他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)

  無論從任何方面看,圖波列夫圖-154都是最成功的蘇聯客機,在持續四十多年的生產中製造了1000多架。

  圖-154是圖波列夫設計局在噴氣式客機研製邁出的重要一步,之前的圖波列夫客機都是轟炸機的衍生產品,如圖-104和圖-124是圖-16轟炸機的直接後代,把圖-124的發動機從翼根移到尾部又誕生了圖-134客機,而圖-114渦槳發動機客機則是圖-95“熊”遠程戰略轟炸機的衍生物。而圖-154,則是第一種從頭開始研製的蘇聯噴氣式客機。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


衍生自圖-16的圖-104

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


衍生自圖-95的圖-114

  該機的歷史可以追溯到20世紀60年代初,當時蘇聯民航提出研製一種先進噴氣式客機來同時取代安-10、伊爾-18和圖-104。也就是說新客機要同時具備這三種客機的所有優點——安-10優異的簡易跑道起降能力,伊爾-18無與倫比的燃油效率,以及圖-104的高速。安-10、伊爾-18和圖-104這三種來自不同設計局的客機給蘇聯民航的維修部門帶來了嚴重的後勤難題,在民航龐大的航線網絡中運營的三種客機經常面臨缺乏備件的窘境。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


無論從任何方面看,圖波列夫圖-154都是最成功的蘇聯客機

設計演進

  所以圖波列夫設計局面臨著嚴峻的設計挑戰,需要把這三種客機的優點都集中於新設計中,同時還要有所改進。設計師先後考慮了多種佈局,在項目早期提出了一個有先見之明的名為圖-104D尾部三發佈局,但在1963年被否決。此外還研究了類似道格拉斯DC-10的雙翼下發動機吊艙+垂尾根部第三臺發動機艙的佈局,或者在後機身兩側成對並列安裝四臺發動機(類似於伊爾-62或維克斯VC-10)。最終,設計師是還是回頭選擇了圖-104D的三發佈局。機身直徑確定為3.8米,客艙採用兩級佈局可容納109人,採用高密度全經濟艙佈局可容納141人。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


圖-104D成為圖-154的設計起點

  到1965年中期,圖波列夫設計局確定該機將安裝三臺庫茲涅佐夫NK-8渦扇發動機,二號發動機安裝機尾內部,通過S形進氣道進氣,一、三號發動機分列機尾兩側,這種發動機佈局與霍克斯德利HS 121“三叉戟”和波音727相同。1965年8月24日,蘇聯部長理事會發布647-240號命令,批准圖波列夫設計局正式啟動圖-154客機項目,伊留申設計局的伊爾-72競爭方案被否決。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


庫茲涅佐夫NK-8渦扇發動機

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


圖-154的總體佈局


先進技術

  圖-154獲勝的原因是因為該方案結合了更多最先進的技術,大大提高了飛機的適應能力。圖-154的翼面積達180平方米,大大高於波音727的145平方米,使該機能在更高的12000米高度巡航,從而降低燃油消耗。此外大翼面積也使該機的進近速度低至100節(180公里/小時)。圖-154較高的推重比使該機具有出色起飛性能,能夠從短至1500米的跑道上起飛,並且具有良好的高溫高原性能,適合在高海拔機場操作。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


圖-154與波音727同框

  圖-154的客艙設計也很靈活,地板上的座位軌道可根據需要快速更改座椅密度,在高密度佈置下,客艙可放置一排六張座椅,中間為單通道。後排座椅可很容易地被插入式衣櫃取代,用於放置旅客的冬季大衣。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


圖-154的典型客艙佈置

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


圖-154最終方案模型


原型機與試飛

  在1968年的大部分時間裡,莫斯科附近的“經驗”機械廠(MMZ Opyt)都在忙於製造圖-154原型機。在完成了一系列靜力系統試驗之後,這架噴氣式飛機被拆解後通過公路運輸到茹科夫斯基試飛中心,準備在這裡首飛。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


製造中的圖-154原型機

  1968年10月3日,圖-154原型機CCCP-85000在機長蘇霍夫、副駕駛哈里託諾夫和飛行工程師葉夫多基莫夫的駕駛下首飛成功,該機機艙內裝滿了測試和測量設備,當然還有兩位測試工程師尤馬舍夫和葉菲莫夫,以及電子專家庫門科。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


首飛中的圖-154原型機

  經過12架次試飛後,設計局根據獲得的數據對飛機進行了一些修改,隨後該機的試飛被移交給蘇聯國家航空系統研究院進行。蘇聯在60年代中期開始起草通用航空適航條例,並在1967年頒佈了NLGS-1適航條例,而圖-154是第一架按照該條例進行研製和認證的客機。該機的研發試飛一直持續到1971年1月開始認證階段。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


