Tupolev Tu-104

Neuvostoliittolainen Tu-104-aiheinen postimerkki vuodelta 1969.

Perämiehen mittaristo Tu-104:n ohjaamossa. Vasemmassa reunassa näkyy kojetaulun aukko, josta suunnistaja pääsi työpisteeseensä koneen keulaan.

Neuvostoliitossa kehitettiin toisen maailmansodan jälkeen suihkumoottorikäyttöisiä pommikoneita, mutta maan matkustajaliikenteestä vastannut Aeroflot käytti yhä pieniä ja hitaita potkurikäyttöisiä konetyyppejä, kuten Lisunov Li-2:ta sekä Iljušin Il-12:ta ja Il-14:ää.[8] Niinpä lentokonesuunnittelija Andrei Tupolevin johtama ryhmä ehdotti alkuvuodesta 1953 kommunistipuolueen keskuskomitealle suihkumoottoreilla varustetun matkustajalentokoneen rakentamista.[1] Uuden lentokoneen matkalentonopeuden haluttiin olevan 750–800 kilometriä tunnissa, kolminkertainen Li-2- ja Il-12-koneisiin verrattuna. Lisäksi sen tuli lentää korkealla turbulenssin yläpuolella, kuljettaa 50–100 matkustajaa ja tarjota korkea matkustusmukavuuden taso. Sen käyttöiän tuli olla 25 000 – 30 000 lentotuntia.[6] Ministerineuvosto julkisti 11. kesäkuuta 1954 direktiivin 1172-516, joka aloitti Tupolev Tu-16 -pommikoneeseen perustuvan ”lentokoneen 104” (ven. самолёт 104) kehitystyön. Sen uskotaan olleen viimeinen Josif Stalinin hyväksymä lentokoneprojekti. Uuden koneen rakennuspaikaksi valittiin lentokonetehdas 135 Ukrainan SNT:n Harkovassa. Koneen komponentteja valmistivat myös Tu-16-tehtaat numero 1 Kuibyševissä ja numero 22 Kazanissa.[1]

Ensimmäisessä ehdotuksessa koneen rakenteeksi Tupolev Tu-4 -pommikoneen runko oli yhdistetty Tu-16:n siipiin ja pyrstöön. Tästä hybridimallista ei kuitenkaan pidetty. Joulukuussa 1954 esiteltiin jatkokehittelyn tuloksena syntynyt malli, joka sai mallinimekseen Tu-104. Siinä oli täysin uusi runko, jonka halkaisija oli 3,5 metriä, 37 asteen nuolikulmaan asennettu alasiipi ja moottori kummankin siiven juuressa.[1] Se oli myös ensimmäinen konetyyppi, jossa oli Tupolevin myöhemmille malleille tyypilliset 180 astetta eteenpäin kääntyvät laskutelineet, jotka nousivat lennon ajaksi siipien jättöreunan takapuolelle jatkuviin koteloihin.[2] Koneen spoilereita ei voinut käyttää ohjaamiseen lennon aikana, vaan ohjaus tehtiin kokonaan siivekkeillä. Siivissä ei ollut etureunasolakoita, mutta laskusiivekkeet olivat suurehkot.[9] Tu-104:n moottoreissa ei ollut suihkujarruja. Sen sijaan koneessa oli kaksi jarruvarjoa hidastamista varten.[10]

Yksi Tu-104:n ulkoinen tuntomerkki oli lasinen keula. Toisin kuin lännessä joskus luultiin, kyseessä ei ollut tähystäjän paikka, joka mahdollistaisi koneen muuntamisen pommikoneeksi. Sen sijaan lasikeulassa oli suunnistajan työpiste. Hyvä näkyvyys oli tarpeen, sillä Neuvostoliitto oli laaja maa ja navigointilaitteistoja oli harvassa. Niinpä vielä Tu-104:n aikaan lentäjät suunnistivat Neuvostoliitossa pitkälti maamerkkien avulla.[9]

Maailman ensimmäinen suihkumatkustajakone de Havilland Comet joutui vuosina 1952–1954 useisiin onnettomuuksiin,[2] joissa kone hajosi osiin kesken lennon. Andrei Tupolev arvasi oikein onnettomuuksien johtuvan metallin väsymisestä, ja Tu-104:stä tehtiin siksi rakenteeltaan Cometia tukevampi.[11] Lisäksi ensimmäisille koneille luotiin tarkastusohjelma, jotta mahdolliset merkit väsymisestä havaittaisiin ajoissa.[2] Kävi ilmi, että Cometin ongelmat johtuivat neliskulmaisista ikkunoista, joiden kulmat olivat heikkoja kohtia. Tu-104:ssä ikkunat sen sijaan olivat pyöreät, joten se ei kärsinyt vastaavista ongelmista.[11] Vallinneesta kylmästä sodasta huolimatta brittitutkijat kertoivat löydöksistään myös Tu-104:n kehittäjäryhmälle lentoturvallisuuden nimissä.[2]

Tu-104 Tušinon lentonäytöksessä heinäkuussa 1961.

