Есть такое латинское выражение — Sic parvis magna, что означает «От малого к большому». Этот принцип применим и к так называемой «малой», а также региональной авиации, имея в виду авиацию общего назначения и легкую гражданскую авиацию, предназначенную для выполнения полетов по региональным авиалиниям, которая получает в настоящее время новый виток развития в нашей стране на основе современных подходов создания авиационной техники. Это обстоятельство вызвано необходимостью всестороннего развития обширных территорий, прежде всего Сибири, Дальнего востока, а также и центральных районов России, необходимостью доставки грузов и перевозки пассажиров, оказания услуг в случаях чрезвычайных ситуаций.
Как сегодня «живет» это направление? В чем особенности разработки таких самолетов? Какие проекты реализуются в нишах малой и региональной авиации? Об этих и других темах мы поговорили с заместителем начальника отделения аэродинамики летательных аппаратов ФАУ «ЦАГИ», кандидатом технических наук Александром Корнушенко.
Начинаем с малого
«Авиация увлекла меня еще в юные годы, с занятий в авиамодельном кружке. И многие технологии, которые были привиты в те годы, помогают в работе. Ведь аэродинамика малых скоростей, которой я занимаюсь, сегодня востребована, как никогда прежде», — рассказывает Александр Вячеславич, который возглавляет команду авиамоделистов ЦАГИ.
В 1996 году, когда наш собеседник окончил институт, распределения на работу уже не существовало. А отрасль, как известно, переживала непростые времена. Тем не менее многие сокурсники Александра Корнушенко, как и он, пошли работать «в авиацию». Выбор в пользу ЦАГИ он сделал еще на третьем курсе, после просмотра документального фильма об институте. Впечатление оказалось настолько сильным, что решение заниматься авиационной наукой было принято безоговорочно.
Эксперимент в рамках исследований перспективных инновационных технологий и обликов ЛА, обеспечивающих создание конструктивно-технологической платформы самолётов малой авиации нового поколения
В ЦАГИ Александр Вячеславович начал работать над задачами, связанными с малоразмерной авиацией. Направление постепенно разрасталось, а сейчас стало особенно актуальным. «Авиапарк самолетов региональных перевозок — Ан-2, Ан-24, Ан-140 и т.д. — остро нуждается в обновлении.
Такие аппараты очень нужны! Прежде всего, чтобы доставлять пассажиров из труднодоступных населенных пунктов на расстояния порядка 200–500 км. Эти самолеты важны для регионов, где слабо развита аэродромная инфраструктура, а взлетно-посадочные полосы зачастую — грунтовые и короткие. Необходимы летательные аппараты, которые можно эксплуатировать в таких условиях», — рассуждает Александр Корнушенко.
Разбираемся в понятиях
Мы говорим — «малая авиация», «региональная авиация». Но в чем различие? Наш собеседник поясняет: «Раньше было общее понятие — «самолеты местных воздушных линий». Но, если в целом посмотреть на классификацию, основные критерии — пассажировместимость и дальность полета. Допустим, все, что вмещает 60 пассажиров и менее, можно отнести к малой авиации. Воздушные суда для региональных перевозок, как показывает практика, должны вмещать до 80 человек.
Можно ли считать такие самолеты — «младшими братьями» магистральных? Не совсем — и вот почему. «В основе проектирования больших лайнеров лежит принцип внедрения передовых решений, новаций, технологий. В случае с малой и региональной авиацией главный приоритет — сделать экономичную „рабочую лошадку“, легкую в производстве, обслуживании, подходящую к существующей инфраструктуре», — поясняет Александр Корнушенко.
Исследования модели турбовинтового регионального самолёта “Ладога” в аэродинамической трубе ЦАГИ
Ищем компромисс
Особенности эксплуатации гражданского самолета местных линий учитываются уже на этапе проектирования. Например, создавать для такого летательного аппарата ламинарное крыло — не имеет практического смысла, с учетом взлета и посадки на «сложную» полосу, безаэродромного хранения, возможных повреждений и т.д. Куда более насущный вопрос — его устойчивость к загрязнениям и повреждениям (вспоминаем про условия эксплуатации!). Поэтому и аэродинамический профиль крыла разрабатывается с учетом этих факторов. И, конечно, нельзя забывать про проблему обледенения — вдруг на сельском аэродроме не окажется специальной техники для обработки несущей поверхности самолета? Снизить эти риски необходимо уже на этапе аэродинамического проектирования, заложив оптимальные характеристики.
Ключевой вопрос при создании самолета местных воздушных линий, требующий наукоемкого подхода, — тщательный выбор профилей, а также параметров соотношения и конфигурации поверхностей при разработке взлетно-посадочной механизации крыла. «С одной стороны, мы должны сделать этот ключевой элемент конструкции экономичным с точки зрения производства. Скажем, сократить элементы механизации, „поиграть“ с формой закрылка и т.д. С другой — в этих ограниченных рамках нам необходимо получить крыло с высокими несущими характеристиками», — размышляет Александр Корнушенко.
Такая работа — поиск компромисса между задачами, поставленными конструкторами, пожеланиями будущих эксплуатантов, ну и, разумеется, научно-техническими решениями ученых ЦАГИ. «ЦАГИ на протяжении всех этапов — и эскизного, и технического проекта — оказывает научное сопровождение. Мы движемся шаг за шагом и всегда находим компромиссные решения», — отмечает Александр Вячеславич.
