Лёгкий многоцелевой самолёт ЛМС-901, создаваемый Уральским заводом гражданской авиации, в четвёртом квартале 2021 года должен приступить к лётным испытаниям, а к концу 2022 года ожидается его сертификация. Об особенностях конструкции новинки, текущем статусе программы и новациях, ранее не встречавшихся в отечественных машинах такой размерности, «АвиаПорту» рассказал главный конструктор УЗГА по самолётостроению Вадим Дёмин.
— Когда речь заходит об одномоторном самолёте размерностью девять мест, всегда подразумевается сравнение с ветераном Ан-2. Каков облик ЛМС-901, его основные характеристики?
Ключевые данные самолёта указаны в первоначальном Техническом задании. Это всего пять параметров: мы должны везти две тонны полезной нагрузки на дальность полторы тысячи километров, крейсерская скорость должна быть не менее 300 километров в час. Цифры, характеризующие взлётно-посадочные характеристики, не заданы, но есть указание, что они должны быть не хуже, чем у Ан-2. Наконец, фиксировались цена на самолёт в 120 млн рублей в ценах 2020 года и стоимость лётного часа без учёта лизинга — 40 тысяч рублей.
— Вам удаётся соответствовать этим параметрам?
В Советском Союзе разработку ТЗ на Ан-140-100 в варианте аэросъемки осуществлял ГосНИИ ГА, в итоге задавались требования, которые реально нужны с учётом перспективной маршрутной сети, характера перевозок, грузов и так далее. Не задавались требования, которые противоречат друг другу, или избыточные требования. Здесь же ТЗ создавалось, чтобы конкурировать со всеми одновременно. Взлётно-посадочные характеристики — не хуже, чем у Ан-2, но при этом крейсерская скорость — 300 км/час. Мы должны везти две тонны на полторы тысячи километров. Но по действующим правилам однодвигательный самолёт не может возить более девяти человек, если только это не авиационные работы — поиск и спасание, авиалесоохрана или выброска парашютистов. Получается, что, если взять девять пассажиров, будет возможность принять больше тонны груза.
Задача соответствия требованиям ТЗ решается путём максимальной оптимизации конструкции, то есть уменьшения массы пустого самолёта, которая получилась почти на 1400 кг меньше, чем у Ан-2, и составляет 2040 кг. При этом с такой же загрузкой, как у Ан-2, мы имеем взлётный вес 3700 кг (максимальный разрешённый вес — 4800 кг), с которым самолёт легко взлетает с 200-220 метров. Характеристики по прочности грунта такие же, как у Ан-2. А за счёт того, что ЛМС-901 меньше, легче, имеет более высокое аэродинамическое качество, скорость на высоте 3000 метров на максимальном продолжительном режиме работы двигателя составит 300 км/час.
Со стоимостью лётного часа расчёты пока не закончены, и мы активно работаем с поставщиками, от которых зависит данный параметр.
— По габаритам салона от Ан-2 отличия большие?
Ширина кабины примерно на 10% меньше, чем у Ан-2, по высоте салон будет фактическим как у Л-410, то есть 1,6 метра, почти на 200 миллиметров меньше, чем в Ан-2, но на 100 миллиметров больше, чем у DHC-6 Twin Otter. Мы могли бы сделать самолёт с тем же миделем, как у Ан-2, но тогда и скорость была бы при выбранном двигателе 250 км/час, а не 300…
— Ан-2 славился множественностью вариантов применения: пассажирский, грузовой, сельскохозяйственный. Что сможет делать ЛМС-901?
Основной вариант — пассажирский, на девять кресел. Кресла вдоль бортов, четыре слева, пять — справа. Есть вариант на 14 мест, часть кресел — сдвоенные, при этом несколько уменьшается ширина прохода. Но этот вариант возможен только для специального применения, для некоторых авиационных работ. Возможен и комби-вариант, все кресла лёгкосъёмные, можно оставить любое их количество.
Естественно, можно сделать парашютно-десантный вариант, вариант с медицинским модулем. Прорабатывался сельскохозяйственный вариант, но это задача следующего этапа.
— Что актуально для выброски парашютистов, как в сравнении с Ан-2 изменятся потолок и скорость набора высоты?
Выброска парашютистов обычно производится с 1500 и с 4000 метров. Но Ан-2 на четырёх километрах вообще не используют — самолёт туда будет забираться слишком долго. А наш должен набирать 4000 примерно за 15 минут. То есть характеристики по скороподъёмности в сравнении с Ан-2 лучше в 2-3 раза.