試飛中的CCCP-85000

  1969年初,圖-154的試飛暫時中斷以佈置客艙,為參加第27屆巴黎航展做國際首秀做準備。

  CCCP-85000的客艙經過裝潢、鋪設地毯、安裝座椅和行李架後,於5月25日啟程前往巴黎的布爾歇機場,這也是該機的第43次飛行。圖-154的客艙和駕駛艙在航展中開放給所有觀眾參觀,獲得了大體不錯的評價,但還是有人批評該機不注重空氣動力學細節。8月12日,該機從莫斯科伏努科沃機場起飛抵達附近的謝列梅捷沃機場,在蘇聯民航的大本營開始了宣傳活動。

  項目管理團隊選擇古比雪夫的第18工廠作為圖-154的大規模生產基地。這座城市位於伏爾加河畔,人口一百萬,在1991年更名為薩馬拉,是俄羅斯航空航天工業的一箇中心。坐落在城市別濟米揚卡機場周圍的第18工廠後來生產了1000多架圖-154。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


古比雪夫第18工廠的圖-154生產線


批量生產

  第18工廠在1969年底製造出4架預生產型圖-154參與試飛,註冊號分別是CCCP-85001~004。前兩架用於探索大迎角操縱以及失速和尾旋,屬於優先試飛項目。CCCP-85002用一個尾旋改出傘取代了輔助動力裝置(APU),只能依靠地面動力來啟動發動機。如果在尾旋試飛中無法改出,機組就只能通過逃生艙門跳傘了。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


CCCP-85001預生產型圖-154

  隨著試飛的繼續,圖-154的襟翼控制系統進行了修改,發動機也進行了調整,並改善了在偏遠機場的維護性能,同時客艙佈局也進行了一些更改。圖-154在所有性能指標上都達到或超出預期。

  1970年末,蘇聯民航在莫斯科伏努科沃機場接收了6架預生產型圖-154,協助評估並開始組人員培訓。1971年5月該機開始執行到第比利斯、辛菲羅波爾、礦水城的運輸貨物和郵件航線驗證航班。1972年2月5日,民航部長鮑里斯·普加耶耶夫簽署了批准圖-154載客飛行的命令。該機在4天后的蘇聯民航成立49週年紀念日上開始了首次載客飛行。CCCP-85016在巴格穆特機組的駕駛下從莫斯科伏努科沃機場飛到了礦水城。在出發前的新聞發佈會上,圖波列夫試飛員格雷戈裡·尼基福羅夫告訴媒體:“圖-154雖是亞音速飛機,但飛起來讓你感覺可以超音速,該機具有充足的動力儲備和精緻的氣動設計。”圖-154 CCCP-85201在1972年4月2日執行了該機的首次國際航班,從莫斯科飛往柏林舍訥費爾德機場,之後在8月1日又飛到了布拉格。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


圖-154的駕駛艙

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


客艙座椅與小桌板

  古比雪夫工廠逐漸增加圖-154的產量,1971和1972年的產量都是12架,1973年增加到18架,1974年是37架,1975年是42架,從月產1架加速到幾乎每週生產一架。和圖-134一樣,該機的出口啟動客戶是保加利亞巴爾幹航空公司,在1972年5月接收了LZ-BTA和-BTB,在1973年3月接收了-BTC。匈牙利航空公司是第二個出口客戶,接收了3架圖-154,並使用HA-LCA在1973年9月13日開始執行莫斯科往返航線。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


保加利亞的圖-154 LZ-BTA

  蘇聯國內和國際的圖-154飛行員都在烏利亞諾夫斯克高等民航學校接收培訓。直到圖-154服役數年後,該機的第一個模擬器KTS-Tu-154才問世,在此之前所有訓練都是真飛機上進行的。新飛行員結束課程返回各自基地後,仍需要訓練機長的監督下實習一段時間。

  蘇聯民航很快就把圖-154推向廣闊的航線網絡,顯示出這種蘇聯客機新旗艦正如預期的多才多藝。該機不僅能在莫斯科-列寧格勒的短途繁忙航線中表現出突出的載客能力,其遠程性能也足以應付5230公里的莫斯科-米爾內航線。列寧格勒機長用圖-154取代圖-104執行飛往斯德哥爾摩和奧斯陸的國際航線,該機還從莫斯科觸發直飛馬賽、米蘭,以及經雅典和開羅飛往亞丁。在遠東,該機從伯力起飛抵達日本新瀉和朝鮮平壤。

他山之石可以攻玉——圖-154客機(上)


圖-154成為當時蘇聯民航最先進的客機

轉自 空軍之翼


分享到:


相關文章: