Авиация и Время 2013 03 - Журнал Авиация и время (книги без регистрации бесплатно полностью TXT) 📗
К сожалению, сегодня российская авиапромышленность не способна обеспечить потребности отечественных авиакомпаний. На дальних и средних маршрутах летают «Боинги» и «Эрбасы», ближние маршруты активно осваивают самолеты фирм Embraer, Bombardier и ATR. Долгожданный SSJ 100 по сути самолет не российский, да и надежд авиакомпаний он пока не оправдывает. Производство Ан-148 и Ан-140 в России фактически саботируется. В области малой авиации незаменимым пока остается только Ан-2, но и его монополию на российское небо уже подтачивают иномарки. Cessna Caravan, например.
7 августа 2012 г. под руководством премьер-министра РФ Дмитрия Медведева прошло совещание по развитию региональных авиаперевозок. Замглавы Минпромторга Юрий Слюсарь рассказал об идее министерства ремоторизировать существующий парк самолетов, поставить на них новые американские двигатели и новое БРЭО. По мнению министерства, это наиболее экономически эффективный и быстрый путь удовлетворить потребности малой авиации. Эта идея родилась не на пустом месте, модернизированный в СибНИиА самолет Ан-2 уже проходил испытания.
Специалисты называют Ан-2 вечным самолетом (см. монографию в «АиВ», № 2'2003). Его прототип СХ-1 поднялся в небо именно в Новосибирске в 1947 г. Самолет строили серийно в СССР и Польше, продолжают выпускать в КНР. Всего построено более 18000 машин, которые эксплуатировались в 26 странах мира. В 2012 г. в интервью газете «Взгляд» директор ФГУП «СибНИиА им. С.А. Чаплыгина» Владимир Барсук рассказал, что около 1400 Ан-2 находятся в реестре гражданской авиации России, еще примерно 200 — в Министерстве обороны и 400–500 — в ДОСААФ. Таким образом, российский парк Ан-2 достигает 2100 единиц. Из них в гражданской авиации в летном состоянии находится около 200 самолетов, у военных — 60–70, в ДОСААФ — чуть больше 100. Между тем, доработка и модернизация 500–600 Ан-2 и 160–180 Як-40 способны закрыть вопрос дефицита провозных мощностей местных воздушных линий и снять остроту проблемы на ближайшие 5–7 лет.
Магистральный путь обновления Ан-2 был выбран давно. Еще в 1983 г. в ОКБ Антонова создали Ан-3 (см. «АиВ», № 4’2004) — вариант «Аннушки» с турбовинтовым двигателем ТВД-20. Однако по ряду причин наладить массовую модернизацию самолетов долго не удавалось. Когда же на ПО «Полет» в Омске наконец-то развернули серийное переоборудование машин, оказалось, что цена сертифицированного Ан-ЗТ слишком высока для небольших региональных авиакомпаний, и рынок практически не отреагировал на появление этой машины. За 10 лет модернизации подверглось всего 25 самолетов. В настоящее время основными эксплуатантами Ан-ЗТ являются авиакомпания «Полярные авиалинии» и МЧС России.
Тщательный анализ ситуации и состояния парка Ан-2 позволил специалистам СибНИиА начать в октябре 2010 г. работы по новому проекту модернизации этого самолета. Ставились задачи перехода на авиационный керосин, обеспечения автономности и независимости от наземных служб при техническом обслуживании и подготовке воздушного судна к полету, улучшения температурных условий в салоне и кабине экипажа. При этом требовалось сохранить основные качества базовой машины.
Учитывая то, что в России отсутствует современный экономичный двигатель, СибНИиА предложил установить на Ан-2 вместо поршневого АШ-62ИР турбовинтовой двигатель американской фирмы Honeywell ТРЕ-331-12. Семейство двигателей ТРЕ-331 модульной конструкции включает в себя 18 моделей и 106 конфигураций с мощностью на валу от 575 до 1650 л.с. Выбранный для модернизации Ан-2 вариант ТРЕ-331-12 имеет мощность 1100 л.с. и может работать на различных видах топлива, включая авиационный керосин и автомобильный бензин.
Одним из приоритетов нового проекта стало максимальное сохранение оригинальной конструкции Ан-2, поэтому изменению подверглась только его носовая часть. Была разработана новая моторама с креплением к шпангоуту № 1 на штатные узлы навески моторамы АШ-62ИР и перекомпонован двигательный отсек для установки дополнительного оборудования. Все конструкторские работы велись с применением 3D-моделирования. Была переделана пневмосистема с использованием штатного компрессора АК-50, системы отопления салона и кабины пилотов с использованием отбора горячего воздуха от нового двигателя. В двигательном отсеке решили также разместить автомобильный воздушный дизельный подогреватель Airtronic для обогрева отсека и салона самолета на стоянке. Для автономной зарядки бортовых аккумуляторов в отсеке предусмотрели установку дизель-генератора. Доработке подверглась и штатная топливная система: пришлось установить электрический топливный насос.
