 1971 г. Ту-144 был показан на авиасалоне в Ле Бурже (Франция). Пролетел он очень хорошо, с меньшим шумом и без дымных хвостов от двигателей, как у "Конкорда". Советский салон посетил французский президент Жорж Помпиду и поздравил советскую делегацию с успехом. Вместе с министром авиационной промышленности П.В. Дементьевым он поднялся на борт Ту-144.

    Вскоре после Ле Бурже в Воронеж вылетела мощная делегация авиационных специалистов (в основном начальники авиационных институтов), в которую входил и я. Туда же прилетел и министр Дементьев. Министру дела на заводе понравились. На собрании начальников цехов он сказал: "Ту-144 имеет большое значение, в том числе международное. К нам в Париже приходили руководители компартии Франции и Италии и говорили: "Своим Ту-144 вы помогаете нам"". Дементьев продолжил: "Вы должны хорошо организовать работу и наладить серийный выпуск Ту-144. Дадим дополнительно станки. Особое значение имеет машина номер пять, она предназначена для статических испытаний, после нее менять ничего нельзя". Выступал он по обыкновению без всяких записок, убежденно, энергично, со знанием дела.

    Вскоре 50-минутный полет успешно совершил второй Ту-144. Через какое-то время пришло сообщение об успешных полетах "Конкорда". Однако разрешения на полеты в США "Конкорд" сразу не получил. Причина отказа - производимый им шум. Действительно, шум при переходе через звуковой барьер подобен артиллерийскому залпу. Однако позднее США разрешили регулярные рейсы "Конкорда" в Нью-Йорк и Вашингтон.

    В 1973 г. на очередном авиасалоне в Ле Бурже Ту-144 разрушился на глазах сотен тысяч зрителей, когда ему пришлось сделать крутой вираж, чтобы уйти от появившегося внезапно французского истребителя "Мираж". Экипаж погиб, несколько зрителей погибли под обломками самолета. Сразу же были освобождены от работы главный конструктор КБ Туполева С.М. Егер, руководивший работой по Ту-144, и главный прочнист этого КБ И.Р. Бонин, новым главным прочнистом стал В. В. Сулеменков.

    В Париже проводилось расследование причин катастрофы Ту-144. Общепринятый в авиации порядок: расследование ведет та страна, на территории которой произошла катастрофа. Расследование велось долго, к нему были привлечены советские специалисты, но ясных результатов оно не дало. Было составлено обтекаемое заключение: катастрофа вызвана действием ряда случайных факторов. Франция не была заинтересована в глубоком изучении причин и создании атмосферы подозрительности вокруг Ту-144, ибо это могло вызвать неуверенность и в иадежности его близнеца "Конкорда".

    В 1975 г. начались полеты Ту-144 с грузом в Ташкент, Алма-Ату и Баку.

    В 1976 г. Ту-144 проходил в ЦАГИ испытания на повторные нагрузки, потом дали статическую нагрузку. Самолет "сел" при нагрузке 70% от расчетной: разрушилась панель из АК4-1, сделанная из плиты толщиной 42 мм. Испытатели заметили появление трещины, но не успели добежать до пульта, чтобы прекратить испытания, как конструкция разрушилась. Трещина началась от ряда заклепок, которые крепили на верху самолета небольшой сигнальный фонарь. Он расположен вплотную к основному заклепочному шву. Таким образом, повышается местная концентрация напряжений, и довольно массивный фонарь вызывает местные изгибающие напряжения. Этих условий оказалось достаточно, чтобы появилась и стала катастрофически развиваться трещина.

    На следующий день вместе с Софьей Исааковной Кишкиной - главным прочнистом ВИАМа по алюминиевым сплавам, еду в ЦАГИ. По лестнице взбираемся на крыло самолета. Какая же огромная поверхность! От тонкой перемычки, где появилась трещина усталости, в обе стороны идут огромные трещины длиной несколько метров. Мама Соня, как зовут ее сотрудницы, вздыхает: "Какая же это безопасно повреждаемая конструкция, если от небольшой трещины сложился весь самолет".

