Tupolew Tu-144

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Tupolew Tu-144
Erster Tu-144-Prototyp beim Start in Berlin-Schönefeld
Erster Tu-144-Prototyp beim Start in Berlin-Schönefeld
Typ: Überschall-Verkehrsflugzeug
Entwurfsland: Sowjetunion 1955Sowjetunion Sowjetunion
Hersteller: OKB Tupolew
Erstflug: 31. Dezember 1968[1]
Indienststellung: 26. Dezember 1975
Produktionszeit: 1965 bis 1981
Stückzahl: 16

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

Projektverlauf (1962–1984)[Bearbeiten]

Tu-144 mit der Kennung СССР-68001 mit arretiertem Fahrwerk während der Erprobung
Tu-144 und Concorde im Technikmuseum in Sinsheim
Das Cockpit
Arbeitsbereich Bordingenieur

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.[2]

Das Konstruktionsbüro Tupolew war zu diesem Zeitpunkt das einzige der Sowjetunion (und eines der wenigen weltweit), das sowohl über Erfahrungen im Bau von Überschallflugzeugen (Tu-22-Bomber, Tu-128-Langstreckenjäger) als auch von großen Verkehrsflugzeugen (Tu-104, Tu-114, Tu-124) verfügte. Das rivalisierende Konstruktionsbüro Mjassischtschew hatte bisher den Bomber M-50 (welcher knapp Mach 1 erreichen konnte) und kein einziges Flugzeug für Aeroflot konstruiert.

Der Baubeginn der Tu-144 war 1965. Gebaut wurden drei Prototypen (zwei nur für Statiktests), von denen der erste mit den Piloten Edward Eljan und Michail Koslow und der Registrierung SSSR-68001 (kyrillische Schreibweise: СССР-68001)[A 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 zeigte sich, dass die Tu-144 eine unausgereifte Konstruktion war. Sie flog zwar als erstes Überschallpassagierflugzeug, erreichte als erstes ziviles Flugzeug Schallgeschwindigkeit und auch doppelte Schallgeschwindigkeit; die Konstruktion wurde aber bis zur Serienreife extrem geändert, was fast einer Neukonstruktion gleichkam. 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 der Tragflächen 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 acht reduziert (ursprünglich waren es zwölf Räder pro Fahrwerk). Die Serie erhielt ausfahrbare Canard-Flügel zur Verbesserung der Langsamflugeigenschaften, welche den Prototypen gefehlt hatten.

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)[Bearbeiten]

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[3] 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 SSSR-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.

Technik[Bearbeiten]

Dreiseitenriss

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.[4]

Um die aerodynamischen Eigenschaften der neuartigen Tragflächen 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 dem Abschluss der Tests in den 1970er-Jahren, das zweite steht heute im Luftfahrtmuseum Monino.

Ähnlichkeit mit der Concorde[Bearbeiten]

Tu-144 mit abgesenkter Nase und ausgefahrenen Canards

Die Tu-144 ähnelt in Auslegung und Leistung der Concorde und weist ein ähnliches Tragwerk mit hinten gruppierten Triebwerken sowie eine absenkbare Nase auf, welche die Sicht der Piloten im Landeanflug verbesserte. Diese Ähnlichkeiten ergeben 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 eine mit der Concorde vergleichbare Handhabung im Langsamflug. Es gelang damit, die für den Betrieb vorgeschriebene Landegeschwindigkeit auf etwa 330 bis 340 km/h zu reduzieren. Die Concorde erreichte im Einsatz durch ihre insgesamt bessere Flügelform ohne Canards eine Landegeschwindigkeit von etwa 300 km/h. Als Antrieb verwendete Tupolew Zweistromstrahltriebwerke (ZTL) vom Typ Kusnezow NK-144 (Tu-144, Tu-144S) bzw. erst später Turbojets Kolessow RD-36-51A (Tu-144D), die Concorde dagegen von Beginn an zweiwellige 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 einer in den 1990er-Jahren gemeinsam mit der NASA für Forschungszwecke reaktivierten Tu-144LL mit den wesentlich verbesserten Kusnezow NK-321 ergab insgesamt etwas bessere Flugleistungen und Reichweiten im Vergleich zur Serienausführung der Concorde.