Кажущаяся совершенно архаичной тканевая обшивка крыла Ан-2 на практике дает ему огромное преимущество. Ее можно легко удалить и произвести ревизию всего силового набора, что невозможно сделать ни на каком современном самолете такого класса. К тому же сегодня перкаль заменяют синтетической тканью, у которой уже абсолютно другие сроки службы. Самолеты с такой обшивкой эксплуатируются более 12 лет. К тому же тканевая обшивка позволяет Ан-2 иметь такую весовую отдачу, которая не снилась ни одному другому самолету.
Первый двигатель ТРЕ-331 -12 поступил в Новосибирск в конце февраля 2011 г., в марте началось изготовление элементов двигательного отсека. Для облегчения конструкции капоты выклеивали из композитных материалов с использованием специальной оснастки. Из-за того, что отсек стал легче на 400 кг, изменилась центровка самолета, но осталась в допустимых пределах благодаря ряду конструктивных решений. Самолет получил название Ан-2МС (тема ТВС-2МС).
Первые запуски двигателя ТРЕ-331 -12 и его наземная отработка на самолете начались в конце июня 2011 г., пробежки — 1 сентября. 5 сентября в 14 ч 2 мин Ан-2МС отправился в свой первый полет с того же аэродрома, что и опытный СХ-1 в августе 1947 г. К 10 октября было выполнено 11 полетов общей продолжительностью 7 ч 34 мин. Затем последовал перерыв, необходимый для доработки машины.
16 февраля 2012 г. испытания самолета продолжились с новым 5-лопастным винтом HC-B5MP-5CLX/LM 11692МХ американской фирмы Hartzell. Наземные испытания подтвердили тягу около 1500–1600 кгс, что примерно соответствовало тяге винта АВ-2 самолета Ан-2 с двигателем АШ-62ИР. К 14 марта 2012 г. было выполнено 12 полетов общей продолжительностью 13 ч 4 мин, которые показали, что применение нового винта позволило улучшить характеристики самолета.
«Словно с «Москвича» пересел на иномарку», — так описывают свои ощущения летчики-испытатели и пилоты гражданской авиации, выполнявшие полеты на Ан-2МС. При этом они отмечают снижение утомляемости в связи с меньшими уровнями шума и вибраций. Отбор теплого воздуха позволяет поддерживать в пилотской кабине и в пассажирском салоне комфортные условия даже на высоте 4000 м при температуре наружного воздуха -35 °C. Перебалансировка самолета при изменении режимов силовой установки стала намного меньше, чем на исходном Ан-2. Исчезла необходимость постоянно следить за температурой головок цилиндров и регулировать ее. Все это позволило сделать вывод о целесообразности модернизации.
К лету 2012 г. на производственной базе СибНИиА была организована сборка двигателей ТРЕ-331 -12 из агрегатов, частей и комплектующих изделий, поставляемых разработчиком. Это позволило получить опыт сборки и доводки двигателей для организации собственного лицензионного производства, против чего фирма Honeywell не возражала. В сентябре 2012 г. в Геленджике с Honeywell был подписан протокол о намерениях на поставку 200 моторов и возможность лицензионного производства двигателей в России. Есть еще такой резерв, как моторы после капитального ремонта. В зависимости от остатка ресурса определяется их цена, которая может быть на 40–50 % ниже, чем у нового двигателя.
Затем Ан-2МС отправили в Москву, где в ходе испытаний были подтверждены заявленные характеристики. По сравнению с исходным Ан-2 практически все ЛТХ улучшились на 15–20 %, а дальность полета с полной загрузкой выросла в 1,5 раза. Кроме того, самолет стал потреблять на 10 % меньше топлива. Полет на керосине позволяет примерно на 20 тыс. руб. уменьшить стоимость летного часа, т. к. это топливо в 5 раз дешевле бензина. Более обтекаемая носовая часть снизила лобовое сопротивление. Существенно улучшилась скороподъемность: за 10–12 мин Ан-2МС может набрать высоту 3000–3200 м. На этой высоте истинная скорость самолета получается около 250 км/ч, а расход топлива снижается до 160 л/ч. Отмечено также снижение шума и вибраций, улучшение температурных условий в салоне и кабине экипажа за счет использования системы отбора воздуха от силовой установки. Подготовка Ан-2МС к полету при температурах до -15*С не требует прогрева самолета. Не нужна постоянная дозаправка маслом. ТРЕ-331-12 запускается без проблем до -38*С, что крайне важно для северных районов. Наличие противообледенительных систем винта и двигателя тоже существенно для условий Севера. Система отопления позволяет при температуре -30 °C поддерживать в салоне +25–28 °C.
