Под знаками "АНТ" И "ТУ"

Материал подготовлен при содействии АООТ АНТК им.А.Н.Туполева

Продолжение. Начало в "АиК" №№10-12/97, 1-4, 7-12/98 г., 1-4, 7, 9-12/99,1-4 J-12/2000 г.

Работы АНТК им.А.Н. Туполева по региональным и административным пассажирским самолетам Анализируя в начале 90-х годов перспективы развития гражданской авиации России, руководство АНТК им. А.Н. Туполева приняло решение обратиться к тематике самолетов, не имевших в то время аналогов в отечественном авиастроении. Перед коллективом АНТК была поставлена задача по проектированию сравнительно небольшого административного самолета, рассчитанного на перевозку порядка 20 пассажиров на расстояние до 2000 км. В короткий срок под руководством Главного конструктора В.М.Дмитриева, возглавившего в АНТК направление по созданию региональных и административных самолетов, подготовили предварительный проект подобного самолета, получивший обозначение Ту- 20. Заказчику предлагался самолет сравнительно небольшой размерности (размах крыла – 18,25 м, длина самолета – 18,3 м, взлетная масса – 9000- 9500 кг) с низкорасположенным крылом небольшой стреловидности, с двумя турбовинтовыми двигателями РТ6А- 67 с толкающими винтами, размещенными на пилонах в хвостовой части фюзеляжа, со взлетной мощностью по 1500 э.л.с. Ту-20 предполагалось выпускать в варианте с повышенным уровнем комфортабельности – на 8 пассажиров, в бизнес варианте – 11 пассажиров и варианте пассажирского регионального самолета – с салоном, рассчитанным на перевозку 19 человек. Самолет планировалось оснастить новейшими комплексированными системами авионики на основе современной цифровой элементной базы. Дальнейшим развитием данной тематики, но уже с учетом использования ТРДД и соответственным увеличением крейсерской скорости полета с 600 км/ч до 750- 800 км/ч стали технические предложения по административным самолетам Ту-400 и Ту-4Х4, проекты которых не вышли из стадии первоначального проектирования. Самолеты обоих проектов планировалось выполнять по принятой во всем мире для машин подобного класса схеме низкоплана с крылом небольшой стреловидности и с двумя двигателями, размещенными по бокам хвостовой части фюзеляжа. Административный Ту-400 предназначался для перевозки 10 пассажиров на расстояние 1800-4000 км. Проект прорабатывался в трех вариантах под двигатели различной тяги: АИ-25ТЛ – взлетная тяга 1720 кгс, ДВ-2 – 2200 кгс и под PW.305 – 2370 кгс. Соответственно менялись характеристики самолета. Административный Ту-4Х4 при сохранении общей компоновки Ту-400 имел значительно меньшие размеры и массу и проектировался из расчета на перевозку 4-7 пассажиров в условиях повышенного комфорта на расстояния порядка 3000 км. Самолеты проектов Ту-400 и Ту-4Х4 имели следующие основные данные:

Ту-400 Ту-4X4 двигатели 2хАИ-25ТЛ 2хДВ-2 2xPW.305 2хР-127-300 тяга 2x1720 2x2200

двигателей, кгс 2x2370 2x2800 размах крыла, м 16,4 11,62

длина самолет, м 17,67 12,97

высота самолета, м 5,25 3,9

площадь крыла,м2 37,0

взлетная масса,кг 11000 12830 12780 4520

коммерческая нагрузка,км 1500 800

крейсерская скрость,км/ч 700 800 800 750-810

дальность полета (с количеством пассажиров), км 1800(10) 2950(10) 3930(10) 3300(4)

потребная длина ВПП,м 1850 1170

топливная эффективность, г/пасс.км 74,1 81,3 66,0

Анализ работ над проектом Ту-20 показал, что с точки зрения завоевания определенного сектора отечественного и мирового рынка, гораздо целесообразней перейти к созданию самолета иной – более крупной размерности, а именно – к региональному лайнеру пассажировместимостью порядка 50 человек. Проект нового регионального самолета подобной увеличенной размерности получил по ОКБ обозначение Ту-324.

