МС-21 — семейство самолётов нового поколения

Старые советские Тушки, Яки и Илы ушли в историю, а их место в парках авиакомпаний заняли как подержанные, так и новые «иномарки». В начале XXI века казалось, что об отечественных пассажирских самолётах можно забыть навсегда и смириться с тем, что России нет места на мировом рынке гражданской авиации.

Новый импульс к возрождению российской авиационной науки могут дать только новые проекты, острая потребность в которых ощущается страной, и к реализации которых привлекается весь имеющийся на сегодня в России научный и производственный потенциал.

Суперджет 100 — первый пассажирский самолёт постсоветской России, разработанный Гражданскими самолётами Сухого, эксплуатируется не только отечественными, но и зарубежными авиакомпаниями.

Другой перспективный проект — самолёт МС-21, характеристики которого превосходят конкурентов аналогичного класса у Airbus и Boeing, проектируется в ОКБ им. Яковлева, входящем в корпорацию «Иркут».

Як-242

Решение о разработке принципиально нового пассажирского самолёта в ОКБ им. Яковлева приняли в самом конце 1990-х годов. К этому времени стало понятно, что учебно-боевой самолёт нового поколения Як-130 получился и можно приступать к следующему проекту.

Все друзья хотят знать куда сходить с детьми или ребёнком на выходные в Новосибирске большой компанией.

У коллектива уже был опыт создания пассажирских самолётов — более 1000 Як-40 было поставлено в 18 стран мира, а Як-42 до сих пор находится в эксплуатации. В КБ понимали, что России нужна современная машина, было также понятно, что будущему лайнеру предстоит конкурировать на рынке с «Боингом» и «Эрбасом». Потому самолёт должен был быть самым комфортабельным в своем классе и одновременно иметь привлекательные для авиакомпаний экономические характеристики. За основу нового проекта был взят самолёт Як-242.

Як-242 являлся развитием проекта самолёта Як-46 с проработкой установки на нём ТРДД. Разработка этого лайнера началась в 1987 году на базе Як-42. Як-242 был рассчитан на перевозку 156-162 пассажиров в одноклассной компоновке туристического класса. Предусматривались также 2-классная компоновка на 138 мест и 3-классная на 132 места. В двухместной кабине экипажа закладывалось место для третьего члена экипажа.

Самолёт проектировался с крылом сверхкритического профиля и винглетами на законцовках крыла.

В апреле 1993 года состоялась защита эскизного проекта и макета самолёта. Серийное производство Як-242 по планам 1994 года собирались организовать на Саратовском авиационном заводе, в эксплуатацию новые машины должны были поступить в 1997 году. Известно, что на середину 1999 года проектирование Як-242 было выполнено более чем на 30%, однако из-за хронического недофинансирования разработка лайнера фактически была прекращена в 1993 году.

МС-21 — магистральный самолёт 21 века

МС-21 разрабатывается в Инженерном центре им. А. С. Яковлева — основном конструкторском подразделении корпорации «Иркут». Здесь проектируются две основные модели самолёта, которые будут различаться количеством пассажирских кресел, размерами и, при желании заказчика, силовыми установками. МС-21-200 — рассчитан на перевозку от 132 до 165 пассажиров и МС-21-300 — от 163 до 211 пассажиров.

В начале 2000-х к разработке и финансированию программы были привлечены ОАО «АК им. Ильюшина», ВАСО, ЗАО «Авиастар-СП», ОАО «Смоленский авиационный завод», Национальный резервный банк. Лизинговая компания «Ильюшин Финанс» брала на себя обязательства разработать и провести маркетинг МС-21, а также привлечь внебюджетные средства для реализации проекта.

Авиакомплекс «Ильюшин» проектировал крыло и пилоны для двигателей, а также ряд других узлов самолёта, однако в феврале 2008 года ильюшинцы вышли из проекта, чтобы сконцентрировать свои усилия на разработке транспортного самолёта Ил-214/МТС.

Эскизный проект МС-21 в середине 2000-х годов / Фото (с) ОКБ им. Яковлева

В 2002 году было завершено эскизное проектирование самолёта, в 2003-м он победил на конкурсе Росавиакосмоса. В соответствии с первоначальными планами в 2004-2005 годах должно было быть выполнено рабочее проектирование, а строительство первого прототипа намечалось на 2005-2006-й. В 2006 году планировалось совершить первый полёт, и в 2009-м приступить к серийному выпуску.

Первоначальная цена самолёта составляла $16-24 млн в зависимости от модели, что в середине 2000-х было существенно ниже цен аналогов. Однако даже естественный рост цены самолёта обеспечивал разницу цен семейства МС-21 и аналогов не менее 15% до конца производства. По оценкам участников проекта, на проектирование, разработку и сертификацию МС-21 требовалось порядка 14,825 млрд руб. Из этой суммы 6,67 млрд руб. предоставляло государство в рамках целевой программы развития гражданской авиационной техники России. Ещё 8,155 млрд руб. участники проекта должны были привлечь самостоятельно. Планировалось, что из федерального бюджета будет профинансировано 40% работ, на заёмные средства будет выполнено 25%, а средства участников программы должны были покрыть порядка 35% расходов.

