Новый двигатель возвращает России турбовинтовую региональную авиацию

Объединенная авиастроительная корпорация "Ростеха" сертифицирует новый Ил-114-300. Напомним, эта машина должна стать заменой работяге из советского прошлого Ан-24. Самолет рассчитан на 68 пассажиров. Дальность полета - 1400 км (с максимальным количеством пассажиров) или 5000 км (с максимальным запасом топлива).

Это глубокая модернизация "классического" Ил-114, которому подрезал крылья развал Советского Союза и порушенная кооперация. Новый самолет получил современные авионику и "стеклянную" кабину. Кроме того, разработчики увеличили долю композитных материалов. На Ил-114 установлены и турбовинтовые новые двигатели ТВ7-117СТ-01. Они разработаны еще одной компанией "Ростеха" - Объединенной двигателестроительной корпорацией. Эти силовые установки оборудованы новыми винтами изменяемого шага.

И все же, почему и зачем нужны винты на современном самолете? Это разве "не вчера" в мировой авиации?

Кстати, подобные вопросы про якобы устаревшие винты звучали даже в начале 1980-х годов, когда КБ Ильюшина только выступило с предложением о создании Ил-114 - нового турбовинтового пассажирского самолета для местных авиалиний. Так вот, винты - это "не вчера", а самое что ни на есть "сегодня" и "завтра", говорят самолетостроители.

Реактивный и турбовинтовой двигатели обладают разным принципом действия, объясняют в "Ростехе". Первый приводит крылатую машину в движение с помощью энергии реактивной струи. Отсюда высокая скорость: в среднем для пассажирских авиалайнеров - 850 км/ч.

Турбовинтовой двигатель использует для движения самолета винт. Многие даже не представляют, насколько это высокотехнологичное изделие, для производства которого используют сложные сплавы или композиты. Образно говоря, винт цепляется лопастями за воздух и тянет машину вперед (или толкает, если винт "смотрит" против направления движения). При этом лопасти должны быть легкими и прочными: чтобы выдержать высокие нагрузки и не деформироваться во время полета. Они имеют сложный геометрический профиль и могут менять положение относительно своей оси. На языке спецов - менять шаг. Это позволяет "тянуть" самолет с максимальной эффективностью вперед на разных режимах.

Однако существует так называемый "эффект запирания". Если совсем просто: со скоростью эффективность винта снижается. Поэтому крейсерская скорость у таких самолетов ниже, чем у реактивных, - 400-650 км/ч. Но зато турбовинтовой двигатель намного экономичнее, а это очень важно на коротких региональных маршрутах. Ниже затраты на эксплуатацию самолета - ниже стоимость билетов для пассажиров.

Высокая скорость не всегда нужна и не всегда оправдана финансово. Это факт. Специалисты приводят аргументы: сегодня авиаперевозчики суммарно используют более 50 000 авиамаршрутов по всему миру. Самый длинный беспосадочный - Сингапур - Нью-Йорк. Его протяженность - более 17 000 км. А вот самый короткий составил всего 2,7 км. Это перелет Уэстрей - Папа Уэстрей (Шотландия), который длится не более 2 минут. Понятно, что выводить на подобную короткую коммерческую линию, например, реактивный Airbus или МС-21 избыточно, не говоря уже о дальнемагистральных машинах.

Но ведь у турбовинтовых есть еще одно важное преимущество, подчеркивают спецы. Дело в том, что на невысоких скоростях оптимально использовать прямое крыло - с нулевой стреловидностью. Такое оперение обладает высокими подъемными характеристиками. Поэтому у турбовинтовых самолетов короткая дистанция взлета и посадки. Благодаря этому их можно применять на аэродромах с короткой ВПП и даже с грунтовки. А это и широкая география полетов, и связанность регионов.

Именно поэтому самолеты с турбовинтовыми двигателями широко используются во всем мире. Самые известные - канадский De Havilland Canada Dash 8 и его модификации, а также семейство ATR-70/72. Последние производит компания ATR (принадлежит Airbus Group и Leonardo) и собирает в Тулузе.

ATR особенно популярны в Европе, Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе. Так, в мае нынешнего года стало известно, что индийская авиакомпания IndiGo ведет переговоры с авиапроизводителями о поставках сразу ста новых региональных самолетов. Фаворит гонки - турбовинтовой ATR-72.