    Действительно, в последние десятилетия большие самолеты создаются по принципу безопасной повреждаемости. Самолеты дорогие. Чтобы они себя окупили, срок эксплуатации увеличили до 30 тыс. часов, а позднее - до 60 тыс. Если рассчитывать такие самолеты, не допуская появления трещин, то сечения деталей и узлов настолько увеличиваются, что машины не могут поднять ни пассажиров, ни грузы. Приходится допускать появление трещин, но они не должны быстро развиваться и приводить к разрушению конструкции. К материалам предъявляются новые требования: они должны быть вязкими (не давать хрупкого разрушения), иметь очень малую скорость развития трещин. Кроме того, необходимо предусмотреть конструктивные меры, блокирующие рост трещины. Большие американские самолеты В747 с трещиной на крыле длиной 1 м и на фюзеляже длиной 400 мм сохраняют ресурс еще тысячу часов полета. Это не значит, что в эксплуатации такие трещины допускаются (как только ее обнаруживают, тут же блокируют), но приведенные цифры показывают гигантский запас надежности конструкции.

    Вместе с Кишкиной составляем заключение по Ту-144. Мы считаем, что разрушение началось от небольшой усталостной трещины, но специалист по статике из ЦАГИ В.Ф. Кутьинов не согласен с нашей формулировкой. Он думает, что перемычка могла разрушиться и без начальной небольшой трещины усталости, ведь все были уверены, что после повторных нагрузок самолет должен был спокойно выдержать 100%-ное статическое нагружение, а он разрушился при 70%-ной нагрузке. Мы соглашаемся с Кутьиновым и формулируем: разрушение началось от тонкой перемычки при статической нагрузке 70% от расчетной. Наше заключение ставит под вопрос надежность конструкции. Кишкина подготавливает письмо на имя начальника ЦАГИ академика Г.П. Свищева, в котором отмечено, что напряжение в лонжеронах Ту-144 на 40% больше, чем в "Конкорде". Начальник ВИАМа А.Т. Туманов его подписывает.

    Через некоторое время в Новосибирске при натурных испытаниях фюзеляжа Ту-144 на сопротивление тепловым и технологическим нагрузкам, имитирующим реальные условия полета, фюзеляж разрушился досрочно. В громадную тепловую камеру, нагретую до 130-150°С, помещается фюзеляж, и он то расширяется, то сжимается, как это происходит в полете. На высоте 10 км внешнее давление воздуха значительно снижается, а давление внутри фюзеляжа изменяется мало, в результате фюзеляж расширяется. При посадке на землю фюзеляж сжимается и возвращается к прежним размерам. Поскольку самолет летит со сверхзвуковой скоростью, его обшивка нагревается до 125°С. Вот эти условия полета и имитируют испытания: расширение и сжатие фюзеляжа при одновременном температурном воздействии.

    В Сибирь мы прилетели вдвоем с Сулеменковым. За несколько дней до нас Новосибирск посетил министр авиационной промышленности Дементьев. Он посмотрел, как идут испытания. Обычно при таких испытаниях конструкция оглушительно скрипит, поэтому Дементьев посочувствовал фюзеляжу и сказал: "Ну, конечно, вы его разрушите". Он и разрушился. Картина разрушения примерно та же, что и в Москве: в тонкой перемычке, являющейся частью большого фрагмента фюзеляжа, выфрезерованного из толстой плиты, возникла трещина и побежала в обе стороны на многие метры.

    Мы с Сулеменковым сели в автобусик того типа, что именуется "коробочкой", и благо погода была теплой, выехали из города. Расположились на опушке леса и выпили за упокой души безвременно скончавшегося фюзеляжа. Казалось, обстановка располагала к откровенности. Я спросил Вячеслава Васильевича: "Почему все-таки КБ пошло на такие огромные сечения профилей и плит, в 10 раз больше, чем на "Конкорде"? Ведь какие трудности это создало для металлургии и насколько ухудшило качество металла". Сулеменков промолчал.