Ежедневно есть новая работа в Московской области, вакансии в Подмосковье со стабильной заработной платой.

Для обеспечения необходимого финансирования «Иркут» пытался найти зарубежного партнёра, но переговоры с Китаем, Airbus и канадской Bombardier не увенчались успехом. В 2007 году проект был доработан и запущен без партнёров. В 2008-м основным заказчиком самолёта выступило государство, указом президента России корпорация была назначена головным разработчиком, началось полноценное государственное финансирование, и в полном масштабе были развёрнуты работы по проектированию самолёта.

Семейство самолётов МС-21

В процессе развития мировой авиационной промышленности нашей стране необходимо организовать производство гражданских самолётов нового поколения, превосходящих по своим техническим характеристикам западные аналоги. В одном из интервью президент корпорации «Иркут» Олег Демченко вспоминает, что он приглашал для консультаций многих ведущих специалистов российского авиастроения, в том числе и Генриха Новожилова, с которым они много обсуждали и спорили о том, каким должен быть будущий самолёт, в итоге пришли к единому мнению, что крыло обязательно должно быть композитным.

2 декабря 2008 года в целях развития и реализации этого направления было образовано ЗАО «АэроКомпозит». Было принято решение – сформировать на базе Компании собственную исследовательскую площадку для проведения испытаний применяемых материалов и отработки технологий, а также создать производственные центры – заводы по производству композиционных силовых конструкций и агрегатов авиационного назначения.

30 ноября 2011 года в Ульяновске на заводе «Авиастар-СП» началось строительство завода «АэроКомпозит» по выпуску агрегатов из композиционных материалов. Специальные крупногабаритные — 22 м в длину и 6 м в ширину — термоинфузионные установки с числовым программным управлением позволяют выпускать на ульяновском заводе композиционные детали планера длиной до 20 м и шириной до 4 м.

В самом начале 2012 года первый вице-премьер Димитрий Рогозин сообщил, что самолёт будет завершён в 2015-2016 году, начало поставок намечалось на 2017 год. Однако, как это часто бывает, сроки несколько раз сдвигались вправо, и в конце 2015 года было заявлено, что выкатка самолёта намечена на лето 2016 года, а первый полёт на октябрь-ноябрь. 8 июня 2016 года в Иркутске состоялась яркая презентация самолёта, а начало лётных испытаний запланировали на февраль-март 2017-го. Первый серийный самолёт МС-21-300 Аэрофлот получит в 2018-м.

Очевидно, что неоднократное смещение сроков было связано с большим количеством инновационных решений, разработкой новейших технологий, которые ранее не применялись в отечественном гражданском авиастроении, а также в необходимости закупки технологического оборудования и подготовки производственных мощностей на ИАЗ, «Авиастар-СП» и других заводах, участвующих в создании лайнера.

В конце 2013 — начале 2014 года конструкторская документация по планеру самолёта была передана на Иркутский авиазавод и другие предприятия, участвующие в программе. В феврале 2014 года на ИАЗ начался монтаж первых восьми станций линии автоматической сборки самолёта. Монтаж всех 60 станций сборочной линии, которую разработала немецкая компания Duerr Systems, был завершён в 2015-м. Эта производственная линия обеспечивает быструю и высокоточную серийную сборку МС-21 благодаря использованию современных цифровых и лазерных технологий.

6 февраля 2014 года на Иркутском авиазаводе заложили первый прототип МС-21-300.

Двигатели

Предполагается, что по выбору заказчика самолёт будет комплектоваться одним из двигателей: PW1400G-JM (США) или ПД-14. Это двигатели пятого поколения, оба отвечают современным и перспективным требованиям к защите окружающей среды. Шумы на местности снижены более чем на 15 dB относительно требований главы 4 ICAO («Авиационный шум»). Эмиссия CO2 снижена более чем на 20% по сравнению с существующими аналогами.

ПД-14 является сегодня одним из ключевых проектов российского авиастроения. Это двигатель нового поколения, основан полностью на российских технологиях. 30 октября 2015 года начались лётные испытания двигателя на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ, в середине июня 2016 года Дмитрий Рогозин сообщил, что первый этап лётных испытаний ПД-14 успешно завершён, второй этап продолжился осенью 2016 года. На серийные МС-21 двигатели ПД-14 будут устанавливаться с 2018 года.

В 2017 году двигатель пройдёт стендовые испытания. Испытательный стенд — это точный метрологический комплекс, который позволяет производить измерения параметров двигателя и его отладку в процессе испытания.

