在冷戰(zhàn)時(shí)期，世界各國(guó)對(duì)于速度的追求愈演愈烈，國(guó)際社會(huì)之間的交流也趨于頻繁，為了在客機(jī)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超音速運(yùn)營(yíng)，歐美國(guó)家和蘇聯(lián)開始在高速客機(jī)比賽中互相競(jìng)賽，在當(dāng)時(shí)世界上有三個(gè)項(xiàng)目，他們分別是美國(guó)波音的半成品波音2707，最后因?yàn)轭A(yù)算和官僚主義等問(wèn)題下馬了，第二個(gè)是法國(guó)和英國(guó)聯(lián)合研制的協(xié)和式超音速客機(jī)，第三個(gè)則是本期武器大講堂的主角-蘇聯(lián)圖波列夫設(shè)計(jì)局的Tu-144超音速客機(jī)。
Tu-144超音速客機(jī)發(fā)展于蘇聯(lián)與歐洲競(jìng)賽時(shí)期，在當(dāng)時(shí)歐洲的航空市場(chǎng)中，英國(guó)和法國(guó)都在計(jì)劃研發(fā)超音速客機(jī)用于重振飛機(jī)制造業(yè)，這個(gè)新型的客機(jī)可以超音速飛行，將歐洲和美國(guó)之間的飛行時(shí)間縮短到數(shù)個(gè)小時(shí)，當(dāng)然，除了英國(guó)、法國(guó)之外，美國(guó)的飛機(jī)制造商波音公司和洛克希德公司也上馬超音速運(yùn)輸項(xiàng)目。
那個(gè)時(shí)候的歐洲民航客機(jī)市場(chǎng)基本都被美國(guó)的波音和道格拉斯占據(jù)了，所以在超音速客機(jī)研發(fā)領(lǐng)域，法國(guó)不愿意被美國(guó)壟斷，英國(guó)又迫切的想要加入歐洲共同市場(chǎng)，在這個(gè)背景下英法兩國(guó)決定進(jìn)行合作開發(fā)新一代超音速客機(jī)。
英法的合作引起了另一個(gè)巨頭蘇聯(lián)的注意，蘇聯(lián)作為一個(gè)東西跨度超過(guò)10000千米的大國(guó)，研發(fā)超音速客機(jī)必然具有很大的實(shí)際意義，但是這種需求下蘇聯(lián)的領(lǐng)導(dǎo)人在早期其實(shí)并不是很著急超音速客機(jī)的研發(fā)。
畢竟當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)正在進(jìn)行太空競(jìng)賽和登月競(jìng)賽，然而隨著英法開始合作研發(fā)超音速客機(jī)，在政治經(jīng)濟(jì)和科技競(jìng)賽下，蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人認(rèn)為蘇聯(lián)必須在這個(gè)領(lǐng)域搶先歐洲，必須得搶在歐洲之前讓本國(guó)的超音速客機(jī)升空，所以這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)上升到國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)層面了。
為此比較擅長(zhǎng)大型客機(jī)研制的圖波列夫設(shè)計(jì)局收到了這個(gè)任務(wù)，在1963年7月，蘇聯(lián)航空工業(yè)部正式下達(dá)了研制超聲速客機(jī)的指令，初期設(shè)計(jì)性能指標(biāo)與歐洲的協(xié)和客機(jī)相近：包括可搭載121名乘客，巡航時(shí)速2.35馬赫，航程6500千米等等。
在前蘇聯(lián)進(jìn)行大量資源的投入之后，圖波列夫設(shè)計(jì)局、中央流體力學(xué)研究所、中央航空動(dòng)力研究以及發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)師庫(kù)茲涅佐夫和科爾索夫等多個(gè)部門共同研發(fā)出了這款編號(hào)為Tu-144的新型超音速客機(jī)。
最終在1968年12月31日，民航注冊(cè)號(hào)為68001的首架Tu-144原型機(jī)正式首飛成功，整整比協(xié)和客機(jī)首飛早了兩個(gè)月零兩天。
研發(fā)出來(lái)的Tu-144超音速客機(jī)設(shè)計(jì)采用了細(xì)長(zhǎng)機(jī)身配雙三角形機(jī)翼的氣動(dòng)布局，以Tu-144D型為例，整機(jī)長(zhǎng)度為65.5 m、翼展28.8 m、高10.5m、空重85噸，機(jī)身采用了全金屬半硬殼結(jié)構(gòu)。