Ил-114-300 - российский "одноклассник" этих импортных машин. В марте 2024 года - в день, когда отмечалось 130 лет со дня рождения основателя "Ила" Сергея Ильюшина, - к испытаниям присоединился второй летный экземпляр. Это позволит ускорить и испытания, и сертификацию.

Полет продолжался 40 минут: проходил на высотах до 900 метров и на скоростях до 230 км/час. Как отметил руководитель Росавиации Дмитрий Ядров, впереди авиастроителям еще предстоит большой объем сертификационных работ по самолету Ил-114-300. В том числе летных испытаний. Современные региональные самолеты российского производства крайне необходимы для решения задач, которые перед воздушным транспортом поставило руководство страны. Это увеличение мобильности наших граждан, рост интенсивности авиасообщения в России к 2030 году в полтора раза.


Кстати

Полетный лист на первый полет Ил-114-300 был подписан на капоте черной "Волги". Это добрая традиция ильюшинцев. А начало ей положил более полувека назад создатель самых больших "Илов" - легендарный генеральный конструктор ОКБ Ильюшина Генрих Новожилов, когда на капоте служебного автомобиля он поставил свою подпись в первом полетном листе транспортника Ил-76. Тот взлет прошел успешно, и такое подписание стало глубоко символичным.

И еще, а знаете ли вы почему показанные одноклассники - с верхним расположением крыла, а вот ИЛ - с нижним?

В зависимости от расположения крыла относительно фюзеляжа самолеты можно разделить на три большие группы: высокопланы, среднепланы и низкопланы.

Рассмотрим каждую группу с точки зрения области применения и не будем затрагивать их аэродинамические показатели.

1) Высокопланы

Типичными представителями являются военно-транспортные самолеты, для которых удобство загрузки и выгрузки всевозможных грузов является одним из немаловажных эксплуатационных показателей. Высоко расположенное крыло позволяет опустить фюзеляж ниже, что значительно упрощает этот процесс, да и погрузочной технике ничего не мешает производить какие-то манипуляции с грузом вокруг самолета, т.к. и крыло, и двигатели расположены высоко.

Т.к. двигатели расположены высоко, затрудняется их техническое обслуживание, однако и шанс случайного повреждения силовых установок на взлете или посадке сводится к минимуму.

Шасси высокопланов размещается либо в мотогондолах крыла, что увеличивает их длину, сложность и вес, либо внутри фюзеляжа, однако уменьшение колеи ухудшает устойчивость самолета на взлетно-посадочной полосе.

2. Низкопланы

Типичные представители низкопланов - пассажирские самолеты, требования к которым несколько отличаются от самолетов транспортных. Здесь низкорасположенное крыло дает большое преимущество в плане защищенности, т.к. оно играет роль своеобразной подушки безопасности при аварийной посадке как с выпущенным, так и с убранным шасси.

А если говорить о посадке на воду, то достаточно вспомнить аварийную посадку пассажирского А-320 на реку Гудзон в 2009 году, где низкорасположенное крыло сыграло роль понтона, благодаря чему фюзеляж оставался над водой (а не под ней, как могло бы быть с высокопланом)

Благодаря низкорасположенному относительно фюзеляжа крылу стойки шасси таких самолетов существенно короче и легче, нежели шасси высокопланов. Двигатели (если они располагаются на крыле) легче обслуживать, однако и вероятность попадания туда посторонних предметов при взлете и посадке увеличивается, как и увеличивается шанс задеть крылом ВПП при посадке с сильным боковым ветром.

3. Среднепланы

Это нечто среднее между высокопланами и низкопланами. Такая схема практически не применяется на транспортных и пассажирских самолетах по той причине, что силовая балка, соединяющая плоскости крыла, проходит через самую середину фюзеляжа, что накладывает внушительные ограничения на внутреннее пространство. Однако и многие недостатки предыдущих схем расположения крыла здесь компенсируют друг друга.

Среднепланами являются преимущественно машины лёгкой и боевой авиации. Здесь промежуточное между средним и высоким положение крыла позволяет убирать в него стойки шасси, а вооружение, подвешенное снизу, не рискует быть задетым о ВПП.

Источник