30 октября 2015 года начались испытания новейшего российского авиационного двигателя ПД-14 на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ / Фото © Валентина Мизанова, RussianPlanes.net

Первые версии самолёта МС-21 будут оснащаться двигателями американской компании, которые весной 2016 года прошли сертификацию Федерального управления гражданской авиации США (FAA).

Инвестиции в проект МС-21

Общая стоимость проекта самолёта МС-21 на начальном этапе проектирования оценивалась в 3,947 млрд долл. В дальнейшем она была скорректирована в сторону увеличения. В июле 2012 года в рамках авиасалона Фарнборо президент корпорации «Иркут» Алексей Фёдоров, сообщил о распределении долей финансирования создания самолёта. В рамках федеральных целевых программ из госбюджета выделялось более 2 млрд долл., ещё порядка 1 млрд долларов выделил Сбербанк в виде 12-летнего кредита. «Иркут» и его партнёры по проекту МС-21 вложили 1,5 млрд долл. Таким образом, общий бюджет проекта составил 4,5 млрд долл.

На конец 2015 года в разработку МС-­21 было вложено 90 млрд руб. бюджетных и 38 млрд руб. внебюджетных средств, в целом стоимость разработки оценивается приблизительно в 245 млрд руб., что соответствует мировым практикам – создание нового среднемагистрального самолёта обходится примерно в $6–7 млрд.

8 июня 2016 года глава ОАК Юрий Слюсарь во время презентации лайнера на Иркутском авиазаводе рассказал, что инвестиции в разработку самолёта на середину 2016 года составили порядка 100 млрд руб, из которых 80% получено от государства, а 20% — собственные средства корпорации.

Современные методы проектирования

МС-21 полностью спроектирован с помощью безбумажных технологий на основе 3D-моделирования всех его компонентов. Это позволило анализировать и прогнозировать многие аспекты поведения самолёта с использованием современного программного обеспечения.

В корпорации «Иркут» создана единая информационная среда, объединяющая все подразделения компании. Вся информация о самолёте — а это сотни тысяч документов — разрабатывается, хранится и корректируется в единых стандартах. Систему связывают высокоскоростные защищённые каналы связи. Все ключевые звенья дублированы.

Однако компьютерное проектирование не исключает традиционную продувку моделей в аэродинамических трубах, а полученные результаты продувок на практике подтверждают многие компьютерные расчёты.

Первые испытания в аэродинамической трубе модели МС-21 для измерения нагрузок, действующих на агрегаты планера, начались ещё в 2011 году. Специально для этого в ЦАГИ изготовили аэродинамическую модель масштаба 1:14.

Для финального этапа испытаний в 2014 году в аэродинамической трубе Т-104 специалисты «Иркута» и ЦАГИ решили использовать новую, ещё более детальную модель МС-21 масштаба 1:8. Т-104 — одна из самых больших аэродинамических труб в стране, её диаметр — семь метров.

ЦАГИ: продувка модели МС-21 в масшабе 1:8 в аэродинамической трубе Т-104

Выбранный масштаб позволил проводить измерения нагрузок на агрегатах, например, створках шасси, которые невозможно выполнить на более мелких моделях. Кроме того, на такую модель можно установить большее количество многокомпонентных тензовесов для измерения сил, воздействующих на аэродинамические поверхности и элементы механизации планера самолёта, в том числе, — на стойки и створки шасси, секции предкрылков и закрылков, элероны и оперение. Испытания в трансзвуковой трубе подтвердили высокое аэродинамическое совершенство самолёта.

В конце 2015 года проект МС-21 перешёл в завершающую стадию — после продувок модели в аэродинамических трубах, началась подготовка пилотов управлению этим лайнером. Демонстрация на аэрокосмическом салоне «Paris Air Show 2015» нового пилотажного тренажёра для подготовки лётных экипажей семейства МС-21 должна была заинтересовать зарубежные авиакомпании уже сейчас начать обучение своих лётчиков пилотированию российского самолёта.

Современные технологии и материалы

Рыночная доля авиалайнеров размерности МС-21 — от 150 до 210 пассажиров, составляет более 50% от всего мирового парка пассажирских воздушных судов. Конкуренция в этом сегменте рынка особенно острая. Конкурентоспособность самолётов семейства МС-21 на внутреннем и международном рынках пассажирских авиалайнеров нового поколения обеспечивается инновационными решениями.

Применение материалов в конструкции планера самолёта МС-21

В производстве самолёта используются все последние мировые наработки в области авиа- и двигателестроения, современные технологии сборки и изготовления элементов конструкции. В планере МС-21 сбалансировано сочетаются усовершенствованные алюминиевые сплавы и композиционные материалы, доля углепластиков в МС-21 составляет более 30%, — это позволяет уменьшить взлётную массу, сохраняя при этом высокую надёжность и относительно низкую стоимость лайнера.