    Причины катастрофы Ту-144 в Париже и преждевременных разрушений крыла и фюзеляжа оставались невыясненными, когда в 1977 г. начались полеты с пассажирами в Алма-Ату. Поскольку "Конкорды" летали, дабы не уронить престижа Ту-144, который взлетел раньше "Конкорда", не должен был сидеть на земле. Но в 1978 г. произошла катастрофа Ту-144 под Егорьевском, и полеты были прекращены, как оказалось, навсегда.

    Почему же так бесславно закончилась история этого грандиозного проекта, который должен был продемонстрировать всему миру торжество советской науки и техники, мощь советской индустрии?

    Одновременно с созданием Ту-144 КБ Туполева вело разработку массового пассажирского самолета Ту-154 и сверхзвукового бомбардировщика 22М, известного на Западе как "Бигфаейр" -"Большой огонь". (У самолета два мощных двигателя, которые при взлете, при работе на форсированном режиме окружает ореол пламени. Американский спутник засек 22М в первом же полете, так и появилось обозначение "Бигфайер'".) Все три машины должны были как можно быстрее появиться на свет, ибо это отвечало политической установке тех лет: быстрее всех, дальше всех, выше всех. Естественно, на КБ Туполева легла колоссальная нагрузка, с которой оно не справилось: был взят курс на использование высоких эксплуатационных напряжений, а при расчетах и конструировании допущены серьезные ошибки. Они проявились самым роковым образом при полетах и испытаниях Ту-144, а позднее и при создании Ту-154.

    Обычно самолеты строятся из листов и профилей и клепаются. Число заклепок достигает двух-трех миллионов. Когда в такой конструкции появляется трещина усталости, она доходит до заклепочного отверстия, где заканчивает свое существование. Если повышенные напряжения продолжают действовать, может возникнуть новая трещина. Но для ее появления требуется длительное время и много циклов повторных нагрузок, и она прекращается на следующем заклепочном отверстии. Это - один из элементов концепции безопасной повреждаемости.

    Ту-144 делался по-другому: из огромных плит шириной 120-140 см, длиной до 15 м, толщиной 30-80 мм путем механической обработки получалась готовая фигура крупного фрагмента крыла или фюзеляжа - наружная обшивка, внутренние продольные и поперечные ребра. Поскольку крыло имеет двоякую кривизну, а фюзеляж сложную форму, размеры плит и профилей должны вписываться в толщину исходной заготовки, отсюда их гигантские толщины - в 10 раз превосходящие по плоскости сечения плиты и профили для "Конкорда".

    Конструкция Ту-144 была полностью подчинена светлой технологической идее: поставил заготовку на автоматический станок с программным управлением - и больше не о чем беспокоиться: приходи через два дня или через неделю (в зависимости от объема механической обработки) - и огромный фрагмент крыла или фюзеляжа полностью готов. Сработала автоматика. При этом забывалось, что для огромных полуфабрикатов нужны очень большие слитки. Их сложно получать, и в них металл недостаточно проработан: с'охр"няются местные неоднородности и дефекты, ослабляющие металл. После механической обработки в реальной конструкции Ту-144, сделанной из плиты большой толщины, в отдельных местах остаются перемычки толщиной 2 мм, они и рвутся.