機(jī)頭是一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的流線型機(jī)頭，能在高空高速飛行的時(shí)候擁有一個(gè)極好的空氣動(dòng)力學(xué)特性，但是細(xì)長(zhǎng)的機(jī)頭就意味著駕駛艙的視野會(huì)被大大的阻擋，基本上前向的目視視野就沒(méi)有了，當(dāng)然在高空高速巡航的時(shí)候可以通過(guò)雷達(dá)和導(dǎo)航進(jìn)行飛行，但是如果降落或者是起飛的時(shí)候，需要肉眼觀察地面的情況下該怎么辦呢？
設(shè)計(jì)師很巧妙的將機(jī)頭設(shè)計(jì)成可以下垂12°的設(shè)計(jì)，當(dāng)起飛或者是降落不需要低阻力的流線型機(jī)頭時(shí)，將機(jī)頭下垂，露出駕駛艙前向的玻璃窗，這樣能方便飛行員觀察周邊和地面的環(huán)境，當(dāng)起飛之后進(jìn)入巡航飛行時(shí)再恢復(fù)原狀，以低阻力的流線型機(jī)身進(jìn)行超音速巡航，可以說(shuō)是一個(gè)非常巧妙的解決方案。
在駕駛艙后上部分的機(jī)身兩側(cè)，設(shè)計(jì)有可收放的一對(duì)鴨翼，其實(shí)一開始的原型機(jī)是沒(méi)有設(shè)計(jì)鴨翼的，在測(cè)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)低速性能不佳，在起降階段容易出現(xiàn)機(jī)頭向下降的情況。
為了讓機(jī)頭抬起保持起降的穩(wěn)定，在進(jìn)行第二架圖-144優(yōu)化生產(chǎn)的時(shí)，就在機(jī)頭駕駛艙后方加裝了一對(duì)可伸縮的條狀小翼，這個(gè)小翼上帶有固定的雙縫前緣縫翼和可伸縮的雙縫襟翼。
鴨翼可以在起降時(shí)伸出用于改善低速性能，到巡航飛行時(shí)再收入機(jī)身形成平滑的機(jī)身超音速巡航，第二架圖-144的編號(hào)為圖-144S，民航注冊(cè)號(hào)為77101，因此原型機(jī)與預(yù)生產(chǎn)型在外觀上是能看出區(qū)別的。
駕駛艙內(nèi)部有三名機(jī)組成員，分別是2名駕駛員和1名飛行工程師組成，工程師座位位于飛行員的后方，朝向機(jī)身一側(cè)，前面有大量的儀表和控制面板。
飛行員與工程師通過(guò)機(jī)上搭載的1臺(tái)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相聯(lián)的電子模擬計(jì)算機(jī)、中央大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛儀、飛行零位指示器 、水平位置指示器、轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀、測(cè)距設(shè)備、活動(dòng)地圖導(dǎo)航顯示器、數(shù)字經(jīng)緯度讀數(shù)器、氣象雷達(dá)以及可變幾何形狀的進(jìn)氣口調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)等等調(diào)節(jié)控制飛行。這基本上就是機(jī)身的前部艙位組成了。
往后是中間艙位，中間客艙艙位有兩個(gè)廚房、兩個(gè)衣帽間以及四個(gè)盥洗室，用于執(zhí)行客運(yùn)的時(shí)候乘客伙食與其他的需求，客艙可以容納150名旅客，有頭等艙和普通艙。
客艙的下方?jīng)]有設(shè)計(jì)貨倉(cāng)，而是把貨倉(cāng)設(shè)計(jì)在客艙后邊和發(fā)動(dòng)機(jī)平行的部位，這個(gè)貨倉(cāng)有半自動(dòng)的裝卸貨系統(tǒng),貨艙右后側(cè)有1個(gè)大艙門，用于裝卸貨物和行李。
客艙的前方和左側(cè)中央部位都設(shè)計(jì)有艙門，一共有六個(gè)應(yīng)急出口?？团搩?nèi)部的舷窗有34個(gè)，但是開口特別小，所以在乘坐這款客機(jī)的時(shí)候觀察外部視野會(huì)比較窄。
另外Tu-144超音速客機(jī)的乘坐體驗(yàn)方面并不是很好，主要是因?yàn)檫@款客機(jī)的研發(fā)并不是完全為了民航運(yùn)輸而設(shè)計(jì)的，更多的是政治和國(guó)家競(jìng)賽的產(chǎn)物，所以無(wú)論是座椅還是隔音都比較差。