Силовые элементы крыла, киля, хвостового оперения и панели центроплана МС-21, изготовленные на ульяновском заводе «АэроКомпозит» из углепластиков, относятся к структурным элементам первого уровня. Важнейшим фактором при изготовлении композиционных материалов является стоимость, и главное преимущество МС-21 заключается в использовании недорогой инновационной технологии.

Композитный кессон киля самолёта МС-21

В современном гражданском авиастроении композитные детали изготавливаются из препрегов. Препрег — от англ. pre-impregnated — это заготовки, где углеволокно предварительно пропитывается связующей полимерной смолой. Деталь формируется из нескольких слоёв препрега и помещается в автоклав для полимеризации. Основное требование этой технологии заключается в том, чтобы полимеризация происходила в вакууме при определенной температуре и давлении, нагреве и охлаждении материала, что и обеспечивает автоклав.

Если отказаться от препрега и автоклава, то можно существенно снизить себестоимость изготовления композитных деталей и существенно увеличить их размер, этот метод называется VARTM — технология вакуумной инфузии. Заключается он в следующем: сначала из сухой углеродной ленты создаётся преформа детали, которая затем помещается в термоинфузионную установку, где происходит пропитка полимерным связующим и при повышенных температурах идёт процесс полимеризации. Термоинфузионная установка имеет только функцию нагрева — это принципиальное отличие от технологий, использующих препреги.

Фюзеляж и крылья Boeing 787 изготовлены из композитов автоклавным методом. Из-за большого размера крыльев метод VARTM при их производстве на Boeing не применяется. «АэроКомпозит» первым в мире освоил изготовление надёжных кессонов крыла методом вакуумной инфузии.

По информации издания Composites World, исследования, проведённые в 2009 году, показывают, что использование термоинфузионной печи, вместо автоклава может снизить капитальные затраты с $2 млн до $500 тыс. Для деталей от 8 м2 до 130 м2 стоимость печи может составить от 1/7 до 1/10 стоимости автоклава сопоставимого размера. Кроме того, стоимость сухого волокна и жидкой смолы может быть на 70% меньше, чем те же материалы в составе препрега.

«Чёрное» крыло — названо так из-за чёрного цвета композиционных материалов. Изготовлено методом VaRTM без использования препрегов / Фото (с) АО «Авиастар-СП»

С точки зрения экономики, технология, применяемая при изготовлении крыльев МС-21, по мнению японского издания Japan Business Press, является самой передовой в мире. «Россия преуспела в разработке композитных крыльев для МС-21, тогда как компании Boeing не удалось с помощью технологии VARTM изготовить крылья (для их производства используются препреги — прим. Авиация России). Это свидетельствует о высоком развитии технологий в России», — утверждает издание.

Законцовки крыла — винглеты

Винглеты — «крылышки» — увеличивают эффективное удлинение крыла при практически неизменном размахе, что в свою очередь повышает аэродинамическое качество — основной параметр, характеризующий совершенство самолёта. Винглеты позволяют несколько снизить сопротивление на концах крыла, возникающие в результате образования в этой зоне турбулентного вихря. Причиной его возникновения является перетекание воздушного потока из зоны повышенного давления снизу крыла в зону пониженного давления сверху.

Влияние винглетов на уменьшение индуктивного сопротивления

Следствием установки винглетов является выигрыш до 7% в экономии топлива и увеличение дальности полёта. Авиаконструкторы всегда стремились увеличить типовое удлинение крыла, однако увеличение размеров приводит к увеличению массы, кроме того, современная аэродромная инфраструктура и требования ICAO ограничивают до 36 метров размах крыла среднемагистрального самолёта.

Типовое удлинение крыла у самолётов прошлых поколений составляло коэффициент 8–9, у современных — 10–10,5, а на МС-21 — 11,5. Его композитное крыло большого удлинения, образованное суперкритическими профилями, позволяет повысить аэродинамическое качество, без применения винглетов. В результате аэродинамическое качество на крейсерских скоростях полёта (М≥0,8) у МС-21 выше на 5-6%, чем у лучших современных аналогов.

Для исследования влияния винглетов на динамику полёта МС-21 в ЦАГИ были спроектированы и испытаны в аэродинамических трубах крылья с винглетами. Установка винглетов требует значительного усиления конструкции крыла, а значит и увеличения его массы. При боковых порывах ветра винглеты создают серьезную сгибающую и крутящую нагрузки на крыло. Большое типовое удлинение крыла МС-21 и его тонкий профиль позволяют снизить индуктивное сопротивление на концах крыла без законцовок.

По мнению заместителя гендиректора ЦАГИ, начальника комплекса аэродинамики и динамики полёта летательных аппаратов Сергея Ляпунова, винглеты — это резерв, который можно использовать на последующих модификациях. Но в настоящее время характеристики и топливная эффективность в крейсерском полёте, которые даёт суперкритическое композитное крыло МС-21, достаточны для обеспечения требуемого уровня конкурентоспособности.

