Tupolew Tu-144

Tupolew Tu-144
Erster Tu-144-Prototyp beim Start in Berlin-Schönefeld
Typ:	Überschall-Verkehrsflugzeug
Entwurfsland:	Sowjetunion UdSSR
Hersteller:	OKB Tupolew
Erstflug:	31. Dezember 1968
Indienststellung:	26. Dezember 1975
Produktionszeit:	1965 bis 1981
Stückzahl:	16

Die Tupolew Tu-144 (NATO-Codename: Charger, engl. „Schlachtross“) war das erste Überschallverkehrsflugzeug der Welt. Entwickelt wurde sie vom Konstruktionsbüro Tupolew des sowjetischen Flugzeugkonstrukteurs Alexei Andrejewitsch Tupolew.

Projektverlauf (1962–1984)

Tu-144 mit der (kyrillischen) Kennung СССР-68001 bei einem Testflug

Tu-144 und Concorde im Technikmuseum in Sinsheim

Bereits im Januarheft 1962 der Zeitschrift „Technik der Luftflotte“ hatten Seljakow, Oscherow, Istomin und Dobrowski den Beitrag „Erforschung der Parameter eines Überschallverkehrsflugzeuges“ veröffentlicht. Der Grundstein zur Entwicklung der Tu-144 wurde später, am 26. Juli 1963, per Befehl des Ministers für Luftfahrtindustrie Nr. 276ss gelegt. Vorausgegangen war die Festlegung Nr. 768-271 des Ministerrates der UdSSR vom 16. Juli 1963, wonach das Konstruktionsbüro Tupolew verpflichtet wurde, fünf flugtaugliche Exemplare in nur viereinhalb Jahren zu bauen. Die erste Maschine sollte schon 1966 fertig sein.

Die Auswahl des Konstruktionsbüros Tupolew geschah angeblich auf Grund der sehr guten Beziehungen von Tupolew zur Partei- und Staatsführung. Erfahrungen im Bau von Überschallflugzeugen besaß das Konstruktionsbüro zu diesem Zeitpunkt nur wenig. Das Konstruktionsbüro Mjassischtschew hatte erheblich mehr an Erfahrung auf diesem Gebiet, wurde aber trotz entsprechenden Angebots übergangen.

Der Baubeginn der Tu-144 war 1965. Gebaut wurden drei Prototypen (zwei nur für Statiktests), von denen der erste, mit der Registrierung CCCP-68001,^[1] seinen Jungfernflug am 31. Dezember 1968 in der Nähe von Moskau absolvierte – 61 Tage bevor der französisch-britische Parallelentwurf Concorde seinen ersten Testflug hatte. Gebaut wurden danach ab 1969 bis zur Einstellung des Programms 1984 noch ein Vorserienexemplar und 15 Serienmaschinen, von denen die letzte jedoch nie komplettiert wurde.

Es sollte sich zeigen, dass die Tu-144 eine unausgereifte Konstruktion war. Es gelang zwar, sie als erstes Überschallpassagierflugzeug in die Luft zu bringen, als erste Überschall und auch zweifachen Überschall zu erreichen, aber die Konstruktion wurde bis zur Serienreife extrem geändert, was fast einer Neukonstruktion gleich kam. Die ursprünglich im Viererblock unter dem Rumpf angeordneten Triebwerke wurden in der Serie paarweise unter den Tragflächen angeordnet. Die langen Lufteinlässe wurden verkürzt, da sie sich als sehr widerstandsreich erwiesen hatten. Die gerade Tragfläche wich einer neuen mit nach unten geneigten Flügelenden. Mit der Neukonstruktion des Flügels und der Triebwerksanordnung wurde die Tu-144 der Concorde noch ähnlicher. Das Hauptfahrwerk wurde nun in die Triebwerksgondeln eingezogen und die Anzahl der Räder daran auf 8 reduziert (ursprünglich waren es 12 Räder pro Fahrwerk). Die Serie erhielt auch ausfahrbare Canard-Flügel zur Verbesserung der Langsamflugeigenschaften, welche den Prototypen fehlten.

Am 26. Mai 1970 erreichte die Tu-144 als erstes ziviles Verkehrsflugzeug die zweifache Schallgeschwindigkeit („Mach 2“). Das letzte vollständige Exemplar wurde 1981 fertiggestellt, hatte seinen Erstflug jedoch erst am 4. Oktober 1984 und diente später als Testflugzeug im Buran-Programm.