    Концепция безопасной повреждаемости предусматривает помимо требований к материалу, также конструктивные меры, останавливающие рост трещин. Например, крыло гигантского самолета Антонова "Руслан" состоит из восьми прессованных панелей шириной 900 мм. Поперечная трещина доходит до конца панелей и останавливается. Даже при двух разрушенных панелях, крыло работает и самолет не гибнет. В случае Ту-144 у выточенного из большой заготовки цельного фрагмента крыла или фюзеляжа ничто не останавливало трещину. К тому же Ту-144 изготовлен из жаропрочного сплава АК4-1, который хорошо сопротивляется длительному воздействию высоких температур, но, как и аналогичный французский сплав AU2GN, имеет пониженную вязкость разрушения и склонен к появлению усталостных трещин и их быстрому распространению. Поэтому при создании конструкции требовалась особая предосторожность, что, кстати, было учтено при строительстве "Конкорда".

    Как только для Ту-144 была принята технологическая концепция изготовления больших монолитных фрагментов конструкции из огромных плит, самолет был обречен. Гигантские усилия, направленные на обгон "Конкордов", ожидал крах. Вместо безопасно повреждаемой конструкции был создан ее антипод - опасно повреждаемая конструкция.

    Послесловие. В 1996 г. по контракту с НАСА Ту-144 совершил без больших перегрузок 35 полетов в качестве летающей лаборатории для уточнения некоторых параметров, необходимых для создания американского сверхзвукового пассажирского самолета нового поколения. Осенью 2000 г. один Ту-144 был продан за 500 тыс. долл. США частному музею в Германии, отправившись туда водным путем.
    Источник
     

    _ПЗ_

    Местный
    А что именно не понятно то?

    Фридляндер сказал(а):
    В 1976 г. Ту-144 проходил в ЦАГИ испытания на повторные нагрузки, потом дали статическую нагрузку. Самолет "сел" при нагрузке 70% от расчетной: разрушилась панель из АК4-1, сделанная из плиты толщиной 42 мм. Испытатели заметили появление трещины, но не успели добежать до пульта, чтобы прекратить испытания, как конструкция разрушилась.
    ...
    Мама Соня, как зовут ее сотрудницы, вздыхает: "Какая же это безопасно повреждаемая конструкция, если от небольшой трещины сложился весь самолет"
    ...
    Естественно, на КБ Туполева легла колоссальная нагрузка, с которой оно не справилось: был взят курс на использование высоких эксплуатационных напряжений, а при расчетах и конструировании допущены серьезные ошибки. Они проявились самым роковым образом при полетах и испытаниях Ту-144, а позднее и при создании Ту-154.
    ...
    Через некоторое время в Новосибирске при натурных испытаниях фюзеляжа Ту-144 на сопротивление тепловым и технологическим нагрузкам, имитирующим реальные условия полета, фюзеляж разрушился досрочно.
    В одном отчете, все хорошо, в другом просто ахтунг, сливай воду и суши весла. Так что было на самом деле?
     

    Tu144Supersonic

    скорость
    В одном отчете, все хорошо, в другом просто ахтунг, сливай воду и суши весла.
    Ну так в том отчете что привел выше (ПРОЧНОСТЬ), это "типа" с журнала/презентации, а статья "ПЕЧАЛЬНАЯ ЭПОПЕЯ Ту-144" это с воспоминаний Фридляндера, ЕМНИП то с его книги.
     

    letnab

    заблокирован
    В каком месте фюзеляжа находятся панели, фрезерованные из плит АК4-1?:rolleyes:
     

    _ПЗ_

    Местный
    Что-то не пойму, где им там быть? В крыле их полно, а фюзеляж там КМК классический: шпангоуты, стрингеры и листовая обшивка приклепана.
     

    _ПЗ_

    Местный
    Сразу за передними крылышками в фюзеляже сделаны вырезы под антенну АРК-15 и импульсный световой маяк. Видать, где-то там и треснуло.
    1.jpg
     

    letnab

    заблокирован
    Вот и я об этом! Из текста Фридляндера выходит, что проблемой были панели фюзеляжа, которых я не обнаружил, разглядывая казанский Ту-144.:( Прессованные панели крыла- решение к тому времени уже классическое.
     