Комфорт для пассажиров и экипажа

При разработке салона МС-21 инженерами было уделено большое внимание комфорту и ускорению посадки и высадки пассажиров.

Один из важных показателей комфорта пассажирской кабины — это ширина пассажирского кресла. Например, у Boeing 787 она равна 42,5 см, в Airbus A350 XWB — 45 см. Ширина проходов в салонах этих современных лайнеров — 45 см. Семейство МС-21 отличается от своих ближайших зарубежных конкурентов самым широким фюзеляжем в классе среднемагистральных самолётов и улучшенным микроклиматом в салоне, что даёт возможность увеличить личное пространство для пассажиров и экипажа, и обеспечить комфорт на уровне широкофюзеляжного самолёта. Увеличенное личное пространство значительно снижает утомляемость от 4-5 часового полёта.

У МС-21 диаметр фюзеляжа составляет 4,06 метра, больше чем у «одноклассников» А320 и Boeing 737 на 11 и 36 см соответственно. Это позволило предоставить пассажирам значительно больше личного пространства, чем даже в современных широкофюзеляжных самолётах, таких как Boeing 787, А350 XWB и А380.

Пассажирский салон, ширина прохода 45 см / Фото (с) Марины Лысцевой

Увеличение диаметра фюзеляжа убрало известный эффект «тоннеля», от которого страдают самолёты конкурентов: пока один пассажир грузит на полку свой багаж, стоящие за ним не могут пройти мимо него. В МС-21 удалось существенно улучшить эргономику салона. Стандартная ширина кресла в экономическом классе составляет 45 см (как у Airbus A350 XWB), ширина прохода увеличена до 56,25 см. Большой проход, позволяет спокойно ходить по самолёту во время сервисного обслуживания в полёте, а также расходиться двум пассажирам во время посадки и высадки. Больший диаметр фюзеляжа также позволил увеличить размеры багажных полок и грузовых отсеков.

Для примера — в стандартную полку А320 помещается два чемодана стандартного класса ИАТА cabin bag, в то время как в полку МС-21 может поместиться 7 чемоданов (они могут размещаться «на ребро»).

Двухклассная компоновка МС-21-200

• Вместимость — 132 кресла
• Бизнес-класс 12 кресел с шагом 36″
• Эконом-класс 120 кресел с шагом 32″

Двухклассная компоновка МС-21-300

• Вместимость — 163 кресла
• Бизнес-класс 16 кресел с шагом 36″
• Эконом-класс 147 кресел с шагом 32″

Просторный салон и естественный микроклимат создают атмосферу психологического комфорта и безопасности на протяжении всего полёта, через большие иллюминаторы в салон проникает много естественного света. Искусственное светодиодное освещение с широким спектром цветов RGBW (красный-зелёный-голубой-белый) позволяет создавать освещение «по настроению», имитировать в салоне любое время суток от рассвета до заката.

Современная система кондиционирования обеспечивает пассажиров свежим воздухом, а давление в салоне при полёте на высоте 11 000 м соответствует высоте 1 830 м над уровнем моря, — это более высокое давление чем в других самолётах аналогичного класса, что благоприятным образом влияет на самочувствие пассажиров и экипажа. Новые двигатели и современные звукоизоляционные материалы существенно снижают уровень шума в салоне.

Кабина пилотов

Кабина самолёта МС-21 проектировалась в соответствии с современными критериями эргономичности, прочности и безопасности. Большой внутренний объём, свежий и увлажнённый воздух, удобные кресла способствуют хорошему самочувствию экипажа и меньшей утомляемости, что в свою очередь повышает безопасность полётов.

Самолёт имеет высокую степень автоматизации управления. Современные манипуляторы трекболы позволяют легко и удобно управлять системами самолёта, а все элементы управления находятся в пределах вытянутой руки лётчика.

Управление самолётом реализовано на электродистанционной системе управления с полной ответственностью — fly-by-wire — управляющие сигналы из кабины пилотов передаются к исполнительным приводам рулей и взлётно-посадочной механизации крыла по проводам электрическими сигналами. В МС-21 установлено последнее поколение ЭДСУ компании UTC Aerospace Systems (United Technologies Aerospace Systems, США) с активными боковыми ручками управления — джойстиками (HOTAS). Джойстик совмещает в себе преимущества и боковой ручки, и штурвала, обеспечивая пилоту обратную связь по аэродинамическим условиям полёта — при приближении к полётным ограничениям в ручке возникает высокочастотная вибрация.

Система автоматического управления, установленная в самолёте, обеспечивает полный набор функций управления положением и движением во время полёта, включая автоматическую посадку по категории ICAO IIIB — до касания ВПП.