Bei Tupolew existierten seit 1979 Pläne für einen Nachfolger, die Tupolew Tu-244. Diese Pläne ruhen jedoch seit 1993.

Regulärer Betrieb (1975–1978)

Im Dezember 1975 nahm die Tu-144 zunächst den Frachtbetrieb und im November 1977 den Passagierbetrieb zwischen Moskau und Alma-Ata auf. Regelmäßige Passagierflüge folgten im Dezember 1977. Ein Flugticket für die Tu-144 kostete zum damaligen Zeitpunkt 82 Rubel, was etwa der Hälfte eines monatlichen sowjetischen Durchschnittsverdienstes entsprach. Im Mai 1978 ereignete sich ein Unfall, bei dem ein Leck in einer Treibstoffleitung zu einem Brand an Bord mit anschließender Notlandung auf einem Feld führte. Hierbei kamen zwei der Besatzungsmitglieder ums Leben. Nach diesem Unfall wurde der Linienbetrieb nach nur 102 Flügen (davon 55 mit Passagieren) mit insgesamt 3284 beförderten Passagieren^[2] wieder eingestellt und bis zur Einstellung des Tu-144-Programms 1984 nicht wieder aufgenommen. Insgesamt wurden 16 Exemplare fertiggestellt, von denen noch fünf in Museen, sowie weitere drei in zwei verschiedenen Tupolew-Werken existieren. Die einzige Tu-144 (Registrierung CCCP-77112, Seriennummer 07-1) außerhalb der ehemaligen Sowjetrepubliken wurde 2001 auf dem Wasser- und Landweg nach Deutschland in das Technikmuseum Sinsheim gebracht und ist seitdem dort neben ihrem westeuropäischen Pendant, der Concorde, zu besichtigen.

Das Cockpit

Arbeitsbereich Bordingenieur

Technik

Die Tu-144 verfügt über Deltaflügel, deren Pfeilung am vorderen Flügelteil 78 ° und am Hauptflügel 56 ° beträgt und über ausklappbare Entenflügel für den Langsamflug. Die Steuerflächen an den Tragflächen übernehmen als Elevonen die Funktionen von Quer- und Höhenruder. Im Seitenruder befindet sich ein Kraftstoffbehälter, der bei Bedarf im Flug mit Kraftstoff gefüllt oder geleert werden kann, um die Verlagerung des Neutralpunktes bei den Übergängen zwischen Unter- und Überschallflug durch Verlagern des Masseschwerpunktes auszugleichen. Die Tragflächen weisen zur Verminderung des induzierten Luftwiderstandes eine Quer- und Längsverwindung auf. Der Rumpf verfügt gemäß der Flächenregel über eine Wespentaille, die aber wegen der langgestreckten Form nicht sehr ausgeprägt ist. Im Überschallflug tragen die Stoßwellen der Triebwerksgondeln unter den Tragflächen zum Auftrieb bei und erhöhen die Auftriebseffizienz.

In den Lufteinläufen der Triebwerke befinden sich steuerbare Rampen, die beim Überschallflug den Querschnitt bis auf etwa die Hälfte verengen können. Hinter den Rampen weitet sich der Querschnitt wieder auf, was als Diffusor wirkt und die einströmende Luft auf Unterschallgeschwindigkeit abbremst, da die Verdichter der Triebwerke bei Überschallanströmung versagen würden. Je eine Nasenklappe an den Unterkanten der Einläufe ist beim Start und beim Unterschallflug geöffnet und wird bei Überschallgeschwindigkeit geschlossen, um ein Pulsieren des Luftstroms zu verhindern. An den Unterseiten der Einläufe werden beim Start Zuströmklappen geöffnet, um zusätzliche Luftzufuhr zu ermöglichen. Beim Überschallflug wird die Zone, in der die einströmende Luft auf Unterschallgeschwindigkeit abgebremst wird, durch unmittelbar vor den Verdichtereinlässen liegende, nach außen öffnende Überströmklappen auf den Bereich mit dem kleinsten Einlassquerschnitt reguliert.

