Tupolev Tu-104

Alkuvaiheet

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. Niinpä lentokonesuunnittelija Andrei Tupolevin johtama ryhmä ehdotti alkuvuodesta 1953 kommunistipuolueen keskuskomitealle suihkumoottoreilla varustetun matkustajalentokoneen rakentamista. 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. 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.
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. 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. Koneen spoilereita ei voinut käyttää ohjaamiseen lennon aikana, vaan ohjaus tehtiin kokonaan siivekkeillä. Siivissä ei ollut etureunasolakoita, mutta laskusiivekkeet olivat suurehkot. Tu-104:n moottoreissa ei ollut suihkujarruja. Sen sijaan koneessa oli kaksi jarruvarjoa hidastamista varten.
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.
Maailman ensimmäinen suihkumatkustajakone de Havilland Comet joutui vuosina 1952–1954 useisiin onnettomuuksiin, joissa kone hajosi osiin kesken lennon. Andrei Tupolev arvasi oikein onnettomuuksien johtuvan metallin väsymisestä, ja Tu-104:stä tehtiin siksi rakenteeltaan Cometia tukevampi. Lisäksi ensimmäisille koneille luotiin tarkastusohjelma, jotta mahdolliset merkit väsymisestä havaittaisiin ajoissa. 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. Vallinneesta kylmästä sodasta huolimatta brittitutkijat kertoivat löydöksistään myös Tu-104:n kehittäjäryhmälle lentoturvallisuuden nimissä.

Prototyyppi ja ensimmäiset tuotantokoneet

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.
Prototyyppi siirrettiin 31. tammikuuta 1956 ilmavoimien tutkimusinstituutille, jossa koelentoja jatkettiin. 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. 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. Koelento-ohjelman lisäksi virtausdynamiikan keskusinstituutti teki yhdelle rungolle vesitankissa rasituskokeen, joka simuloi 7 200 paineistussykliä.
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, sen saapuminen Lontooseen oli suuri yllätys ja nosti yhdessä vuotta myöhemmin avaruuteen laukaistun Sputnik 1:n kanssa Neuvostoliiton yhdeksi teknologian mahtimaista. Britannian sanomalehdet raportoivat ”Venäjän salaisesta lentokoneesta”, joka oli tuolloin myös ainoa käytössä ollut suihkumatkustajakone, sillä Cometit oli korjausten ajaksi jouduttu vetämään pois liikenteestä vuosina 1956–1958.
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.
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. Myöhemmissä koneissa matkustamoon alettiin ottaa vaikutteita lännen matkustajakoneista ja luksusta karsittiin, sillä se nähtiin sosialistisessa maassa epädemokraattisena ja porvarillisena. Vuoden 1956 loppuun mennessä Aeroflot oli saanut jo yli 20 Tu-104:ää laivastoonsa. Ensimmäinen reittikohde ulkomailla oli Praha, jonne lennot alkoivat 12. lokakuuta 1956.