Система индикации и отображения полётной информации соответствует концепции «стеклянная кабина» и обеспечивает хорошую визуализацию информации. Основными средствами отображения являются цветные широкоформатные (9х12 дюймов) многофункциональные ЖК-мониторы. Опционально на лобовом стекле предусмотрена система индикации (HUD), которая позволяет увеличить информированность экипажа и повысить эффективность его действий при взлёте и посадке, в том числе в сложных метеорологических условиях и плохой видимости.

Как показывают исследования Всемирного фонда безопасности, почти 75% аварий самолётов при заходе на посадку и посадке происходят в аэропортах, где недоступны или отсутствуют приборы точного захода в условиях плохой видимости. В связи этим одним из важнейших направлений совершенствования бортовой авионики является разработка аппаратно-программных комплексов улучшенного видения. По функциональным характеристикам системы улучшенного видения разделяются на три типовых класса: системы улучшенной визуализации (EVS), системы синтезированного видения (SVS) и системы автоматизированного видения. МС-21, в дополнение к имеющемуся оборудованию, оснащён системами EVS и SVS.

Системы улучшенной визуализации (EVS) формируют улучшенное изображение внешней среды по изображениям с телевизионного и тепловизионного канала и отображают его на индикаторе на лобовом стекле или многофункциональном индикаторе-дисплее. На улучшенном изображении пилот может визуально идентифицировать объекты окружающего ландшафта и ВПП, которые в условиях ограниченной видимости не видны невооруженным глазом.

Системы синтезированного видения (SVS) помимо улучшенных изображений внешней среды визуализируют данные о рельефе. Благодаря этому лётчик лучше информирован об окружающих физических ограничениях, что позволят ему с большей эффективностью действовать в случае внезапной необходимости отклониться от заданной траектории. Для информационного обеспечения систем SVS используются базы данных рельефа местности вдоль маршрутов полёта, базы данных аэропортов и объектов взлётно-посадочной полосы.

Авионику, включая ЖК-мониторы, разрабатывает российская компания-интегратор ООО «ОАК — Центр комплексирования». Системы улучшенного видения поставляет французская компания THALES.

В апреле 2016 года в Научно-испытательном центре Центрального института авиационного моторостроения им. П.И. Баранова (НИЦ ЦИАМ) завершился один из этапов сертификационных испытаний авиалайнера на стойкость к внешним воздействиям. На этом этапе испытывалась носовая часть фюзеляжа.

НИЦ ЦИАМ обладает стендом, хорошо зарекомендовавшим себя в испытаниях на динамическую прочность авиационной техники при столкновении с фрагментами шин, птицами, крупным градом и другими посторонними предметами. В ходе испытаний было смоделировано несколько вариантов соударения постороннего предмета с кабиной самолёта. Кабина была установлена неподвижно, а объект массой 1,8 кг разгонялся с помощью пневматической пушки до скорости 600 км/ч. Ударам было подвергнуто несколько точек на кабине, в том числе, носовой обтекатель фюзеляжа и остекление.

Анализ результатов выполненных экспериментов показал, что испытания прошли успешно — после удара существенного изменения жёсткости и геометрии конструкции самолёта не наблюдалось. Экспертная оценка повреждений конструкции кабины экипажа в результате удара постороннего предмета показали, что характер повреждений позволяет выполнить безопасное завершение полёта, т.е. конструкция кабины экипажа обладает необходимой остаточной прочностью, остекление кабины также выдерживает удар, обеспечивая безопасность экипажу.

Экономическая эффективность

Новейшие технологии, применённые при изготовлении МС-21, позволили снизить вес самолёта при увеличенной по сравнению с конкурентами пассажировместимостью. Кроме этого, крейсерская скорость МС-21 — 870 км/час, что на 25-70 км/час выше, чем у самолётов аналогичного класса Boeing и Airbus. Это даёт возможность авиакомпаниям совершать рейсы с более высокой частотностью.

Широкий центральный проход и багажные полки поворотного типа позволяют быстро произвести посадку и высадку пассажиров и уменьшить время оборота самолёта в аэропорту на 6-8 минут. Конструкция пассажирского салона и туалетных кабин даёт возможность максимально ускорить процесс уборки самолёта и подготовить его к повторному вылету.

Бортовая система технического обслуживания обеспечивает передачу отчётов о техническом состоянии оборудования самолёта в линию передачи данных ACARS. ACARS — это адресно-отчётная система авиационной связи (англ. Aircraft Communications Addressing and Reporting System, ACARS) — цифровая система связи, применяемая в авиации для передачи коротких, относительно простых сообщений между самолётом и наземными станциями через прямую радиосвязь или через спутниковые системы. Применение ACARS уменьшает количество ложного монтажа/демонтажа блоков и снижает время простоя самолёта за счёт ускоренных процедур технического обслуживания.