Der Rumpf erwärmt sich während des Überschallfluges auf ca. 110 °C im vorderen und ca. 70 °C im hinteren Bereich. Um die Kabine zu kühlen, wird unter Druck stehende, heiße Zapfluft aus den Triebwerken mit Luft aus den Lufteinlässen gemischt, mit zu den Triebwerken strömendem Kraftstoff auf 120 °C vorgekühlt und dann durch einen elektrischen Turbokühler durch Entspannen auf −40 °C gebracht. Die kalte Luft wird über die gesamte Länge durch die Kabinenwand geleitet. Die Luft wird dann erneut mit Luft aus den Lufteinlässen gemischt und tritt in die Passagierkabine ein. Die Abluft tritt durch die Fahrwerksschächte aus, wobei das Fahrwerk gekühlt wird. Das Bugfahrwerk ist doppelt bereift und kann 60 ° in jede Richtung gelenkt werden. Die beiden Hauptfahrwerksbeine haben je sechs Räder auf drei Achsen, die schlauchlosen Reifen sind mit Stickstoff gefüllt, der unter einem Druck von 12,8 bar steht. Die Scheibenbremsen werden nach der Landung durch elektrische Lüfter gekühlt.^[3]

Um die aerodynamischen Eigenschaften des neuartigen Tragflügels erforschen zu können, wurden zwei MiG-21 als Erprobungsträger mit einer verkleinerten Ausführung der Tragflächen ausgerüstet und erprobt. Eines dieser als „MiG-21-Analog“ bezeichneten Flugzeuge verunglückte nach Abschluss der Tests in den 1970er-Jahren, das zweite steht heute im Luftfahrtmuseum Monino.

Ähnlichkeit mit der Concorde

Die Tu-144 ähnelte in Auslegung und Leistung der Concorde und wies ein ähnliches Tragwerk mit hinten gruppierten Triebwerken sowie eine absenkbare Nase auf, welche die Sicht der Piloten im Landeanflug verbesserte. Diese Ähnlichkeiten ergaben sich aus analogen aerodynamischen und technischen Überlegungen (ähnlich einer konvergenten Evolution). Kritische Stimmen sprechen allerdings auch von umfassender Industriespionage auf beiden Seiten. Der hochentwickelten Flügelgeometrie (Form und Profil) der Concorde stellte Tupolew eine andere, recht effektive Lösung gegenüber, die aber zusätzliche Masse bedeutete. In der Serienausführung Tu-144S wurden bei Start und Landung ausfahrbare Canards benutzt. Diese gaben der Tu-144 ein mit der Concorde vergleichbares Handling im Langsamflug. Es gelang damit, die für den Betrieb vorgeschriebene Landegeschwindigkeit auf etwa 330 bis 340 km/h zu reduzieren. Die Concorde erreichte durch ihr insgesamt besseres Flügeldesign ohne Canards eine Landegeschwindigkeit im Einsatz von etwa 300 km/h. Als Antrieb verwendete Tupolew Zweistromstrahltriebwerke (ZTL) vom Typ Kusnezow NK-144 (Tu-144, Tu-144S) bzw. erst später Turbojets Kolesow RD-36-51A (Tu-144D), die Concorde dagegen von Beginn an Turbojets Olympus 593 von Rolls-Royce (Bristol Siddeley) und SNECMA. Bei dem damaligen Stand der Entwicklung waren die Turbojets der Concorde gerade im Überschallflug effizienter als die ursprünglich eingesetzten ZTL der Tupolew Tu-144. Erst die Ausrüstung mit den wesentlich verbesserten Kusnezow NK-321 einer in den 1990er Jahren gemeinsam mit der NASA für Forschungszwecke reaktivierten Tu-144LL ergab insgesamt etwas bessere Flugleistungen und Reichweiten im Vergleich zur Serienausführung der Concorde.