Prototyyppi, joka sai rekisteritunnuksekseen CCCP-Л5400 (translitteroituna SSSR-L5400), rakennettiin Moskovan konepajalla numero 156 alkuvuonna 1955. Moottorien koekäytön ja rullauskokeiden jälkeen se purettiin ja kuljetettiin koelentoja varten rekalla Žukovskiin Gromovin lentotekniikan tutkimusinstituutille. Sen ensilento lennettiin 17. kesäkuuta 1955, jolloin siitä tuli järjestyksessä kuudes suihkumoottorikäyttöinen matkustajalentokone. 37-minuuttinen lento, jolla kapteenina oli Juri Alašejev ja perämiehenä Boris Timošok, oli täysin onnistunut. Julkisesti Tu-104 esiteltiin 16 päivää myöhemmin, kun se teki ohilennon osana Tušinon lentokentällä järjestettyä ilmailupäivää. Lokakuun 12. päivään mennessä koneella oli lennetty 41 lennolla yhteensä 74 tuntia ja 55 minuuttia. Koelento-ohjelma kohtasi alkuvaiheessa joitakin vaikeuksia. Monilla ensimmäisistä lennoista nopeustiedot menetettiin ja avioniikan kanssa oli ongelmia, muun muassa radiovikoja.[2]

Prototyyppi siirrettiin 31. tammikuuta 1956 ilmavoimien tutkimusinstituutille, jossa koelentoja jatkettiin.[2] Näillä lennoilla arvioitiin Tu-104:n ja sen järjestelmien toimivuutta: yhdellä moottorilla lentämistä, polttoainetankkien tyhjentämistä, hätälaskeutumisia, lentoonlähdön keskeytyksiä, sakkauksia, jäätävissä olosuhteissa lentämistä sekä rungon rakenteellista vahvuutta.[3] Kaikkiaan lentoja oli yli sata, ja lentoaikaa kertyi 180 tuntia 15 minuuttia. Koelentoja lensi majuri A. Starikov, joka oli valvonut myös Tu-16-pommikoneen tyyppihyväksyntää.[2] Koelento-ohjelman lisäksi virtausdynamiikan keskusinstituutti teki yhdelle rungolle vesitankissa rasituskokeen, joka simuloi 7 200 paineistussykliä.[3]

Tu-104:n ensiesiintyminen ulkomailla tapahtui 22. maaliskuuta 1956, kun se kuljetti kenraali Ivan Serovin johtaman delegaation Lontooseen valmistelemaan uuden pääsihteerin Nikita Hruštšovin valtiovierailua. Koska konetyypin kehitys oli tehty länneltä salassa,[3] sen saapuminen Lontooseen oli suuri yllätys ja nosti yhdessä vuotta myöhemmin avaruuteen laukaistun Sputnik 1:n kanssa Neuvostoliiton yhdeksi teknologian mahtimaista.[11][12] Britannian sanomalehdet raportoivat ”Venäjän salaisesta lentokoneesta”,[3] joka oli tuolloin myös ainoa käytössä ollut suihkumatkustajakone, sillä Cometit oli korjausten ajaksi jouduttu vetämään pois liikenteestä vuosina 1956–1958.[7]

Ensimmäisten miehistöjen koulutuksesta vastasi kapteeni A. Stariov, joka myös lensi konetta sen ensivierailulla Lontooseen. Lentäjien koulutuksessa käytettiin siviilikäyttöön muunnettua Tu-16-pommikonetta. Sen virallinen mallinimi oli Tu-104G, mutta lentäjät antoivat sille lempinimen ”Punahilkka” viittauksena satuun, jossa susi naamioi itsensä isoäidiksi.[3]

Ensimmäiset Tu-104-koneet olivat 50-paikkaisia. Ne oli sisustettu ”majesteettiseksi” kuvattuun tyyliin, johon kuului pähkinäpuupaneeleja, lyijylasia, messinkikoristeita, pitsisiä istuinpäällisiä ja pleksisiä näyttelykaappeja, joihin oli asetettu esille erilaisia koriste-esineitä. Matkustamot muistuttivatkin lähinnä viktoriaanisia junanvaunuja. Tällainen sisustus oli myös varsin painava.[3] Myöhemmissä koneissa matkustamoon alettiin ottaa vaikutteita lännen matkustajakoneista ja luksusta karsittiin, sillä se nähtiin sosialistisessa maassa epädemokraattisena ja porvarillisena.[13] Vuoden 1956 loppuun mennessä Aeroflot oli saanut jo yli 20 Tu-104:ää laivastoonsa.[3] Ensimmäinen reittikohde ulkomailla oli Praha, jonne lennot alkoivat 12. lokakuuta 1956.[13]

Pääartikkeli: Tupolev Tu-110 ja Tupolev Tu-124

ČSA:n ensimmäinen Tu-104A Tukholman Arlandan lentoasemalla vuonna 1970.