再加上引擎需要開加力才能維持超音速，所以在超音速巡航的時(shí)候客艙內(nèi)的噪音特別大，據(jù)說(shuō)可以達(dá)到影響日常的交流，乘客和機(jī)組成員只能通過(guò)寫字進(jìn)行溝通，甚至在飛行的時(shí)候會(huì)發(fā)生遮陽(yáng)板會(huì)自動(dòng)下落的問(wèn)題。
在機(jī)翼設(shè)計(jì)上，Tu-144超音速客機(jī)采用的是三角下單翼的設(shè)計(jì)，底部的機(jī)身和下單翼融合在一起形成一個(gè)平面，機(jī)翼為雙三角翼結(jié)構(gòu)，跟歐洲協(xié)和客機(jī)的S流線型有區(qū)別。
當(dāng)時(shí)在立項(xiàng)之初就要求這款飛行器要達(dá)到高速戰(zhàn)機(jī)那樣的飛行性能，又要滿足客運(yùn)的需要，所以圖波列夫設(shè)計(jì)局進(jìn)行了大量的風(fēng)洞試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了這種前緣內(nèi)側(cè)后掠角78°，外側(cè)后掠角55°的適應(yīng)跨聲速飛行的翼形。
后來(lái)優(yōu)化改進(jìn)之后將翼型做了優(yōu)化，把內(nèi)外段后掠角分別改成76°和57°，整體的翼型設(shè)計(jì)跟協(xié)和客機(jī)很像，有一部分人認(rèn)為是當(dāng)時(shí)人類的科技水平要達(dá)到同樣的設(shè)計(jì)目的，最終在同樣的認(rèn)知和技術(shù)水平下，出來(lái)的方案幾乎都是大同小異，所以歐洲和蘇聯(lián)設(shè)計(jì)方案有點(diǎn)類似也很正常。
第二個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為是蘇聯(lián)的間諜竊取了歐洲的圖紙，最后按照蘇聯(lián)的技術(shù)設(shè)計(jì)成這樣的方案，所以就有相似的結(jié)構(gòu)，到底是哪一點(diǎn)目前也無(wú)法知曉。
主翼為多梁結(jié)構(gòu)，由整體銑切的鋁合金蒙皮壁板、翼肋和大梁焊接在一起，內(nèi)部形成整體的機(jī)翼油箱，其翼根承扭盒則是采用鈦合金材料，機(jī)翼的后緣設(shè)計(jì)有4個(gè)單獨(dú)的升降副翼。
尾翼則取消了平尾的結(jié)構(gòu)，只保留垂尾方向舵，方向舵分成兩段，為了保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，這些操作面都是采用鈦合金材料制造的。
在動(dòng)力系統(tǒng)上，Tu-144超音速客機(jī)原型選擇的是庫(kù)茲涅佐夫 NK-144 系列渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)推力最大172千牛，配備有加力燃燒室，在開加力之后可以滿足超音速需求，但是油耗和性能存在不少問(wèn)題。
后來(lái)升級(jí)優(yōu)化之后，換成了Kolesov RD-36-51無(wú)后燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)能輸出240 kN的推力，這款引擎效率更高更省油，不需要加力燃燒室就能提供超音速巡航，能大大提升Tu-144超音速客機(jī)的航程。
后來(lái)的試驗(yàn)圖-144LL版本中，還換成了更加強(qiáng)大的NK-321引擎，這款引擎是Tu-160超音速戰(zhàn)略轟炸機(jī)上使用的引擎，能帶來(lái)更加強(qiáng)大動(dòng)力性能。
Tu-144超音速客機(jī)使用四臺(tái)引擎，安裝在翼根處地采用80%鈦合金材料制成的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙中分別裝2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣道位于機(jī)腹下方。
進(jìn)氣口同樣采用鈦合金制成，但是進(jìn)氣道部分有一部分是鋁合金，這樣設(shè)計(jì)既可以保證超音速巡航時(shí)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度又能適當(dāng)降低成本，在進(jìn)氣口處有活動(dòng)斜板，可以根據(jù)速度和迎角需要采用半自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣，跟協(xié)和客機(jī)使用全電腦自動(dòng)控制還是差了一個(gè)維度。
