Испытания – ключевой этап в создании и сертификации любого воздушного судна. Для МС-21 этот процесс важен вдвойне, т.к. это единственный в мире узкофюзеляжный самолёт, все компоненты которого произведены в одной стране, что предъявляет высокие требования к качеству, интеграции и надежности систем.
Сертификация в таком случае подтверждает не только соответствие самолёта международным стандартам, но и эффективность отечественной промышленной цепочки. Программа испытаний формируется с учётом требований сертификационных органов, включая Росавиацию, FAA и EASA, а также международных стандартов ICAO.
МС-21 – среднемагистральный пассажирский самолёт, разработанный корпорацией «Иркут» (сейчас ПАО «Яковлев»). Первый полёт состоялся 28 мая 2017 года. Самолёт рассчитан на перевозку от 163 до 211 пассажиров, дальность полёта – до 6400 км. В конструкции применены композитные материалы, что позволило снизить массу самолёта и повысить топливную эффективность. В 2022 году по программе импортозамещения начались испытания модификации МС-21-310 с двигателями ПД-14.
В интервью пресс-службе Объединённой авиастроительной корпорации заместитель начальника Лётно-испытательного и доводочного комплекса по гражданской авиационной технике компании «Яковлев», ведущий инженер по лётным испытаниям самолёта МС-21 Николай Фонурин рассказал о ходе сертификации МС-21 и задачах, которые возлагаются на опытные самолёты.
В программе сертификации МС-21 инженер-испытатель обеспечивает безопасность и эффективность всего процесса лётных и наземных испытаний. В его задачи входит разработка подробной программы, в которой расписаны все этапы – от заводских доводочных до сертификационных испытаний. Во время полётов он контролирует выполнение режимов, оценивает поведение самолёта в критических ситуациях, фиксирует данные и принимает решения о продолжении или корректировке выполнения полётного задания.
«Инженер-испытатель в полёте и, в принципе, на земле участвует во всех видах отработок. Фактически он является руководителем испытаний на борту, определяет достаточность и зачётность получаемых материалов. И как следствие, – стоит ли продолжать эксперимент дальше или в какой-то момент надо остановиться, закончить испытательные режимы, вернуться на землю и выполнить обработку этих материалов, чтобы понять, можем ли мы двигаться безопасно, самое главное – безопасно двигаться дальше», – рассказал Николай Фонурин.
- Программа испытаний начинается с наземных отработок. На этом этапе проверяется силовая установка, гидравлика, электроснабжение, системы управления, работа шасси, топливных насосов, резервных каналов связи. После успешного завершения работ на земле самолёт допускается к лётным испытаниям. Перед каждым полётом проводится комплексная подготовка: анализ погодных условий, проверка состояния аэродрома, оценка готовности экипажа и технических служб.
Заводские доводочные испытания (ЗДИ) – этап, на котором самолёт обучается «летать». Проверяются основные режимы: взлёт, набор высоты, снижение, посадка. Оценивается устойчивость, управляемость, работа всех систем в штатных и нештатных ситуациях. После завершения доводочных испытаний начинается сертификационный этап. Здесь проверяется соответствие самолёта требованиям сертификационного базиса, включая нормы безопасности, экологии, шума, отказоустойчивости.
- Критические режимы полёта требуют отдельного внимания. Испытания на минимальных скоростях и больших углах атаки позволяют определить границы сваливания. Полёты на максимальных эксплуатационных скоростях выявляют флаттер – опасные колебания конструкции. Отдельно моделируются отказы оборудования: отключение двигателя, сбои в системе управления, отказ гидравлики. Все сценарии отрабатываются с целью подтверждения устойчивости и управляемости самолёта.
«Раньше ЗДИ назывались лётно-конструкторскими испытаниями. Основная их задача – подтвердить, что самолёт безопасен, что он может летать на тех режимах, которые были рассчитаны конструктором, и заложены в его тактико-технические характеристики. И только после того, когда мы понимаем, что самолёт соответствует требованиям безопасности, сертификатор уже определяет соответствие самолёта заявленным техническим характеристикам и требованиям сертификационного базиса», – говорит специалист.