Absturz von Le Bourget (1973)[Bearbeiten]

Denkmal für die Besatzung der über Goussainville abgestürzten Tu-144 auf dem Moskauer Nowodewitschi-Friedhof

Am 3. Juni 1973 erlebte das Programm einen herben Rückschlag, als die erste Serienmaschine, die dritte gebaute Tu-144S bei der Flugschau in Le Bourget bei Paris auf den Vorort Goussainville abstürzte. Dabei wurden die sechs Menschen an Bord sowie acht Personen am Boden getötet. Als die Besatzung versuchte, einen starken Sturzflug abzufangen, brach die Maschine in geringer Höhe auseinander, da ihre Struktur überlastet wurde. 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:

  • Hypothese 1: 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.
  • Hypothese 2: Teile der Systeme sollen versehentlich für den Testbetrieb konfiguriert gewesen sein und dem Flugzeug ungewöhnlich starke Sinkraten gegeben haben.
  • Hypothese 3: Ein französisches Jagdflugzeug vom Typ Dassault Mirage soll plötzlich aufgetaucht sein und die Besatzung zu einem Sturzflug als Ausweichmanöver verleitet haben.
  • Hypothese 4: 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.

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)[Bearbeiten]

Zwischen 1995 und 1996 wurde eine Tu-144D (SSSR-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 SSSR-77114). Zwischen November 1996 und Februar 1998 wurden mit der Maschine noch einmal 27 Flüge durchgeführt. Zum letzten Mal flog sie 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, soll restauriert und anschließend ausgestellt werden.

Liste aller gebauten Flugzeuge[Bearbeiten]

Ser.nr. Modell Typ Kennung Triebwerke Beschriftung Bemerkung Jungfernflug Letzter Flug Verbleib
00-1 044 Tu-144 SSSR-68001 NK-144 Tupolew Prototyp, unterschied sich erheblich von der Serienmaschine 31.12.1968 27.04.1973 in Schukowski verschrottet
01-1 004 Tu-144S SSSR-77101 NK-144A Tupolew Vorserienflugzeug 01.06.1971 n/a in Schukowski verschrottet
01-2 004 Tu-144S SSSR-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 SSSR-77103 NK-144 Aeroflot Testflugzeug für Navigations- und Flugsysteme 13.12.1973 n/a 1984 in Schukowski verschrottet
02-2 004 Tu-144S SSSR-77104
SSSR-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) SSSR-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 SSSR-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 SSSR-77108 NK-144 Aeroflot nie an Aeroflot ausgeliefert 12.12.1975 27.08.1987 seit 1987 im Flughafen Smyschljajewka bei Samara
05-1 004 Tu-144S SSSR-77107 NK-144 Aeroflot   20.08.1975 29.03.1985 seit 1985 bei der Kasan Aircraft Production Association (KAPO)
05-2 004 Tu-144S SSSR-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 SSSR-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 SSSR-77111 RD-36-51A Aeroflot erste 144D 27.04.1978 23.05.1978 nach Bruchlandung in Jegorjewsk verschrottet
07-1 004D Tu-144D SSSR-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 SSSR-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) SSSR-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 SSSR-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 (Flugplatz Ramenskoje) ausgestellt
09-2 004D Tu-144D (SSSR-77116)     nach Programmende 1985 nicht fertiggestellt     angeblich unvollendet im Werk Woronesch eingelagert

Technische Daten[Bearbeiten]

Kenngröße Tu-144 (Prototyp) Tu-144S Tu-144D Tu-144LL wi
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 Kolessow RD-36-51A 4 Kusnezow NK-321
Startschub 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 ca. 270 km/h
Leermasse 85.000 kg
Maximale Startmasse 207.000 kg
Flügelfläche 506,35 m²
Länge 65,70 m
Flügelspannweite 28,80 m
Höhe 12,5 m

Literatur[Bearbeiten]

  •  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[Bearbeiten]

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

Anmerkungen[Bearbeiten]

  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)“.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Tupolew Tu-144 „Charger“. In: Aircraft Nr. 120, Orbis Publishing, Hamburg, 1995, S. 3335
  2. Leonid Seljakow, Ulrich Unger: Tu-144 – Sieger einer verlorenen Schlacht. In: Fliegerrevue Nr. 12/1993, S. 13
  3. Quelle: Tupolew
  4. Peter Bork: Die Tu-144, das erste Überschallverkehrsflugzeug der Welt. In: Sellenthin (Hrsg.): Fliegerkalender der DDR 1973. Militärverlag, S. 28–43.