Следовательно, экономическая эффективность от эксплуатации нового лайнера обеспечивается целой совокупностью факторов:

• Уменьшение эксплуатационных затрат достигается за счёт:
  • сниженного расхода топлива,
  • сниженного уровня выбросов вредных веществ в атмосферу — снижение экологических платежей,
  • уменьшенного веса самолёта и как следствие — увеличение скорости,
  • увеличенного размера пассажирского салона — больше пассажировместимость;
• Высокая надёжность элементов конструкции планера и бортового оборудования достигается сочетанием проверенных технических решений и инновационных технологий XXI века;
• Уровень доходности от эксплуатации лайнера поддерживается даже при невысокой регулярности полётов и в сезонные колебания спроса.

Весь комплекс применённых технических новаций на самолёте МС-21 предоставляет авиакомпаниям уникальную возможность сократить время оборота в аэропорту на 15-20%, а непосредственные операционные расходы снизить на 12-15 процентов по сравнению с непосредственными конкурентами от Airbus и Boeing, что согласно расчётам компании Lufthansa Consulting, позволит МС-21 генерировать до $4 млн дополнительных доходов в год. Вместе с тем, благодаря сокращённому времени оборота в аэропорту и более интенсивной эксплуатации лайнера, у авиакомпаний появляется возможность увеличить налёт и, при необходимости, компенсировать задержки рейсов.

Предполагаемая цена самолёта — $72-85 млн, хотя первые заказчики подписывали контракты по цене от 50 млн долларов. Даже, если ориентироваться на максимальную цифру, МС-21 всё равно будет дешевле в своём классе на международном авиарынке. Таким образом, авиакомпаниям обеспечивается высокая рентабельность инвестиций в новый российский самолёт и делает его прямым высокотехнологичным конкурентом Airbus A320 и Boeing B737.

Технические характеристики
МС-21-300
МС-21-200

Длина, м
42,3
36,8

Размах крыла, м
35,9
35,9

Диаметр фюзеляжа, м
4,06
4,06

Ширина салона, м
3,81
3,81

Двигатели
ПД14 / PW1400G-JM
ПД14 / PW1400G-JM

Макс. взлетная масса, кг
79 250
72 390

Макс. посадочная масса, кг
69 100
61 650

Макс. коммерческая нагрузка, кг
22 600
17 560

Макс. заправка топливом, кг
20 400
20 400

Скорость, км/ч
870
870

Дальность полёта при 2-кл. компоновке, км
6000
6400

Пассажиров

(1-классная компоновка)
181
153

Пассажиров

(2-классная компоновка)
163
132

Пассажиров

(компоновка повыш. плотности)
211
165

Производство и послепродажное обслуживание

Серийное производство МС-21 будет производиться на Иркутском авиационном заводе (ИАЗ) – филиале ПАО «Корпорация «Иркут». В рамках подготовки к выпуску самолётов семейства МС-21 интенсивно ведётся реконструкция завода, включающая монтаж самой современной в России автоматизированной линии агрегатной и окончательной сборки.

Основу современной производственной программы ИАЗ составляют многоцелевые истребители Су-30МК и Су-30СМ, учебно-боевые самолёты нового поколения Як-130, компоненты для пассажирских самолётов Airbus A320.

Успешные продажи и востребованность самолёта у зарубежных авиакомпаний определяется удобным, качественным и своевременным послепродажным и сервисным обслуживанием. Для этих целей было принято решение использовать инфраструктуру, которая в настоящее время создается в рамках проекта Sukhoi Superjet 100, а это: склады, учебные центры, логистика, партнёры по всему миру, центры технического обслуживания и материально-техническая база. Компетенции по этим вопросам будут переданы компании SuperJet International (Италия) – совместному предприятию авиахолдинга ПАО «Компания «Сухой» (49%) и итальянской корпорации Alenia Aermacchi (51%). SJI будет осуществлять обучение экипажей и послепродажную поддержку парка самолётов МС-21, а также продвижение проекта в Европе, Средиземноморье, в Северной и Южной Америке, Африке, Океании и Японии, включая продажи самолётов в этих регионах.

Одним из первых сервисный центр планируется открыть в Египте. В ноябре 2015 года в ходе авиасалона Dubai Airshow 2015 Россия и Египет заключили соглашение на поставку шести самолётов МС-21 с опционом ещё на четыре машины. В этой связи зимой 2016 года прорабатывались вопросы создания Регионального центра по ремонту и обслуживанию этих самолётов в Египте, который планируется построить в районе международного аэропорта Al Alamain в 184 километрах от Каира.

13 июля 2016 года премьер-министр РФ Дмитрий Медведев подписал постановление о создании сети круглосуточных сервисных центров по обслуживанию самолётов Sukhoi Superjet и МС-21. Создание такой сети подтверждает заинтересованность и поддержку правительства в развитии и продвижении на международный рынок изделий российского гражданского самолётостроения. «Без такой сети развиваться самолётостроение нормально не может, у рынка авиатехники есть свои правила и наличие хорошего сервиса — это первейшая необходимость», — сказал председатель правительства.