Käyttö

Tu-104 sai tyyppihyväksynnän 15. kesäkuuta 1956. Tyypin ensimmäinen kaupallinen lento lennettiin 15. syyskuuta Moskovasta Omskin kautta Irkutskiin. Tällä lähes 4 300 kilometrin reitillä matka-aika lyheni Tu-104:n ansiosta lähes 14 tunnista seitsemään tuntiin 40 minuuttiin. Se toimi osoituksena siitä, miten paljon uusi suihkukone nopeutti matkustamista Neuvostoliiton kauimmaisten kolkkien välillä. Tu-104 oli myös osana kuudennessa viisivuotissuunnitelmassa (1956–1960) määriteltyä Aeroflotin laajentumista. Samassa yhteydessä tehtiin päätös lentoasema- ja navigointi-infrastruktuurin päivittämisestä. Osa tuolloin käyttöön otetusta infrastruktuurista on yhä toiminnassa.
Tu-104 osoittautui käytössä hyvin luotettavaksi konetyypiksi. Aerodynaamisilta ominaisuuksiltaan se oli kuitenkin epävakaa. 16. maaliskuuta 1958 ČSA:n Tu-104A:n molemmat moottorit sammuivat koneen jouduttua turbulenssiin. Toinen niistä saatiin käynnistettyä uudelleen, ja kone laskeutui turvallisesti. Vain kuukautta myöhemmin Aeroflotin kone joutui matkalentokorkeudessa voimakkaaseen nousuvirtaukseen, sakkasi 12 500 metrissä ja putosi kaksi kilometriä ennen kuin lentäjät saivat koneen hallintaansa. Samana vuonna, 15. elokuuta, Aeroflotin lento 4 joutui turbulenttiseen nousuvirtaukseen, sakkasi ja putosi 12 000 metriä lattakierteessä ennen kuin syöksyi maahan lähellä Tšitaa. Koska koneissa ei tuohon aikaan ollut lentoarvotallentimia, näiden äkillisten syöksyjen aiheuttaja jäi mysteeriksi, mutta ilmiöstä tuli lentäjien keskuudessa tunnettu. Lähes täysin samanlaisen onnettomuuden seurauksena jälleen yksi Tu-104 syöksyi maahan 17. lokakuuta 1958. Tämän koneen kapteeni Garold Kuznetsov käski kuitenkin radistia pitämään yhteyden lennonjohtoon auki ja kertoi heille koko syöksyn ajan, mitä tapahtui ja mitä miehistö yritti tehdä. Lennonjohto tallensi hänen viestinsä ja niistä oli suuri apu ongelman tutkinnassa. Tutkinnan ja koelentojen jälkeen Tu-104:ään tehtiin muutoksia ja sille asetettiin rajoituksia, jotta vastaavaa ei enää tapahtuisi. Yhdellä koelennoista kone sakkasi ja kääntyi ylösalaisin. Koelentäjä onnistui laskeutumaan turvallisesti, ja kone säilyi ehjänä kovasta kuormituksesta huolimatta, mikä osoitti Tu-104:n rakenteellisen vahvuuden.
Tu-104:n tuotanto loppui vuonna 1960, jolloin koneita oli valmistettu 201. Keväällä 1961 Aeroflot aloitti Tu-104A-koneidensa modernisoinnin. Niiden matkustamo muokattiin Tu-104B:n kaltaiseksi, jolloin niihin mahtui 100 matkustajaa. Näille muunnoksille annettiin mallinimi Tu-104V. Uusi uudistusohjelma käynnistyi loppuvuonna 1964, kun niihin asennettiin AM-3M-500-moottorit ja ne muunnettiin 85-paikkaisiksi. Tällöin mallinimeksi tuli Tu-104D-85. Myös Tu-104B:t uudistettiin. Vuonna 1966 joistakin koneista tehtiin 104-paikkaisia ja seuraavan vuoden maaliskuussa jopa 115-paikkaisia. Näille koneille annettiin mallinimi Tu-104V-115. Niihin mahtui yli kaksi kertaa niin paljon matkustajia kuin alkuperäiseen Tu-104:ään.
Tu-104 muodosti 1960- ja 1970-luvuilla Aeroflotin matkustajaliikenteen selkärangan Iljušin Il-18:n kanssa. Vuonna 1960 kolmasosa Neuvostoliiton lentomatkustajista lensi Tu-104:llä. Vuonna 1964 saatiin taas osoitus konetyypin kestävyydestä, kun ensimmäinen Aeroflotille toimitettu Tu-104 poistettiin käytöstä ja tarkastettiin mahdollisen metallin väsymisen ja muun kulumisen varalta. Vaikka Tu-104 suunniteltiin ennen Cometin ongelmien syyn selviämistä, mitään rakenteellisia heikkouksia ei löytynyt. Tu-104 pysyi Neuvostoliitossa laajassa käytössä aina 1970-luvun lopulle asti. Aeroflot poisti koneen käytöstään Moskovassa 17. maaliskuuta 1979 sattuneen onnettomuuden jälkeen. Se jäi kuitenkin vielä asevoimien käyttöön.
Tu-104:n käyttöhistoria päättyi 17. helmikuuta 1981, kun Neuvostoliiton laivaston Tu-104D syöksyi maahan lähellä Leningradia. Onnettomuudessa kuoli useita Tyynenmeren laivaston korkeita upseereja, ja sen jälkeen Tu-104 asetettiin lentokieltoon. 23 käyttövuoden aikana Tu-104-laivastolla kuljetettiin noin 100 miljoonaa matkustajaa, ja koneille kertyi yhteensä kaksi miljoonaa lentotuntia 600 000 lennolla. Viimeisen kerran Tu-104 nousi ilmaan 11. marraskuuta 1986, kun Murmanskin lentoasemalla seissyt CCCP-42322 korjattiin lentokuntoon ja lennettiin Uljanovskin ilmailumuseoon, jossa se yhä on näytillä.