這套動(dòng)力系統(tǒng)可以讓Tu-144超音速客機(jī)實(shí)現(xiàn)2.35馬赫的極限速度，根據(jù)不同的型號(hào)機(jī)上的燃油可以提供提供的航程，早期使用庫(kù)茲涅佐夫NK-144系列渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)開加力巡航的時(shí)候，僅有2920 km的續(xù)航里程，在后續(xù)的圖-144LL版本使用NK-321引擎，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)6500 km的航程，最大實(shí)用升限為18,000m，完全達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)需求。
在起落架設(shè)計(jì)上，Tu-144超音速客機(jī)選擇前三點(diǎn)式起落架，前起落架為雙輪結(jié)構(gòu)，可以在起飛之后向前收入機(jī)身內(nèi)部，主起落架為八輪為一組的雙軸小車形，支撐采用高強(qiáng)度合金鋼和鈦合金的混合結(jié)構(gòu)，用四重鋼盤剎車。
安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙部位，在起飛之后轉(zhuǎn)90°向前收入進(jìn)氣道中間，跟歐洲的協(xié)和客機(jī)將起落架直接收在機(jī)腹中有所區(qū)別，這種收納方式后來(lái)也被用在了Tu-160戰(zhàn)略轟炸機(jī)上。
Tu-144超音速客機(jī)在降落的時(shí)候進(jìn)場(chǎng)速度非?？?，在加裝鴨翼之后依然達(dá)到了315-335 公里/小時(shí)。
當(dāng)然，類似設(shè)計(jì)的歐洲協(xié)和客機(jī)也遇到類似的問(wèn)題，協(xié)和客機(jī)的方案是在引擎噴口處加裝反推擋板，在降落的時(shí)候打開實(shí)現(xiàn)反推。
蘇聯(lián)的Tu-144 沒(méi)有設(shè)計(jì)反推裝置，起落架剎車系統(tǒng)和襟翼無(wú)法滿足正常降落，所以設(shè)計(jì)師在機(jī)尾安裝了民航飛機(jī)中罕見地減速傘協(xié)助減速，這種方案很不利于商業(yè)運(yùn)行，所以Tu-144是世界上最后一款采用減速傘減速的客機(jī)。
在Tu-144超音速客機(jī)在1975年12月 26日正式投入客貨運(yùn)使用，主要在莫斯科和阿拉木圖之間進(jìn)行郵件和貨運(yùn)，真正進(jìn)行客運(yùn)是在1977年11月，當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)艙單程票價(jià)是82盧布，這個(gè)價(jià)格是非常低的，相對(duì)于協(xié)和客機(jī)高昂的票價(jià)來(lái)說(shuō)，只能算是面子工程虧本運(yùn)營(yíng)。
并且乘坐體驗(yàn)非常差，而在1978年5月23日的一次全新型號(hào)試飛中，注冊(cè)號(hào)77111的新飛機(jī)上燃油突然大量泄漏引起2臺(tái)引擎停車，飛行員發(fā)現(xiàn)后緊急迫降在雅格耶夫斯克野外造成8名機(jī)組成員中兩名隨行工程師喪生。
空難發(fā)生后，俄羅斯國(guó)際航空于同年6月1日把圖-144退出客運(yùn)行列，結(jié)束了僅僅歷時(shí)半年的客運(yùn)生涯，在這段時(shí)間中一共完成55次航班，載客總數(shù)僅有3284人。
Tu-144超音速客機(jī)可以說(shuō)是世界第一款超音速客機(jī)，整體的技術(shù)需求水平超過(guò)了前蘇聯(lián)當(dāng)時(shí)航空工業(yè)的水平大概10至15年，甚至是完全脫離市場(chǎng)實(shí)際需求的國(guó)家競(jìng)賽特殊環(huán)境下催生出來(lái)的早產(chǎn)兒，在退出客運(yùn)之后計(jì)劃改裝軍事用途也未能實(shí)現(xiàn)，最終只能保留當(dāng)做科研測(cè)試，包括后來(lái)蘇聯(lián)解體之后美國(guó)也參與進(jìn)行了試飛試驗(yàn)，但是也未能拯救其服役生涯。
Tu-144超音速客機(jī)一共生產(chǎn)了16架，除了墜毀的和測(cè)試的，目前有6架被完整保存在俄羅斯境內(nèi)，境外唯一一架則坐落在德國(guó)辛斯海姆技術(shù)博物館中，巧的是旁邊就是當(dāng)時(shí)歐洲的協(xié)和客機(jī)，這兩架超音速客機(jī)一起，以起飛向上的姿態(tài)一起訴說(shuō)著曾經(jīng)的輝煌歷史。
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