Первоначальный проект Ту-324

Модель Ту-324

Приступая к проектированию Ту- 324, АНТК ставило перед собой задачу создать высокорентабельный самолет для региональных линий, соответг ствующий по комфорту современным требованиям, способный с успехом заменить морально и технически устаревшие Як-40 и Ан-26, массовое списание которых намечалось на первое десятилетие XXI века. Следует отметить, что кризис в гражданских авиационных перевозках в наименьшей степени коснулся региональных перевозок и этот сектор рынка авиационных услуг остается одним из наиболее перспективных для отечественного авиапрома. В 90-е годы в странах СНГ были созданы два самолета подобного класса: в России – Ил-114 и на Украине – Ан-140. Но эти два самолета имеют силовую установку на основе ТВД, что не позволяет достичь большой крейсерской скорости полета, а также снижает за счет шума винтовой установки уровень комфортабельности самолета. Прямыми зарубежными аналогами и конкурентами проекта Ту-324 являются Канадэр Ю 100 и Эмбраер ЕМВ 145 "Амазон". Но первая машина имеет достаточно высокую цену для самолета подобного класса, а вторая из-за узкого фюзеляжа проигрывает российскому проекту в комфортабельности. При проектировании Ту-324, предусматривая расширение сектора внедрения Ту- 324 как типа самолета, АНТК готовило его административную модификацию с укороченным фюзеляжем и дополнительными топливными баками, с сохранением типа двигателей, состава авионики и агрегатов общесамолетного оборудования.

При выборе аэродинамической компоновки Ту-324, АНТК приняло опробированную схему низкоплана с крылом умеренной стреловидости и двумя ТРДД, размещенными на пилонах в хвостовой части фюзеляжа. После проведенного анализа остановились на двигателях украинской разработки (Запорожское МКБ "Прогресс") АИ-22 с тягой по 3820 кгс каждый. Серийное производство двигателей предполагается развернуть на Казанском моторном заводе (бывший завод № 16), а сам Ту-324 будет производиться на КАПО им. Горбунова в той же Казани, что крайне удобно. В качестве альтернативного типа двигателей в ходе проектирования рассматривались американские ТРДД типа Дженерал Электрик CF 34-3B1. Выбор заводов производителя Ту-324 и двигателей АИ-22 в Казани сделал проект привлекательным для руководства Татарстана. В результате была сформирована кредитная линия для финансирования программы создания Ту-324. Все это благоприятно сказалось на принятии официального правительственного решения по самолету. 2 февраля 1996 года Постановление Правительства РФ вышло, и с этого момента работы по Ту- 324 значительно активизировались.

Макет самолета Ту-324

Уже в том же 1996 году АНТК разработало техническое предложение, а с 1997 года началось эскизное проектирование и постройка макета Ту-324. В первой декаде июля 1998 года состоялась макетная комиссия, вынесшая положительное решение по самолету с минимумом замечаний. Быстроте и качеству проектирования, а также сокращению времени передачи Ту-324 в производство способствовало активное использование САПР на АНТК. Ту-324 стал первым туполевским самолетом, по которому был создан частично электронный макет, обеспечивший безошибочную увязку элементов планера, силовой установки, самолетных систем и оборудования.