Слайдшоу — пауза 10 сек или клик по фото

Перспективы

В рамках программы «Самолёт 2020» Объединённая авиастроительная корпорация рассматривает возможность разработки перспективных модификаций лайнера МС-21 на период до 2035 года. В-первую очередь, возможна модернизация МС-21 по части оптимизации удельного расхода топлива и улучшения аэродинамики лайнера.

Предварительно проработаны варианты нового узкофюзеляжного «однопроходного» самолёта МС-21-400, который потребует двигатели с тягой до 18 т — ПД-18. Также возможно создание самолётов семейства — МС-21-500, МС-21-600 с двигателями тягой 20-25 т и МС-21-700 с двигателями тягой 30 т.

Рассматривается и вариант «универсального» самолёта МС-21Х, который может позиционироваться на максимальную дальность полёта 9 000-10 000 километров. В таком варианте самолёт получается больше континентальным, но даже с учётом встречного ветра возможна его эксплуатация и на океанских трассах.

Стоимостная оценка проекта МС-21Х примерно в два раза дешевле создания двух самолётов: широкофюзеляжного дальнемагистрального и нового узкофюзеляжного МС-21-400. МС-21-400 выйдет за показатель взлётной массы 105 т., взлетная масса самолета МС-21Х будет в районе 155 т.

К декабрю 2015 года у корпорации «Иркут» имелось твёрдых контрактов на 175 самолётов, ещё 100 — это так называемые мягкие контракты и соглашения о намерениях. Стартовым заказчиком выступил «Аэрофлот» (50 машин), который расчитывает получить первый самолёт в четвёртом квартале 2018 года. Среди российских покупателей также фигурируют авиакомпании Ю-Тэйр, RedWings и ИрАэро.

Первоначально выкатка самолёта была запланирована на декабрь 2015 года. Однако из-за проблем с разработкой и производством элементов конструкции из композиционных материалов претерпел значительные изменения график начала лётных испытаний новой машины, и дата выкатки несколько раз переносилась на более поздние сроки.

В конце декабря 2015 года руководитель Минпромторга Денис Мантуров заявил, что лётные испытания нового авиалайнера начнутся в конце 2016 г. По его словам, в соответствии с новым графиком, выкатка первого опытного образца самолёта МС-21 состоится летом. В апреле 2016 года первый вице-премьер Дмитрий Рогозин в своём Твиттере уточнил, что первая демонстрация самолёта намечена на 8 июня.

7 июня директор по бережливому производству Иркутского авиазавода Сергей Яманов сообщил, что сразу пять самолётов МС-21 находятся в различной стадии сборки — три лётных, одна машина для статических испытаний (по готовности будет отправлена в ЦАГИ) и одна — для ресурсных испытаний.

8 июня 2016 года на Иркутском авиазаводе состоялась торжественная презентация нового самолёта. В декабре 2016 — феврале 2017 года планирровалось поднять первый лётный прототип в небо и приступить к сертификации и лётным испытаниям нового лайнера.

Подробно о ходе лётных испытаний читайте в подборке Последние новости и статус программы МС-21

Источники:

• Объединённая авиастроительная корпорация
• ОКБ им. А.С.Яковлева
  • http://www.yak.ru/FIRM/int_switch.php?int=4
  • http://www.yak.ru/FIRM/art_switch.php?art=5
• Корпорация «Иркут»
• Интерфакс
  • http://www.interfax-russia.ru/Siberia/main.asp?id=471017
• Новости ВПК
  • http://vpk.name/news/15589_mts_vyishel_iz_stupora.html
• Авиатранспортное обозрение — ATO.ru
  • http://www.ato.ru/content/pochemu-na-ms-21-net-zakoncovok-kryla
• ЗАО «АэроКомпозит»
• @UACRussia в ЖЖ
  • http://uacrussia.livejournal.com/50950.html
• Composites World
  • http://www.compositesworld.com/articles/resin-infused-ms-21-wings-and-wingbox
• ЦАГИ
• АО «Авиастар-СП»
• ИноСМИ-Наука
  • http://inosmi.ru/science/20160221/235494694.html
• Sputnik International
  • http://sputniknews.com/business/20160717/1043163157/mc-21-aircraft.html
• портал «Техническое зрение»
  • http://wiki.technicalvision.ru/index.php/Системы_улучшенного_видения_для_самолетов_гражданской_авиации
• Википедия
• Новостной портал AeroTime.aero
• архив новостей сайта Авиация России с тегом МС-21
• Фото, на которых не указано авторство, принадлежат (с) корпорации «Иркут». Взяты с официального сайта irkut.com либо из видеопрезентаций самолёта МС-21 копированием изображения с части экрана.

Андрей Величко,
январь 2016-май 2017 г.