Решаем конкретные задачи
Актуальный пример такого сотрудничества — исследования в интересах проектов АО «УЗГА», разработчика современных летательных аппаратов для местных воздушных линий. Один из наиболее известных проектов — легкий многоцелевой самолет ЛМС-901 «Байкал», предназначенный для региональных и местных перевозок.
«Байкал» позволит закрыть большой пласт в авиаперевозках. Это универсальный летательный аппарат, способный летать даже с неподготовленных площадок. Шасси самолета изначально имеют небольшую нагрузку на грунт, а потому — сможет подняться и с такого покрытия«, — подчеркивает Александр Вячеславич. И добавляет — наряду с прямым назначением, «Байкал» может пригодиться для нужд сельского хозяйства, и решения санитарных задач, освоения дальних территорий, спасательных операций.
Испытания на штопор – важная часть исследований летательного аппарата. На фото модель лёгкого многоцелевого самолёта “Байкал” в вертикальной аэродинамической трубе ЦАГИ
В настоящее время самолет вышел на сертификационные испытания. Роль ЦАГИ на этом этапе — продолжение научного сопровождения и участие в рассмотрении результатов испытаний. Уже проведены исследования на сваливание и штопор, сопутствующие испытаниям реального самолета. Эти результаты лягут в основу рекомендаций ЦАГИ для летчиков-испытателей.
Аэродинамический облик «Байкала» успешно реализован благодаря работам ученых ЦАГИ. То же самое можно сказать и о другом проекте АО «УЗГА» — турбовинтовом региональном самолете «Ладога», который в настоящее время находится на стадии изготовления опытных образцов и вскоре должен быть передан на наземные испытания. Этот летательный аппарат создается как альтернатива Ан-24 и Як-40 для выполнения региональных авиаперевозок. «По этому проекту ЦАГИ выполнил широкий спектр работ — это и эксперименты в аэродинамических трубах, и исследования на аварийное приводнение. В ближайшее время институт приступит к наземным частотным испытаниям», — рассказывает Александр Корнушенко.
Работаем на перспективу
«Одна из основных миссий ЦАГИ — научный поиск для авиации, и мы должны предлагать новые решения. Малая авиация — не исключение», — отмечает наш собеседник. Один из примеров — исследования перспективных инновационных технологий и обликов летательных аппаратов для малой авиации. Конечная цель — создание конструктивно-технологической платформы самолетов малой авиации нового поколения. «В этом году мы завершаем эти работы. На летающем демонстраторе предполагается показать две ключевые технологии для самолетов малой авиации. Первая нацелена на обеспечение безопасного взлета с одним отказавшим маршевым двигателем. Решение заключается в использовании дополнительных электрических бустерных двигателей».
По словам Александра Корнушенко, это обеспечит дополнительную энергетику на взлете, позволит сократить дистанцию взлета и даст дополнительный запас по тяге. Что касается второй технологии, ее можно назвать футуристической: ученые предлагают расположить маршевые двигатели на конце крыла. «Это будет своего рода тандемная силовая установка из четырех турбовинтовых двигателей, расположенных и у передней, и у задней кромок. Расположение в конце крыла позволит нам уменьшить индуктивное сопротивление, а это и экономия топлива, и увеличение дальности полета», — поясняет ученый.
Поиск новых решений для малой авиации можно оптимизировать, и для этого в ЦАГИ реализуется НИР «Норма», нацеленная на создание рекомендательной базы для конструкторов. «Мы стремимся дать коллегам ответы на вопросы — сколько необходимо выполнить расчетных исследований, экспериментов для создания летательного аппарата того или иного класса. Сделали аэродинамическую модель, своего рода конструктор, на котором рассматриваем различные компоновки самолетов малой авиации», — рассказывает наш собеседник.
Работы по проекту “Норма”
Еще один вопрос, который нельзя игнорировать, — применение полимерных композиционных материалов, которое в авиапроме получает все большее распространение. А как насчет малой авиации? «Я — аэродинамик, но понимаю: за композитами — будущее нашей отрасли. Они позволяют задать оптимальные свойства и характеристики прочности композиционного материала для реализации необходимой полетной конфигурации. А это чрезвычайно важно, в том числе для компоновок самолетов местных линий».
Растем вместе
«Каждый проект — детище, мы начинаем „нянчить его с пеленок“. Когда самолет совершает первый полет — это наш праздник», — говорит Александр Вячеславич. И признается — в исследованиях имеют место и творчество, и разумный риск, благодаря которому создаются новые технологии.
«В детстве были фантастические фильмы, где демонстрировали транспорт будущего. Герой подходил к некой капсуле, садился внутрь, она поднималась в небо и улетала. Мы ведь тоже к этому движемся. Думаю, будущее — за аппаратами, которые будут взлетать по вертолетному принципу, а летать — по-самолетному», — рассуждает наш собеседник.
Ну, а что касается малой авиации — она нужна здесь и сейчас. «В моем родном городе — Астрахани — раньше было максимум два рейса в сутки, сейчас же — порядка шести. Это говорит о том, что люди готовы платить за скорость. Ну а малая авиация сегодня особенно нужна нашей большой стране, где вопрос связанности территорий не теряет своей актуальности. В условиях новых реалий, курса на импортонезависимость, мы должны своими силами „закрыть“ потребности в этой воздушной технике», — резюмирует
Источник: По теме:
https://ilsvik.ru/самолёт-лмс-901-он-же-байкал-что-о-нём/