Пассажирский салон самолета выполнен с учетом современных требований к комфорту. Дизайн кресел разрабатывался с помощью итальянской фирмы "Тестори", шаг их размещения в салоне туристического класса составляет 810 мм, в то время как у лучших аналогов – всего 787 мм, на 100 мм шире центральный проход, на 50 мм выше потолок салона. Все это дает пассажирам новый, ранее недоступный на региональных самолетах уровень комфорта. Ту-324 предполагается поставлять заказчикам в трех вариантах пассажирского салона:

– туристический вариант на 52 места, дальность полета – до 2500 км;

– смешанный вариант в двухклассной компоновке на 46 мест (10 кресел в салоне бизнес-класса с шагом 960 мм и 36 мест в салоне туристического класса с шагом кресел 810 мм), дальность полета – до 3000 км;

– административный вариант Ту- 324А для перевозки 8-19 пассажиров в салонах повышенной комфортабельности, дальность полета, за счет установки дополнительных баков, – до 7450 км, фюзеляж укорочен на 2 м, возможно по желанию заказчика оборудование Ту-324А радиотелефонной и факсимильной системами связи, аудио- и видиосистемами, а также душем и спальным помещением.

Внедрение современных цифровых автоматических систем позволило сократить экипаж до двух человек. Реализация принципа "темной кабины" – позволила снизить психофизические нагрузки на экипаж во время полета, тем самым поднять уровень безопасности полета. Состав оборудования кабины пилотов во многом унифицирован с составом бортового радиоэлектронного оборудования туполевских среднемагистрального Ту-204 и ближнемагистрального Ту-334, что должно в определенной степени облегчить освоение и эксплуатацию самолета в авиакомпаниях, ориентированных на самолеты "Ту". Бортовой пилотажно- навигационный комплекс и электродистанционная система управления Ту- 324 обеспечивают полностью автоматизированное самолетовождение и позволяют выполнять посадку по 2-й категории ИКАО. Характеристики самолета и взлетно-посадочное устройство позволяют эксплуатировать самолет с аэродромов класса "Б". По экономическим показателям Ту-324 можно отнести к достаточно эффективному воздушному судну. Проведенные расчеты показывают, что в туристическом варианте на авиалиниях протяженностью от 500 до 4000 км себестоимость перевозок значительно ниже, чем у близких по назначению самолетов с ТВД. Удельный расход топлива при полной пассажирской нагрузке для Ту-324 с двигателями АИ-22 определяется величиной 23,6 г/пасс км.

Назначенный технический ресурс Ту-324 определяется в 60000 летных часов при 45000 посадках, что соответствует лучшим зарубежным образцам. Система технического обслуживания приближена к мировым критериям и предполагает эксплуатацию без капитальных ремонтов в пределах назначенного ресурса планера, с высокой степенью охвата систем и оборудования встроенным контролем, что позволяет для большинства из них перейти к эксплуатации по состоянию. Высокий уровень конструктивных, технологических решений в сочетании с рациональной системой технического обслуживания придает Ту-324 ряд преимуществ по сравнению с основными конкурентами на поле региональных перевозок. В первую очередь к ним можно отнести высокую топливную эффективность, экологическое совершенство самолета и двигателей, высокий уровень безопасности, отвечающий требованиям российских и международных НЛГС, полную автономность базирования за счет наличия двери-трапа и ВСУ, а также приемлемую цену при высоких уровнях комфорта, безопасности и экономичности (опубликованная цена самолета 10,0-13,6 млн. USD).

В системе воздушного транспорта России самолет Ту-324 имеет хорошие перспективы. Общая емкость российского рынка оценивается в 250 – 300 машин в варианте регионального лайнера и порядка 150 (при нормальной экономической ситуации в стране) в административном варианте Ту-324А. При нормальном развертывании серийного производства максимальный темп выпуска (до 54 машин в год на КАПО) должен быть достигнут к 2005 году, именно к этому времени начнется массовое списание устаревших отечественных региональных самолетов.

В настоящее время АНТК передало на КАПО 97% документации по планеру самолета Ту-324 и 50% по его оборудованию. Первый полет Ту-324 планируется на 2002 год. Первая машина сразу строится на серийном заводе, что должно значительно сократить сроки подготовки производства на КАПО к серии. Подобный опыт не первый в истории АНТК: без прототипа построенного в цехах опытного производства АНТК разворачивалось серийное производство таких известных самолетов, как Ту-4 и Ту-22М, ставших на долгие годы основой воздушной мощи страны.

