Взлёт, 2013 №10
Шрифт:
Деловой сверхзвук от «Сухого»
Неизменное внимание посетителей МАКС-2013 на стенде «Гражданских самолетов Сухого» в павильоне ОАК привлекала своими необычными формами модель сверхзвукового делового самолета (СДС). В настоящее время работы по этому проекту под руководством главы департамента проектирования Владимира Титова ведет «дочка» компании «Сухой» — ЗАО «Новые гражданские технологии Сухого» (НГТС).
Напомним, что исследования по определению облика перспективного СДС начались в «ОКБ Сухого» уже больше 25 лет назад в рамках попытки диверсифицировать линейку продукции на фоне ожидаемого уже тогда снижения военных заказов. В 1989 г. ОКБ объединило усилия по разработке
Практически параллельно с началом проекта С-21, хотя и значительно меньшими темпами, началась разработка сверхзвукового пассажирского самолета на 50 мест взлетной массой 90 тонн — С-51. В конце 90-х гг. сообщалось, что ОКБ ведет совместный с ЦАГИ проект 70-тонного межконтинентального сверхзвукового делового самолета МСДС для перевозки 8-10 пассажиров в бизнес-классе или 30 — в «экономе». Однако, несмотря на все усилия создателей, найти международных партнеров либо инвесторов ни для одного из проектов не удалось. Более того, стало очевидным, что в их тогдашнем состоянии ни одна из выбранных схем не обеспечивает приемлемых уровней звукового удара и шума на взлете и посадке.
Эти причины заставили заняться поисками новых аэродинамических компоновок для СДС. На рубеже веков в сотрудничестве с ЦАГИ была определена новая конфигурация планера по схеме «триплан», получившего веретенообразный фюзеляж круглого сечения большого удлинения с трапециевидным крылом, имеющим развитые корневые наплывы, а также горизонтальное оперение и ПГО небольшой относительной площади. Два двигателя СДС, имеющего взлетную массу 52 тонны, располагались под крылом. Новая схема обеспечила снижение уровня максимального перепада давления в звуковой ударной волне и громкости звукового удара до 74 дБA.
Дальнейшие кропотливые последовательные модификации базовой конфигурации самолета привели к радикальному изменению его внешнего вида. В частности, для максимального разнесения по времени звукового удара от фюзеляжа и крыла последнее сместили назад, сделав стреловидным с изломом по передней кромке и придав дополнительно переменную по размаху V-образность и сложную крутку. Носовой части фюзеляжа на большом участке придали конусность, а сам фюзеляж длиной около 45 м получил изгиб в боковой проекции, что позволило преобразовать N-образную волну звукового удара от 52-тонной машины в многоскачковую, снизив расчетный перепад давления до 20–15 Па в обоих скачках и громкость звукового удара на крейсерском участке полета до 65–67 дБA. Для СДС рассматривается два варианта размещения двигателей: в мотогондолах под крылом и пакетное — сверху в хвостовой части фюзеляжа, позволяющее снизить сопротивление и шум на местности. В качестве силовой установки рассматривались пока «бумажные» бесфорсажные ТРДД Rolls-Royce RR260 и RR557, а также модификации российских двигателей.
В период с 2005 по 2009 гг. ЗАО «ГСС» совместно с ЦАГИ и ЦИАМ участвовало со своим проектом СДС в проекте HISAC (Environmentally Friendly High Speed Aircraft — «Экологически чистый сверхзвуковой самолет») по программе Европейского сообщества, направленном на разносторонние исследования проблем и возможностей создания СДС. Именно конфигурация СДС, представленная ГСС, ЦАГИ и ЦИАМ, была в результате выбрана для дальнейших исследований в рамках проекта.