Absturz von Le Bourget (1973)

Denkmal für die Besatzung der über Paris-Le Bourget abgestürzten Tu-144

Am 3. Juni 1973 erlebte das Programm einen herben Rückschlag, als die vierte je gebaute (die erste Serienmaschine) Tu-144S bei der Flugschau in Le Bourget (bei Paris) auf den Vorort Goussainville abstürzte. Dabei wurden die sechs Menschen an Bord (Besatzung einschließlich eines Journalisten), sowie acht Personen am Boden getötet. Als die Crew versuchte, einen starken Sturzflug abzufangen, wurde die Struktur der Maschine überlastet und sie brach in geringer Höhe auseinander. Warum die Tu-144 überhaupt in den Sturzflug überging, für den sie nicht ausgelegt war, ist nach wie vor ungeklärt. Es gibt verschiedene Thesen bzw. Gerüchte hierzu:

• These 1: Ein französisches Jagdflugzeug vom Typ Dassault Mirage soll plötzlich aufgetaucht sein und die Besatzung zu einem Sturzflug als Ausweichmanöver verleitet haben.
• These 2: Teile der Systeme sollen versehentlich für den Testbetrieb konfiguriert gewesen sein und dem Flugzeug ungewöhnlich starke Sinkraten gegeben haben.
• These 3: Es soll sich nicht genug Treibstoff in den Tanks befunden haben, so dass die Triebwerke mangels Treibstoffdruck in der Zuleitung kurz ausgesetzt haben, woraufhin die Tu-144 antriebslos in den Sturzflug kippte, aus dem sie nicht mehr abgefangen werden konnte.
• These 4: Aus Daten der Blackbox der Maschine ging hervor, dass die Mannschaft Manipulationen an der Flugsteuerung vorgenommen hatte. Es sollte dadurch eine besonders spektakuläre Flugshow ermöglicht werden, um die ebenfalls anwesende Concorde zu übertrumpfen.

Für die getöteten Besatzungsmitglieder der Maschine wurde auf dem Nowodewitschi-Friedhof in Moskau ein künstlerisch gestalteter Gedenkstein errichtet.

Kabine der Tu-144 im Technikmuseum Sinsheim

NASA-Testflüge (1995–1998)

Zwischen 1995 und 1996 wurde eine Tu-144D (CCCP-77114) von Tupolew und der NASA für etwa 350 Millionen US-Dollar wieder in einen flugfähigen Zustand gebracht, um Messdaten für ein mögliches zukünftiges Überschallpassagierflugzeug zu gewinnen. Der Umbau zum fliegenden Labor brachte neben neuen Triebwerken auch die neue Typenbezeichnung Tu-144LL mit sich. Als einzige Tu-144 wurde die Maschine mit einer russischen Zulassungskennung versehen (RA-77114 statt CCCP-77114). Zwischen November 1996 und Februar 1998 führte die Maschine noch einmal 27 Flüge durch. Zum letzten Mal flog die Maschine am 14. April 1999, als sie einen Rundflug vom Werksgelände in Schukowski absolvierte. Dies war gleichzeitig der letzte Flug einer Tu-144 überhaupt. Mit den NK-321 Triebwerken des Bombers Tu-160 ausgestattet, erreichte dieses Exemplar die besten Flugleistungen der gesamten Flotte und wäre in dieser Auslegung der Concorde auch im Linienverkehr wahrscheinlich ebenbürtig gewesen.

In der Folgezeit gab es Meldungen, die Maschine sei per Internet-Auktion an einen Privatmann verkauft worden. Weiteren Meldungen zufolge sei der Verkauf aber daran gescheitert, dass es keine Ausfuhrgenehmigung für die als militärische Güter geltenden Triebwerke gegeben habe. Die Maschine steht nach wie vor am Tupolew-Werk Moskau-Schukowski und soll restauriert und anschließend ausgestellt werden.