    Tu144Supersonic

    скорость
    "01-3" Планер для прочностных испытаний. Передан в ЦАГИ.
    Проводились испытания на выносливость и статические испытания для Gвзл.=180 т (без нагрева). Испытания проводились в 1972-1975 гг.

    Изготовление и сборка
    Воронежский авиационный завод

    Вероятнее всего, планер доставлялся по схеме, похожей на доставку планера для прочностных испытаний изделия "044". Фюзеляж доставлялся на трейлере (есть упоминание в документах о втором после планера изделия "044" использовании трейлера).
    09.08.1972-31.08.1972 - поставка агрегатов самолета в зал статических испытаний;
    18.12.1972 - планер передан на испытания по акту с недоделками;
    02.01.1973 - начало повторно - статических испытаний агрегатов и частей в системе планера.
    Подготовка и реализация ресурсных испытаний на планере 01-4 предусматривали очень много времени. ОКБ не укладывалось в сроки сертификации самолета. Поскольку устанавливать допустимую наработку в эксплуатации по условиям усталостной прочности (назначенный ресурс) без испытаний нельзя, приняли единственное возможное решение - до проведения испытаний на статическую прочность самолета № 01-3 провести его "холодные" ресурсные испытания в ограниченном объеме. Предполагалось начальный назначенный ресурс самолета установить в пределах 1000 полетов. Было согласовано, что достаточным объемом "холодных" ресурсных испытаний будет наработка 5000 программных циклов.
    Повторно-статические (ресурсные) испытания проводились под контролем НИО-18 (Научно-исследовательское отделение усталостной прочности) при обеспечении НИО-3.
    В процессе испытаний ОКБ анализировало результаты тензометрии (до 10 000 датчиков), уточнялись расчетные оценки. Регулярно проводились осмотры конструкции. Для этой цели в НИО-18 был организован специальный сектор дефектоскопистов, в осмотрах принимали участие и специалисты ОКБ. В ЦАГИ находился постоянный представитель от ОКБ А.Н. Туполева - ведущий по испытаниям В.А. Новиков;
    апрель 1973 г. - испытание фюзеляжа на внутреннее избыточное давление;
    17.05.1973 - 14.04.1975 - статические испытания. Первый этап статических испытаний - до максимальных эксплуатационных нагрузок - был немного сокращен.
    При испытаниях второго этапа - до 80% расчетных нагрузок - случилось неожиданное разрушение. Самолет было необходимо испытать на случай динамического нагружения самолета при посадке - случай "Динамика посадки". Основным агрегатом, который испытывается на этот случай, является фюзеляж: после шасси фюзеляж всегда более нагружен при посадочном ударе. На имеющим большую длину и гибкость самолете Ту-144 эти нагрузки приводили к весьма высоким напряжениям в верхней панели фюзеляжа. (Центр жесткости был сосредоточен вблизи конструкции крыла, и момент сопротивления изгибу верхних панелей фюзеляжа оказывался небольшим).
    После достижения 70% заданной нагрузки, вскоре после команды "Восемьдесят процентов начали!", самолет переломился пополам.
    Расследование вела группа специалистов ОКБ во главе с В.В. Сулименковым и И.Б. Гинко и ЦАГИ во главе с А.Ф. Селиховым. Главным действующим лицом при расследовании стал Л.Н. Екименков, начальник сектора по изучению изломов и главный специалист. Он быстро обнаружил на верхней панели фюзеляжа часть излома , который характерен для трещин, возникающих от усталости материала. Длина этого участка в общей сложности составляла несколько миллиметров.
    До конца 1960-х гг. самолеты проектировались с учетом требований одной лишь статической прочности. После неприятностей с Ту-154 и Ан-10 наступило время необходимости учета статической и усталостной прочности. С разрушением фюзеляжа Ту-144 ОКБ столкнулось с проблемой обеспечения остаточной прочности конструкции с повреждениями, впоследствии перешедшей в проблемы "допустимости повреждения (живучести)" и учета механики разрушения.
    На следующий день на совещании у главного инженера А.В. Мещерякова была поставлена задача - день на дефектацию, два дня на нивелировку самолета, неделю на выпуск чертежей на ремонт, к ремонту приступать, не дожидаясь всего пакета документации. Через 30 дней самолет был готов к продолжению испытаний.
    После испытаний в ЦАГИ самолет в чуть обрезанном виде был перевезен обратно в Москву, на ММЗ "Опыт", в статзал ЛИК. В этой лаборатории предстояло испытать киль с хвостовой частью и продолжить испытания фюзеляжа уже с целью определения остаточной прочности.
    После реализации на ММЗ "Опыт" программы исследований получено заключение для начала эксплуатационных испытаний.