Основные характеристики самолета Ту-324

Ту-324 Ту-324А

Двигатели 2хАИ-22

Тяга двигателей, кгс 2x3820

Длина самолета, м 25,5 23,0

Размах крыла, м 23,2

Высота самолета, м 7,1

Максимальная взлетная масса, т 23,7

Максимальная коммерческая нагрузка, т 5,5 1,8

Крейсерская скорость, км/ч 830-850

Высота крейсерского полета, м 11600

Дальность полета, км с 52 пасс. 2500

с 46 пасс. 3000

с 10 пасс. 7450

Потребная длина ВПП, м 1800

Пассажировместимость, чел основной вариант 52 1-4 VIP

бизнес класс 46 8-10 (10f36)

Экипаж, чел 2

Топливная эффективность для основного варианта, г/пасс чел 23,6

Ту-414

Практически одновременно с работами по Ту-324 в ОКБ началось проектирование самолета Ту-414, имевшего большую размерность и предназначавшегося для использования в качестве административного и регионального пассажирского самолета на маршрутах больших, нежели те, на которые проектировался Ту-324, с возможностью перевозки в полтора раза большего количества пассажиров. Первоначально в 1991-1992 годах работы начались под флагом создания дальнего административного пассажирского самолета бизнес класса, рассчитанного на перевозку 8-19 пассажиров на расстояние до 10000 км. Одновременно предполагалось на его базе спроектировать комфортабельный пассажирский самолет на 30 человек и дальностью полета порядка 8000 км. Этот вариант получил предварительный шифр Ту-424.

Было подготовлено техническое предложение по самолету. Согласно предварительным проработкам Ту-414 представлял собою низкоплан с крылом стреловидностью 35°, стреловидным хвостовым оперением и двумя двухконтурными ТРДД, расположенными в задней части фюзеляжа на пилонах. Для силовой установки рассматривались двигатели типа Д-436Т1 или BMW-RR BR-710. Согласно проекта самолет Ту-414 должен был иметь следующие основные данные:

– размах крыла – 28,8 м;

– длина самолета – 28,2 м;

– высота самолета на стоянке -7,8 м;

– взлетная масса – 40000 кг;

– коммерческая нагрузка ( максимальная для Ту-424) – 3300 кг;

– дальность полета с 8 пассажирами – 10560 км;

– дальность полета с 30 пассажирами (Ту-424) – 8500 км;

– крейсерская скорость – 860 км/ч;

– потребная длина ВПП – 2040 м.

В дальнейшем предварительный проект был несколько доработан и ориентирован только на отечественные двигатели Д-436Т1. Согласно техническому предложению самолет Ту-414 в новом варианте должен был иметь следующие основные данные:

– размах крыла – 28,75 м;

– длина самолета – 28,25 м;

– высота самолета на стоянке – 7,65 м;

– длина фюзеляжа – 24,5 м;

– диаметр фюзеляжа -2,5 м;

– размеры пассажирской кабины ширина -2,3 м; высота – 1,88 м; длина -14,0 м;

– взлетная масса – 40000 кг;

– максимальная коммерческая нагрузка – 4400 кг;

– пассажировместимость -10-19 чел; -40 человек;

– дальность полета с 8 пассажирами – 11000 (7800-8500)км;

– дальность полета с 30 (40) пассажирами – 9000 (Ј000-7000)км;

– крейсерская скорость – 860-900 км/ч;

– потребная длина ВПП – 1800 – 2040 м.

В ходе проработки технического предложения были рассмотрены, помимо основных вариантов, компоновки пассажирской кабины на 12, 14 и 30 пассажиров.

В 1994 году дальний административный Ту-414 был предложен АНТК как один из элементов программы по развитию новых транспортных средств России. Эта программа предполагала создание комфортабельного и экономичного реактивного административно-делового самолета с большой дальностью полета и пассажировместимос- тью до 19 человек и создание на его базе семейства региональных машин средней дальности – экономичных комфортабельных реактивных пассажирских самолетов на 50-80 человек.