Liste aller gebauten Flugzeuge

Ser.nr.	Modell	Typ	Kennung	Triebwerke	Beschriftung	Bemerkung	Jungfernflug	Letzter Flug	Verbleib
00-1	044	Tu-144	CCCP-68001	NK-144	Tupolew	Prototyp, unterscheidet sich erheblich von der Serienmaschine	31.12.1968	27.04.1973	in Schukowski verschrottet
01-1	004	Tu-144S	CCCP-77101	NK-144A	Tupolew	Vorserienflugzeug	01.06.1971	n/a	in Schukowski verschrottet
01-2	004	Tu-144S	CCCP-77102	NK-144	Aeroflot	Erste in Woronesch gebaute Maschine, bei Luftfahrtshow in Paris abgestürzt	20.03.1972	03.06.1973	Bei Absturz am 3. Juni 1973 in Goussainville bei Paris zerstört
02-1	004	Tu-144S	CCCP-77103	NK-144	Aeroflot	Testflugzeug für Navigations- und Flugsysteme	13.12.1973	n/a	1984 in Schukowski verschrottet
02-2	004	Tu-144S	CCCP-77104 CCCP-77144	NK-144	Aeroflot	1975 umregistriert zu SSSR-77144, Testflugzeug u.a. für Aerodynamik	14.06.1976	n/a	1987 in Schukowski verschrottet
03-1	004(D)	Tu-144S(D)	CCCP-77105	NK-144 RD-36-51A	Aeroflot	Anfang 1976 zur Tu-144D mit neuen Triebwerken umgerüstet	30.11.1974	eingemottet 1978	bis 1993 in Schukowski eingelagert, auf der MAKS 1993 zuletzt zu sehen, dann vermutlich verschrottet
04-1	004	Tu-144S	CCCP-77106	NK-144	Aeroflot	Ab 26. Dezember 1975 Testflüge Moskau–Alma-Ata	04.03.1975	29.02.1980	seit 1980 im Luftwaffenmuseum in Monino
04-2	004	Tu-144S	CCCP-77108	NK-144	Aeroflot	Nie an Aeroflot ausgeliefert	12.12.1975	27.08.1987	seit 1987 im Samara Smyshlyayevka Aviation Institute
05-1	004	Tu-144S	CCCP-77107	NK-144	Aeroflot		20.08.1975	29.03.1985	seit 1985 im Kazan Aircraft Production Association (KAPO)
05-2	004	Tu-144S	CCCP-77109	NK-144	Aeroflot	Ab 1. November 1977 im Passagierflugeinsatz	29.04.1976	n/a	vermutlich eingelagert in einem Fabrikgelände in Woronesch (VASO)
06-1	004	Tu-144S	CCCP-77110	NK-144	Aeroflot	Letzte 144S, zwischen 1977 und Juni 1978 im Passagierflugeinsatz	14.02.1977	01.06.1984	seit 1984 im Museum für Zivilluftfahrt in Uljanowsk
06-2	004D	Tu-144D	CCCP-77111	RD-36-51A	Aeroflot	erste 144D	27.04.1978	23.05.1978	Nach Bruchlandung in Jegorjewsk verschrottet
07-1	004D	Tu-144D	CCCP-77112	RD-36-51A	Aeroflot	Einzige Tu-144, die außerhalb Russlands besichtigt werden kann, bis 2000 in Schukowski eingelagert	19.02.1979	12.11.1981	Seit 2001 mit Concorde Nr. 207-200 im Technikmuseum Sinsheim ausgestellt
08-1	004D	Tu-144D	CCCP-77113	RD-36-51A	Aeroflot	Strukturelle Beschädigung bei Überschallversuch am 31. August 1980, dann ohne Triebwerke in Schukowski eingelagert	02.10.1979	31.08.1980	2001 in Schukowski verschrottet
08-2	004D	Tu-144D(LL)	CCCP-77114 RA-77114	RD-36-51A NK-321	Aeroflot Tupolew/NASA	Bis 1990 zu Forschungszwecken im Einsatz. Ab 1995 in Zusammenarbeit u.a. mit der NASA und Boeing wieder flugtauglich gemacht und zum fliegenden Labor mit der Bezeichnung Tu-144LL umgerüstet, 1996 umregistriert zu RA-77114, absolvierte den letzten Tu-144-Flug überhaupt und stellte im Laufe der Zeit 14 Weltrekorde auf.	13.04.1981	14.04.1999	wird derzeit in Schukowski restauriert und soll danach im Chodinskoje Pole in Moskau ausgestellt werden
09-1	004D	Tu-144D	CCCP-77115	RD-36-51A	Aeroflot	Letzte fertiggestellte Tu-144D, nie an Aeroflot ausgeliefert. Ende der 1980er-Jahre zu Trainingszwecken für die Raumfähre Buran eingesetzt. War ebenfalls für den Umbau zur 144LL vorgesehen. Flog nie über Mach 1.	04.10.1984	12.05.1986	Restauriert, zuletzt im August 2011 auf der MAKS zu sehen, wird in Schukowski (Ramenskoje) ausgestellt.
09-2	004D	Tu-144D	(CCCP-77116)			Nach Programmende 1985 nicht fertiggestellt			angeblich unvollendet im Werk Woronesch eingelagert