    Из книги "Туполев -144" стр. 539
     

    Tu144Supersonic

    скорость
    "01-4" Планер для теплопрочностных испытаний
    Для упрощения испытательных стендов фюзеляж самолета расчленен на три части. Проведены испытания на усталость с воспроизведением циклического нагрева конструкции трех объектов. Объект ПЧФ включал переднюю часть гермофюзеляжа с кабиной пилотов.
    Объект СЧФ включал среднюю часть гермофюзеляжа с топливным баком.
    Объект ЦЧФ - хвостовую часть фюзеляжа и центроплан крыла.
    СЧФ и ПЧФ испытывались в ЦАГИ, ЦЧФ - в СибНИА (Новосибирск).
    Испытания проводились в 1974-1977г.г.

    В ЦАГИ проводились испытания двух объектов - ПЧФ и СЧФ, при испытаниях которых были реализованы конвективный и инфракрасный методы нагревания.
    В результате исследований температурного и напряженного состояния СЧФ разработан "сокращенный полетный цикл", в котором была повышена температура обшивки, увеличены темпы нагрева и охлаждения, кессон-бак попеременно заполнялся горячим и холодным имитатором топлива. Длительность цикла уменьшена в 4 раза по сравнению с типовым полетом. Для реализации полетных циклов при испытаниях СЧФ был создан специальный стенд.
    Для испытаний ПЧФ с целью воспроизведения разработанного полетного цикла нагревания и нагружения в ЦАГИ был создан стенд тепловых усталостных испытаний "Цикл".
    В СибНИА для испытаний на выносливость с нагревом и статическую прочность была создана установка "ЦИКЛ-1С", на которой проводили моделирование полного спектра полетных механических и тепловых нагрузок сверхзвукового полета в автоматическом режиме, включая внешний нагрев и охлаждение, механическое нагружение, наддув фюзеляжа по заданному циклу, внутренний нагрев и охлаждение фюзеляжа.
    При испытаниях в СибНИА было получено разрушение фрагмента фюзеляжа из-за образования усталостной трещины. В хвостовой части самолета Ту-144 расположен киль, в центральном кессоне которого размещается топливо центровочного бака. Выступающий далеко вперед от кессона форкиль как консоль закреплен на силовом кессоне киля. Форкиль имеет на шпангоутах фюзеляжа опоры, установленные в плоскости симметрии самолета, выполненные в виде соединения двух кронштейнов по принципу "ухо-вилка" с осью в плоскости симметрии. Между кронштейнами был зазор, рассчитанный на продольные температурные перемещения киля вследствие его аэродинамического нагрева. Основная конструкция фюзеляжа, влияющая на увеличение его деформации в месте установки кронштейна, при этом оставалась "холодной" из-за постоянного наполнения избыточным давлением от нагруженного воздуха. Увеличение максимальной температуры нагрева форкиля до 130 С привело к тому, что эти зазоры выбирались в каждом цикле нагружения, создавая изгиб обшивки фюзеляжа со стрингером. От напряжений при этом изгибе и образовалась трещина усталости. При разрушении хвостовая часть фюзеляжа была сильно повреждена, и восстановить ее было нельзя.
    Для продолжения испытаний разрушенная хвостовая часть фюзеляжа была заменена аналогичной. Было принято решение стыковки к фюзеляжу 01-4 участка хвостовой части от места разрушения до шпангоута 110 ( по этому шпангоуту фюзеляж имел разъем), отрезав его от самолета 01-1, к тому времени закончившего свою программу летных испытаний и списанного. Участок хвостовой части был доставлен из ЖЛИ и ДБ на Ту-92-202 (КВС - И.К. Ведерников). После восстановления программа испытаний была продолжена.