Pian Tu-104:n käyttöönoton jälkeen Tupolevin suunnittelutoimisto aloitti parannellun Tu-104A:n kehityksen. Siinä oli sama runko kuin alkuperäisessä Tu-104:ssä, mutta matkustamoa oli muokattu yksinkertaisempaan ja käytännöllisempään suuntaan, ja matkustajia mahtuikin koneeseen 70. Uuden koneen voimanlähteenä oli päivitetty Mikulin AM-3M. Ensimmäinen kaupallinen lento Tu-104A:lla lennettiin 10. heinäkuuta 1957. 4. syyskuuta 1957 Tu-104A lensi Atlantin yli ensimmäisenä neuvostoliittolaisena siviilikoneena sitten toisen maailmansodan, kun sillä kuljetettiin valtuuskunta Yhdistyneiden kansakuntien kokoukseen New Yorkiin. Sen saapuminen aiheutti samanlaisen kohun kuin prototyypin ensivierailu Lontooseen vuotta aiemmin. Aeroflot otti Tu-104A:n käyttöön ensin kotimaan reiteillään. Ensimmäisiä kohteita ulkomailla olivat Tirana, Kairo, Delhi ja Peking, joka oli Neuvostoliiton halki kulkeneen moniosaisen reitin päätepiste. Tu-104:n ainoa vientiasiakas oli tšekkoslovakialainen ČSA, joka tilasi aluksi kolme Tu-104A:ta. Niistä ensimmäinen toimitettiin Prahaan 2. marraskuuta 1957, ja se oli yhtiön ensimmäinen suihkukone.[13] ČSA hankki koneita lopulta kuusi: neljä uutena ja kaksi käytettynä.[14]

Jo Tu-104A:n kehitystyön aikaan Andrei Tupolev antoi Dmitri Markoville, josta myöhemmin tuli Tu-154-mallin pääinsinööri, tehtäväksi kehittää Tu-104:stä nelimoottorinen, pidemmän toimintamatkan versio. Erityisesti vientimarkkinoille suunnattu malli sai nimekseen Tu-110. Sen tuotantoon Kazanin tehtaalla annettiin lupa 12. elokuuta 1956 ministerineuvoston direktiivillä 1511-846. Koneen rakenteeseen tehtiin useita parannuksia ja matkustajamäärä nostettiin sataan. Tu-104:n käyttöönoton yhteydessä tehty suuri investointi infrastruktuuriin tarkoitti kuitenkin, että kysyntää uudelle konetyypille ei vielä ollut. Niinpä jo Tu-110:n lentäessä ensilentonsa 11. maaliskuuta 1957 oli tiedossa, ettei sitä oteta matkustajaliikenteeseen. Koelentojen jälkeen prototyyppi toimitettiin Kiovan siviili-ilmailuinstituutille, jossa sitä käytettiin avioniikan, ohjusjärjestelmien, ohjausjärjestelmien ja muiden projektien lentävänä koealustana.[14] Tu-110-koneita valmistettiin lopulta vain neljä ennen projektin hyllyttämistä.[5]

Tu-110:n kehitystyö ei kuitenkaan mennyt hukkaan, vaan sen pidennetty runko ja uudistettu siipi otettiin uuteen Tu-104B-malliin. Edelleen kehitetyn AM-3M-500-moottorin ansiosta tyypin suorituskyky pysyi yhtä hyvänä kuin pienemmällä ja kevyemmällä Tu-104A:lla.[14] Tu-104B:tä, jossa oli 100 matkustajapaikkaa,[6] nähtiin harvemmin Neuvostoliiton ulkopuolella. Sen sijaan sitä käytettiin suuremman kapasiteettinsa vuoksi maan sisäisillä vilkkaimmilla reiteillä. Se otettiin käyttöön maan suosituimmalla lentoreitillä, Moskovan ja Leningradin välillä, 15. huhtikuuta 1959.[14]

Kunnianhimoinen Tupolevin suunnittelutoimisto jatkoi Tu-110:n epäonnistumisesta huolimatta Tu-104:n kehittämistä huomattuaan uuden markkinaraon: Tu-104 toimi hyvin tärkeimmillä reiteillä, mutta pienempien kaupunkien väliseen liikenteeseen sopivaa suihkukonetta ei ollut olemassa.[14] 18. heinäkuuta 1958 julkaistun ministerineuvoston direktiivin 786-378 myötä Tupolev aloitti Tu-124:n kehittämisen. Se pohjautui Tu-104:ään, mutta oli kooltaan 80 prosenttia siitä ja painoi puolet vähemmän. Se oli ensimmäinen ohivirtaussuihkumoottorikäyttöinen matkustajalentokone. Prototyyppi lensi ensimmäisen kerran 29. maaliskuuta 1960, ja Aeroflot otti Tu-124:n käyttöön saman vuoden lokakuussa.[15] Se menestyi markkinoilla hyvin. Sitä valmistettiin 164 kappaletta,[4] ja niitä vietiin Tšekkoslovakiaan, Itä-Saksaan, Irakiin, Intiaan ja Kiinaan.[15]