Technische Daten

Kenngröße	Tu-144 (Prototyp)	Tu-144S	Tu-144D	Tu-144LL
Anzahl	1 Exemplar	10 Exemplare davon 1 nie fertiggestellt 1 später zu Tu-144D umgerüstet	6 Exemplare 1 später umgerüstet zu Tu-144LL	1 Exemplar
Triebwerk	4 Kusnezow NK-144		4 Kolesow RD-36-51A	4 Kusnezow NK-321
Leistung	je 20.000 kp Schub			mit Nachbrenner: je 245,70 kN ohne Nachbrenner je 137,20 kN
Höchstgeschwindigkeit	3000 km/h (Mach 2,5)
Reisegeschwindigkeit	2500 km/h (Mach 2,35)
Flughöhe	bis zu 18.000 m
Reichweite	bei maximaler Beladung: 6500 km
Kraftstoffvorrat	ca. 80 t
Gesamtvolumen der Kraftstofftanks	ca. 105 m³
Startrollstrecke	1900 m
Landerollstrecke	1200 m
Landegeschwindigkeit	260 km/h
Leergewicht	85.000 kg
Maximales Startgewicht	207.000 kg
Flügelfläche	506,35 m²
Länge	65,70 m
Flügelspannweite	28,80 m
Höhe	12,5 m

Literatur

3-Seiten-Riss

• Rolf Neustädt; Wilfried Kopenhagen (Hrsg.): Das große Flugzeugtypenbuch. 4. bearbeitete und erweiterte Auflage. transpress, Verlag für Verkehrswesen, Berlin 1987, ISBN 3-344-00162-0.
• Tupolew-Flugzeuge. In: Flugzeugtypen der Welt. Modelle – Technik – Daten. Bechtermünz, Augsburg 1997 (Originaltitel: The encyclopedia of world aircraft, übersetzt von Thema Produktmarketing und Werbung mbH, München), ISBN 3-86047-593-2, S. 878–887.

Weblinks

 Commons: Tupolew Tu-144 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Zivile Luftfahrt, Tupolew 144
• Herstellerseite zur Tu-144 (englisch)
• Seite des Technikmuseums Sinsheim zur Tupolew Tu-144 mit Videofilm
• Deutsche Beschreibung der TU-144 bei Luftfahrt-Eisenach.de auf archive.org (Stand: 9. Dezember 2007)
• Video: Absturz von Le Bourget (1973)
• Private Seite mit Infos

Einzelnachweise

1. ↑ Die kyrillischen Buchstaben „СССР“ der Kennung stehen für „Союз Советских Социалистических Республик“ (Sojus Sowjetskich Sozialistitscheskich Respublik (SSSR)), auf deutsch „Union der Sozialistischen Sowjetrepubliken (UdSSR)“.
2. ↑ Quelle: Tupolew
3. ↑ Peter Bork, Die Tu-144, das erste Überschallverkehrsflugzeug der Welt, in Sellenthin (Hrsg.), Fliegerkalender der DDR 1973, Militärverlag, S. 28 bis 43

Liste der Flugzeugtypen des Herstellers Tupolew

Zivile Baureihen	ANT-1 - ANT-2 - ANT-9 - ANT-14 - ANT-20 - ANT-25 - ANT-35 - Tu-70 - Tu-104 - Tu-110 - Tu-114 - Tu-124 - Tu-134 - Tu-144 - Tu-154 - Tu-204 - Tu-214 - Tu-244 - Tu-324 - Tu-330 - Tu-334 - Tu-354 - Tu-414 - Tu-444
Militärische Baureihen	ANT-3 - ANT-4 - ANT-5 - ANT-6 - ANT-7 - ANT-10 - ANT-16 - ANT-22 - ANT-23 - ANT-25WW - ANT-28 - ANT-29 - ANT-31 - ANT-37 - ANT-40 - ANT-42 - ANT-44 - Tu-1 - Tu-2 - Tu-4 - Tu-8 - Tu-12 - Tu-14 - Tu-16 - Tu-22 - Tu-22M - Tu-75 - Tu-80/85 - Tu-82/83 - Tu-91 - Tu-95 - Tu-107 - Tu-126 - Tu-128 - Tu-142 - Tu-160