Импортозамещение стало одним из приоритетов программы МС-21. В 2022-2024 годах на различных опытных самолётах (б/н 73051, 73055, 73057) были проведены испытания российских систем управления, навигации, радиосвязи. Проверялась интеграция новых систем, их взаимодействие с бортовой электроникой, устойчивость к отказам. Особое внимание уделялось проверке двигателей ПД-14, систем топливопитания, резервных каналов связи.
В авиации существует понятие эксплуатационной области – диапазон параметров полёта, в пределах которого воздушное судно может безопасно и эффективно функционировать. Работа экипажа заключается в оценке поведения самолёта за пределами этих установленных эксплуатационных ограничений. Например, при достижении минимальной скорости полёта по спецпрограмме испытаний на сваливание.
«Мы подходим к такой программе, спецпрограмме испытаний, как большие углы сваливания. Если смотреть на самолёт сбоку или лететь с ним параллельно, можно увидеть, как увеличивается угол атаки и самолёт тормозится. И дальше мы видим такое явление, как бафтинг – это когда появляется тряска. Как правило, визуально это не видно, но в самолёте внутри это очень хорошо ощущается. При торможении происходит сваливание на крыло, и дальше самолёт входит в штопор», – поясняет Николай Фонурин.
При проверке максимальных скоростей особое внимание уделяется возникновению аэродинамического явления – флаттера, когда конструкция испытывает высокочастотные колебания – тот же бафтинг, способные привести к её разрушению. «Мы не доводим самолёт до разрушения, – говорит инженер, – а останавливаем испытания на расчётных предельных показателях».
По его словам, задача экипажа эти ограничения поймать и сделать так, чтобы система управления самолёта в будущем не позволяла пилоту коммерческой авиации, ещё и с пассажирами, оказаться в подобных условиях. «Поэтому система управления и, в принципе, всё, что связано с жизнеобеспечением самолёта, все системы, они не позволяют рядовому лётчику проскочить минимальную скорость или наоборот, далеко не убежать за максимальную эксплуатационную скорость», – рассказал ведущий инженер по лётным испытаниям самолёта МС–21.
В рамках предстоящих испытаний планируется продолжить выполнение комплекса проверок критических режимов полёта. В частности, запланированы дополнительные испытания на оценку и подтверждение минимальных скоростей и сваливание. Будут выполнены полёты в условиях потенциального обледенения, а также оценка работы комплекса бортового оборудования при метеоусловиях с минимальными параметрами видимости.
- Кроме того, в программе предусмотрены испытания радиоэлектронного оборудования – систем радиосвязи, навигации, посадки и пилотажно-навигационных комплексов. В ближайшее время к полётам приступит МС-21-310 (73057), который полностью оснащён системами российского производства. Это потребует проведения полётов на аэродинамику, оценку работы систем управления, гидросистемы и пожарной защиты. Каждый опытный самолёт, проходящий эти испытания, вносит свой вклад в достижение общей цели – получения сертификата лётной годности, добавил Николай Фонурин.
МС-21 выполнил сертификационные испытания внешней светотехники
Безопасность и надёжность систем МС-21 обеспечиваются многоуровневым резервированием. Шасси имеют тройное резервирование, топливные насосы – двойное. Двигатели ПД-14 способны работать в режиме «продолженного взлёта» при имитации отказа одного из них. Испытания подтвердили возможность безопасного взлёта и посадки с одним работающим двигателем. Система управления ограничит выход за пределы безопасных режимов, снижая риск аварийной ситуации.
Завершение сертификации МС-21-310 планируется осенью 2026 года, после чего начнутся поставки самолётов авиакомпаниям. Программа испытаний находится в активной стадии, техническая готовность уже сейчас, за год до окончания сертификации, соответствует требованиям безопасности и эксплуатационной надёжности. Испытания демонстрируют зрелость российского оборудования, программного обеспечения и алгоритмов комплексной системы управления.
Источник: 