Почему у «Конкорда» и ТУ-144 такой странный нос

Яркий тому пример – носатые сверхзвуковые самолёты «Конкорд» и Ту-144.

Казалось бы, самолёты и так летят быстро, чтобы пересечь континент из конца в конец за несколько часов, но на самом деле этого недостаточно. Чем быстрее будут перевозиться грузы и пассажиры, тем лучше, поэтому приоритетным направлением является развитие гражданской сверхзвуковой авиации. Но здесь всё очень сложно. За всю историю было всего два пассажирских самолёта, способных развить сверхзвуковую скорость: британско-французский «Конкорд» и советский Ту-144. Причём и тот, и другой закончили плохо. На создание обоих этих самолётов потратили целое состояние, они оба стоили баснословных денег, а их эксплуатация и обслуживание обходилось в сумму, равную бюджету небольшой страны.

«Конкорд» продержался на авиалиниях гораздо дольше по одной простой причине – люди были готовы платить баснословные деньги за возможность на нём полетать и использовали его в качестве развлечения и дорогого аттракциона. В свою очередь, продажу билетов на Ту-144 спонсировало государство, но даже так они стоили месячную зарплату. Как бы то ни было, но конструкция обоих самолётов была очень далека от стандартной, поэтому их внешний вид сильно выделялся на фоне обычных дальнемагистральных авиалайнеров.

Современный пассажирский авиалайнер, оборудованный мощными газотурбинными двигателями, может развивать высокую крейсерскую скорость (обычную рабочую), максимально при этом приближаясь к скорости звука. Тем не менее ни один пассажирский лайнер не может лететь быстрее. Если не вдаваться в технические подробности, можно представить, что во время перехода через так называемый звуковой барьер обычный воздух превращается в плотное вещество, которое бьёт по самолёту с силой большой и раскалённой дубины. Нагрузка на фюзеляж и крыло повышается в разы, силовая конструкция самолёта подвергается огромным нагрузкам, а все внешние поверхности разогреваются до высоких температур.

Чтобы создать первый сверхзвуковой самолёт, конструкторам пришлось буквально прыгнуть выше собственной головы. Обычные реактивные самолёты на сверхзвуке почти сразу начинали разваливаться на части, для дальнейшей работы нужен был совершенно новый подход. На разработку новых решений ушли годы, и в результате появились новые технические решения. Сверхзвуковые самолёты получили максимально обтекаемый аэродинамический корпус, заострённый нос для уменьшения лобового сопротивления, минимум выступающих деталей, сильно наклоненные назад короткие крылья, прочный фюзеляж из термостойких сплавов и надёжную силовую конструкцию. Именно по таким принципам строились сверхзвуковые истребители, а потом Ту-144 с «Конкордом».

Все сверхзвуковые самолёты имеют общие черты, от них невозможно уйти из-за определённых технических ограничений. «Конкорд» исключением не стал. Подобно истребителям, он получил короткие крылья с большим наклоном. От длинного крыла, которое свойственно всем пассажирским авиалайнерам, пришлось отказаться, поскольку оно подвергалось огромным нагрузкам на сверхзвуковой скорости. Если бы этого не сделали, самолёт прямо в воздухе мог бы развалиться на части из-за перегрузок и чрезвычайно больших вибраций. Правда, крылья всё равно отличались от «военных», поскольку настолько большому самолёту требовалась солидная подъёмная сила, а следовательно, большая площадь крыла.

Тем не менее площадь крыла всё равно оказалась недостаточной, чтобы поднять «Конкорд», да и Ту-144 тоже, в воздух. Для этого требовалась более длинная взлётно-посадочная полоса, но на стандартных аэродромах взять её было неоткуда. Поэтому конструкторы придумали необычное, но очень простое решение: они приподняли носовую часть и таким образом сократили дистанцию разбега. Сверхзвуковой самолёт, стоя на лётном поле, был похож на спринтера, готового сорваться с места в любой момент. Правда, был один недостаток: экипаж вообще не видел взлётно-посадочную полосу.

Хоть угол подъёма и был не очень большим, но задранный кверху нос полностью перекрывал обзор. Любопытно, что эта проблема возникла у обоих самолётов, да и в остальном они были очень похожи: те же формы, похожая конструкция, даже проблемы одинаковые, будто их конструкторы часто встречались друг с другом за обедом. Как бы то ни было, но им пришлось решать одну и ту же задачу: они должны были придумать, как обеспечить лётчикам жизненно важный обзор. Решение тоже стало одинаковым. Нос самолёта превратили в подвижный обтекатель с дополнительным остеклением.

Когда самолёт взлетал, носовой обтекатель наклоняли вниз на угол в 5 градусов, и этого вполне хватало, чтобы пилоты отлично видели взлётно-посадочную полосу. Когда самолёт заходил на посадку, обтекатель наклонялся уже на угол 12 градусов, поскольку нос ещё больше задирался в небо. В рабочем же режиме носовой обтекатель ставили в горизонтальном положении без наклона, а дополнительное остекление закрывало промежуток между лобовым стеклом кабины и носом, улучшая таким образом аэродинамические характеристики. Самое же интересное, что все и всегда видели «Конкорд» и Ту-144 с опущенным носом, потому что только в таком виде он находился на земле. По этой причине они оба ассоциируются с какой-нибудь экзотической птицей.