    Из книги "Туполев -144" стр. 540-541
     
    Последнее редактирование:

    Tu144Supersonic

    скорость
    20 декабря 2018 года, в г.Жуковском, в Доме культуры, состоялась встреча с летчиками-испытателями ,ведущими инженерами по летным испытаниям летавшими на Ту-144, разработчиками и авиаконструкторами самолета конструкторского бюро А.Н. Туполева, работниками ЦАГИ, , ГосНИИ гражданской авиации и других научных и инженерных организаций, работавших над проектом Ту-144 Работы по созданию Ту-144 начались в средине 50-х годов 20 века, всего лишь через 10 лет после окончания Великой Отечественной Войны! Из подобных самолетов в Мире кроме Ту-144 существовал лишь всем известный "Конкорд", так что всего в истории авиации было только два сверхзвуковых пассажирских самолета у СССР и совместно у Англии и Франции. Стоит отметить, что наш Ту-144 был введен первым в эксплуатацию, а именно 31 декабря 1968 года. Первый Конкорд поднялся в воздух 2 марта 1969 года. Постройка первого опытного самолета Ту-144 ("044") началась в 1965 году В конце 1968 года опытный "044" (бортовой № 68001) был готов к первому полету. На машину назначили экипаж в составе: командира корабля - заслуженного летчика-испытателя Э.В.Еляна (получившего затем за Ту-144 Героя Советского Союза); второго пилота - заслуженного летчика испытателя Героя Советского Союза М.В.Козлова; ведущего инженера-испытателя В.Н.Бендерова и бортинженера Ю.Т.Селиверстова. Учитывая новизну и необычность новой машины, ОКБ пошло на неординарное решение: впервые на опытную пассажирскую машину решили установить катапультируемые кресла экипажа. В течение месяца проводились гонки двигателей, пробежки, последние наземные проверки систем. С начала третьей декады декабря 1968 года "044" находилась в предстартовой готовности, машина и экипаж были полностью готовы к первому вылету, в течение всех этих десяти дней над аэродромом ЛИИ не было погоды, и опытный Ту-144 оставался на земле. Наконец, в последний день уходящего 1968 года, через 25 секунд после момента старта "044" впервые оторвалась от взлетной полосы аэродрома ЛИИ и быстро набрала высоту. Первый полет продолжался 37 минут, в полете машину сопровождал самолет-аналог "21-11". Автор видеорепортажа: Александр Яскевич.(belenkur) 20.12.2018 года.

     

    Ан-148

    Новичок
    Не понятно, о чем писал Фридляндер? Здесь это хоть как-то отмечено?
    Я полагаю, в таблицах "Основные расчётные случаи при статиспытаниях":
    1. Фюзеляж в системе самолёта - Динамика посадки и полёта, %Ррасч: Изгиб вверх 80; Изгиб вниз 78.
    8,9. Планер %Ррасч: "В" (правый элевон нагружен вверх) 67; "Ам?? д/зв" 67.
    Можно предположить, что по данным пунктам испытания остановились при нагрузке, не достигшей расчётной.

    Заметно ещё, что расчётная схема киля (сетка КЭ) выглядит несовершенной: большой разброс по размерам элементов, в двух местах несогласована по узлам, есть элементы с очень острыми углами и большим соотношением сторон. Вот бы ещё посмотреть, как они назначали жёсткости...