— Возвращаясь к взлётно-посадочным характеристикам. Каковы возможности по полётам с грунта?
В базовом варианте с колёсами 720 мм мы получаем возможность работать с грунтовых полос с несущей способностью 4 кгс на квадратный сантиметр. Сейчас мы берём колёса, аналогичные Л-410: и пневматик, и барабан, и тормоза. Но с учётом того, что у нас неубираемое шасси, мы можем и побольше колёса поставить. Если поставить колеса 880 мм, аналогичные применяемым на Л-410 для шасси повышенной проходимости, то с этими колёсами у ЛМС проходимость будет вообще до 3,5. Скажем так, 4 — это когда нога уже вязнет. А 3,5 — уже болото, рис сажать можно!
— Опция по поплавковому шасси предусмотрена?
Да, причём характеристики самолёта сильно не ухудшатся. К примеру, когда мы на Л-410 поставили обычное поплавковое шасси — количество пассажиров сократилось с 19 до 10. А что касается ЛМС-901, то поплавки почти ни на что, кроме максимальной скорости, не повлияют. Количество перевозимых пассажиров — 9 человек — сохранится, продолжительность полёта останется та же. Крейсерская скорость снизится процентов на 15. И пропорционально упадёт дальность.
— По поставщикам основных комплектующих и систем вы уже полностью определились?
Я бы сказал на 99%. Начнём с двигателя и воздушного винта. На первом этапе мы ставим двигатель General Electric, та же модель, которая ставится на Л-410, но несколько другая модификация — для однодвигательных самолётов. В ней отличается количество так называемых «основных» деталей. Мотор сертифицирован в России. Воздушный винт Hartzell, четырёхлопастной, диаметром 2,6 метра. Имеет европейский сертификат, но в России сертификат не валидирован. С Hartzell предварительные переговоры уже проведены, и я не вижу проблем его валидации в России. На втором этапе планируется установка отечественного двигателя и воздушного винта.
Шасси поставит НАО «Гидромаш». У нас довольно тесное взаимодействие идёт и по другим проектам, в частности на Л-410. Они выполнили эскизно-технический проект, также заканчивают РКД. Что касается бортового радиоэлектронного оборудования, также на первом этапе возможно применение импортного оборудования типа Garmin или Honeywell с последующей заменой на отечественное.
— У ЛМС-901 будет автопилот?
На этапе технического проекта мы работали с КБПА. Мне представляется, что они — наиболее подходящий партнёр с точки зрения создания автопилота, который ставится на самолёт с механической системой управления. Автопилот будет не своими «мозгами» включаться в работу ЭДСУ, он будет работать непосредственно с приводами, перемещающими управляющие поверхности.
— Ранее озвучивалась информация, что ЛМС-901 получит парашютную спасательную систему…
Спасательную систему мы хотим предлагать заказчикам как опцию. Основной вопрос — как сертифицировать систему. Также от макетной комиссии есть замечание, что вместе со спасательной системой надо обеспечить авариестойкую топливную систему как на вертолёте, кресла, гасящие вертикальную скорость до пяти метров в секунду… сразу сложность и вес конструкции самолёта возрастают. При этом опыт применения парашютных спасательных систем существует. Вероятность того, что самолёт будет спускаться с вертикальной скоростью в пять метров в секунду, очень мала — для этого нужно, чтобы у него разрушилось крыло. Когда в Казани испытывали систему на самолёте «Авиатика», вертикальная скорость была всего 1,5 метра в секунду — наш самолётик кружил под куполом.
— Споры о том, каким быть наследнику Ан-2, ведутся с 1950-х годов. УЗГА в своё время предлагал двухмоторный вариант ЛМС. С появлением ЛМС-901 этот проект утратил свою актуальность?
Нет, эта ветвь вполне актуальна. Я изначально больше ориентировался на двухдвигательный самолёт, потому что с точки зрения применения одномоторной машины существуют определённые ограничения. Есть Федеральные авиационные правила ФАП-128, которые обязывают пилота одномоторного самолёта строить маршрут таким образом, чтобы при отказе двигателя иметь возможность совершить вынужденную посадку. Это значит, что при высоте полёта в три километра и аэродинамическом качестве 15 по всему маршруту в пределах 45 километров должны быть посадочные площадки. Двухдвигательный самолёт таких проблем не имеет.
Статус совместного турбовинтового самолёта ЛМС-192 «Освей»
Я очень надеюсь, что, как только с ЛМС-901 мы подойдём к завершению сертификационных работ, следующим проектом в этой нише будет лёгкий двухмоторный самолёт с двумя поршневыми двигателями.