Представленная на авиасалоне МАКС-2013 модель СДС — лишь часть рассматриваемого НГТС семейства сверхзвуковых пассажирских самолетов, состоящего в настоящее время из СДС на 8-10 мест, сверхзвукового «делового такси» на 24 места, а также пассажирских сверхзвуковых лайнеров на 50 и 100 мест. Однако, как
и для всех остальных программ СДС и СПС, их будущее зависит от трех основных факторов. Первый — появление международных норм по приемлемому уровню звукового удара для СПС, которые ни Федеральное управление гражданской авиации США (FAA), ни Международная организация гражданской авиации (ICAO) не готовы рассматривать до появления сверхзвукового демонстратора технологий снижения звукового удара. Вторым является создание норм сертификации и летной годности СПС, а третьим, естественно, — финансирование, поскольку речь идет о сотнях миллионов (или даже миллиардах) долларов. Г.О.Второе дыхание Як-40
Развивая концепцию ремоторизации самолетов советского производства, Сибирский научноисследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина (СибНИА) продемонстрировал в статической экспозиции МАКС-2013 летающую лабораторию Як-40 (№ 87216).
Разработанный институтом проект модернизации машины для местных воздушных линий предусматривает замену устаревших «прожорливых» двухконтурных турбореактивных двигателей АИ-25 тягой 1500 кгс на турбовентиляторные TFE731 американской компании Honeywell тягой 1700 кгс (они применяются на самолетах Вае 125, Cessna Citation III и IV, Dassault Falcon 50, Learjet 55, Lockheed Jetstar и др.).
К настоящему времени на летающей лаборатории Як-40 последовательно установили два американских двигателя, произвели их подключение к штатной электрической и гидравлической системам самолета, а также к штатной системе отбора воздуха для системы кондиционирования и противообледенительной системе. Центральный двигатель пока остается штатным. Панель приборов контроля параметров работы силовой установки заменена, но сохранена оригинальная конструкция органов управления двигателями.
Первый полет Як-40 после замены одного из АИ-25 на TFE731 состоялся 8 декабря 2012 г., а 20 мая 2013 г. он был облетан уже с двумя американскими двигателями. «К концу ноября мы планируем поменять и средний двигатель, — рассказал «Взлёту» директор СибНИА Владимир Барсук. — Полученный расход топлива нас обнадежил: на высоте 7500 м при скорости 540 км/ч он составляет примерно 840 кг/ч, а на скорости 500 км/ч — около 780 кг/ч. Снижение расхода топлива практически на 30 % вселяет уверенность».
Результаты испытаний показали уменьшение, по сравнению с серийным Як-40, дистанции взлета в 2 раза, сокращение времени и расхода топлива на этапе набора высоты в 1,5 раза, снижение расхода топлива на этапе снижения и захода на посадку — в 2 раза, сокращение дистанции пробега — в 1,2–1,5 раза. Летно-конструкторские испытания летающей лаборатории должны быть завершены к концу 2013 г., после чего институт готов приступить к модернизации эксплуатируемых «яков», чье серийное производство завершилось еще в 1981 г.
Замена АИ-25 на TFE731 позволит обеспечить лайнеру соответствие нормам Главы 4 ICAO по шуму и нормам ICAO 2008 г. по эмиссии, снижение среднего расхода топлива на 25–30 %, увеличить дальность полета в 1,5–2 раза. По данным рекламного проспекта СибНИА, установка западных двигателей позволит увеличить максимальную коммерческую загрузку с 2300 до 3200 кг, расход топлива при этом уменьшится с 1150 до 620 кг/ч, крейсерская скорость полета возрастет с 510 до 590 км/ч, крейсерская высота полета — с 7 до 9 км, а максимальная дальность — с 2200 до 5100 км.
Несколько компаний уже проявили интерес к ремоторизации Як-40. Кроме того, таким образом могут быть модернизированы все семь самолетов из парка самого СибНИА. Если брать двигатели TFE731 в аренду, то стоимость ремоторизации Як-40 оценивается примерно в 500 тыс. долл. Если «подержанные» двигатели покупать на рынке, то цена возрастет до 1,2 млн долл., а если приобретать их с новым межремонтным ресурсом — до 2,5 млн долл за одну машину. «Затраты на ремоторизацию будут возвращены в течение полутора лет эксплуатации, — отмечает Владимир Барсук. — Благодаря применению современной силовой установки, при заправке 6 тонн топлива, дальность машины возрастает до 4,5 тыс. км., так что из Новосибирска Як-40 сможет спокойно летать в Москву. Это уже другой уровень возможностей его коммерческого применения». При этом себестоимость летного часа ремоторизованного самолета, по сравнению с обычным Як-40, уменьшится на 560–820 долл., в зависимости от варианта модернизации.