Основываясь на предварительных двухлетних проработках, разработчики самолета Ту-414 предлагали машину, которая должна была обеспечить оперативные деловые поездки административного и военного руководства страны и вооруженных сил, а также руководителей крупных промышленных корпораций и предприятий, различного рода комиссий и оперативных групп. Ту-414 мог использоваться как представительский и частный самолет. Выбранная размерность самолета давала существенный экономический эффект при обслуживании оперативных поездок небольших групп руководителей и бизнесменов (4-12 человек) по сравнению с используемыми в настоящее время у нас для этих целей более крупных машин Ту-134, Ту-154 и т.д. При этом обеспечивался бы как в полете, так и на земле уровень комфорта, отвечающий самым высоким стандартам, что с трудом достижимо на самолетах сравнительно небольшой размерности.

Большая дальность полета и совершенное оборудование дает возможность использовать Ту-414 на самых протяженных трассах России, в том числе и в условиях северных регионов и районах с редкой сетью аэродромов (Сибирь, полеты над безлюдными и водными районами по международным трассам), а также совершать челночные рейсы или рейсы с несколькими посадками по маршруту без заправки топливом на промежуточных аэродромах.

При проработке проекта разработчики учитывали жесткие требования, в том числе и международные, по уровню шума и выбросу вредных компонентов силовой установкой.

Самолет должен был проектироваться совместно с серийным заводом, с учетом конкретного уровня освоенных технологий производства, что должно было снизить затраты на освоение и сократить сроки освоения серии. В проекте Ту-414 должны были использоваться технологии, материалы, многие конструктивные решения, ряд агрегатов и систем, успешно зарекомендовавшие себя на серийных Ту-204, Ту-334. Предусмотренные в проекте двухконтурные ТРДД Д-436Т1 должны были стать в ближайшее время двигателями массового применения, так как под них или под их модификации, помимо Ту- 334, проектировались самолеты различного назначения в нескольких ОКБ страны, что также должно снизить стоимость и поднять надежность самолета и снизить технический риск всего проекта.

Как первоначально предполагалось, в дополнение к основному административно-деловому самолету на его базе, при соответствующих доработках и переоборудовании, предусматривалось создание целого семейства пассажирских самолетов:

– региональных самолетов (с доведением пассажировместимости до 56 человек, при дальности полета 7000 км), которые должны обеспечить эффективную и экономичную эксплуатацию на малозагруженных линиях, федеральных линиях и использование в небольших чартерных авиационных компаниях;

– самолетов специального назначения (патрульных, штабных, РЭП, ПЛО, береговой охраны, транспортных для антитеррористических групп быстрого реагирования, учебно-тренировочных для подготовки летного состава гражданской и военной авиации).

По самолету Ту-414 к середине 1994 года был завершен предварительный проект, проведено технико-экономическое обоснование, маркетинговое исследование, определены летно-технические, эксплуатационные характеристики, системы самолета и их состав. В этот же период началась проработка эскизного проекта. В 1995 году региональный вариант самолета на 50 пассажиров получил предварительное обозначение Ту-414Д.

На конец 1999 года в ОКБ была завершена разработка технического предложения по проекту самолета Ту-414, предназначенного для перевозки 70 пассажиров, багажа, почты и грузов на внутренних и международных магистральных авиалиниях протяженностью до 3500 км, а также для организации деловых перевозок. Самолет оснащен ТРДД типа BR710-48. Помимо основного регионального варианта, самолет может поставляться заказчикам и в административном варианте на 8-19 пассажирских мест. Самолет предлагается заказчику со следующими основными ЛТХ.

Региональный Админи стративный

взлетная масса, кг 38900 37500

максимальная коммерческая нагрузка, кт 8000 2800

крейсерская высота 1160012100-

полета, м 12100 13100

крейсерская скорость, км/ч 850-880

потребная длина ВПП, м 1800

топливная эффективность 24,6 г/пасс.км

Виктор ЕФИМОВ