— Именно поршневыми?
В данной размерности — на 9-14 мест — большая мощность двигателя и не требуется. Преимущество турбовального двигателя — в стоимости жизненного цикла. Однако сам ТВД существенно дороже, чем два поршневых мотора схожей мощности. Поэтому при размерности до 500 л.с. поршневые двигатели выглядят предпочтительнее.
— Была информация, что и ЛМС-901 может обойти эти ограничения с использованием гибридной силовой установки…
Да, у нас есть желание решить эту проблему путём использования гибридной силовой установки. Рассматриваются варианты либо установки так называемых «долётных» моторов — поставить на крыло два маленьких электродвигателя, либо повесить электромотор на свободную турбину под капотом, чтобы, в случае отказа маршевого двигателя, вращать свободную турбину вместе с пропеллером.
Чтобы поставить «долётные» двигатели, сложных решений не потребуется. Два мотора по 100 КВт и аккумуляторные батареи массой 200 килограмм, итого 300 килограмм от взлётного веса, и я получаю около 45 минут полёта. А для электромотора, интегрированного в двигатель, нужно провести полный цикл испытаний, ведь это получается новый мотор.
И открытым остаётся вопрос с сертификацией самолёта с гибридной силовой установкой. В моём понимании, установка «долётных» двигателей на крыло, до тех пор, пока они не открылись и не заработали, не влияет ни на аэродинамику, ни на прочность, поэтому их установку хорошо было бы проводить как неглавное изменение конструкции. И дальше надо только доказать, что в аварийном режиме самолёт способен выполнять горизонтальный полёт без снижения. Но у Росавиации, вероятно, взгляд на этот вопрос будет отличаться.
— На какой стадии сегодня находится проект?
В настоящее время выполнены следующие стадии проекта: разработаны аванпроект и эскизно-технический проект, подготовлен комплект рабочей-конструкторской документации. Сейчас заканчивается изготовление образца для статических испытаний, это фактически просто каркаса планера, без шасси, обтекателей, люков и дверей.
Есть желание изготовить лётный образец на базе статобразца, а статические испытания провести на третьей машине. С точки зрения получения разрешения на первый полёт это проблем не вызовет. Единственное — на начальном этапе лётных испытаний будут ограничения по характеристикам. Но это нормальный путь. Главное — чтобы самолёт поднялся, начал летать и проявлять свои детские болезни.
— Когда можно будет сделать лётный образец?
Во второй половине 2021 года его можно уже поднять.
— По второму и третьему экземплярам сроки постройки определены?
Да, готовность планеров — 2021 год, вторая лётная машина появится где-то в феврале 2022 года. И до конца года мы рассчитываем пройти типовую сертификацию.
— Сертифицировать самолёт планируется по российским нормам, или вы рассматриваете и международную сертификацию?
Сначала надо получить отечественный сертификат, и только потом его валидировать за рубежом. При проектировании машины мы учитывали не только нормы авиационных правил АП-23, но и положения CS и FAR (авиационные правила, принятые в Евросоюзе и США — «АвиаПорт»). Заявку в Росавиацию мы подали в ноябре прошлого года, сегодня уже прошли макетную комиссию.
— Программа сертификационных испытаний уже сформирована?
С учётом использования двух машин вся программа сертификационных лётных испытаний, включая заводские и контрольные испытания, рассчитана на год. Количество полётов оцениваем от 500 до 700. Конечно, если бы меня не ограничивали в сроках, я бы ориентировался на завершение работ в 2023 году, но нас Минпромторг ориентирует на 2022 год. Планы, прямо скажем, очень «спортивные». Но в базовой версии самолёта, для полётов по правилам визуального полёта, без автопилота и, возможно, с рядом каких-то ограничений, это сделать возможно.
— Ранее неоднократно говорилось о том, что самолёты по программе «Байкал» будут выпускаться в Улан-Удэ. С этой производственной площадкой вы определились окончательно?
— Первый арктический вертолет Ми-8АМТрассматривается как основная производственная площадка. Мы отправили на него документацию для оценки возможности изготовления. Фактически нет сомнений, что У-УАЗ сможет изготовить самолёт ЛМС-901. Основной вопрос заключается в том, сможет ли предприятие уложится в целевую стоимость изготовления.
Источник: ЛМС-901 за год до подъёма
Энциклопедия программы
Мнение: Судя по весовым характеристикам, в конструкции будет применён титан? И это будет правильно не зачем его продавать за рубеж, как они к нам, так и мы к ним…