Начались летные испытания нового Як-40
ФГУП «Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С. А. Чаплыгина» (СибНИА; подведомственно Минпромторгу России) продолжает в инициативном порядке работу над проектом модернизации трехдвигательного реактивного регионального самолета Як-40.
В среду, 29 ноября, с новосибирского аэродрома Ельцовка (около 20 км к северо-востоку от аэропорта Толмачево) впервые взлетел самолет-лаборатория Як-40 в двухдвигательной конфигурации. В четверг, 30 ноября, испытания машины продолжились.
Об этом на конференции «Среднемагистральная и региональная авиация России — 2016″ рассказали Сергей Иванцов, ведущий инженер опытно-конструкторского бюро СибНИА, и Карел Совак, региональный менеджер Honeywell по продажам в Центральной и Восточной Европе, Скандинавии, на Ближнем Востоке и в СНГ. Проектом интересуется Минский завод гражданской авиации № 407.
Лаборатория
Суть программы модернизации Як-40 в доработке ВС путем замены силовой установки АИ-25 на двигатель семейства TFE731 производства Honeywell (ранее Garrett). Основные задачи нового этапа испытаний ремоторизованного самолета Як-40 — получение дополнительной информации и набор статистики.
Напомним, что для реализации проекта по ремоторизации Як-40 СибНИА создал на базе серийной машины 40-04, выпущенной в 1975 г. Саратовским авиазаводом, летающую лабораторию (регистрационный номер 87216). Текущая конструкторская документация на машину подразумевает оснащение ВС двигателями TFE731-3 (третья серия) с взлетной тягой примерно 1700 кгс.
Для установки двигателя TFE731 третьей серии на самолеты Як-40 специалисты СибНИА разработали новые пилоны. С одним TFE731-3 и двумя АИ-25 Як-40 впервые взлетел 8 декабря 2012 г. C двумя TFE731-3 и одним, центральным, двигателем АИ-25 лаборатория поднялась в небо 20 мая 2013 г.
Двигатели семейства АИ-25 с 1967 г. серийно выпускает украинское предприятие «Мотор Сич». По данным ОКБ им. А. С. Яковлева взлетная тяга одного АИ-25, установленного на Як-40, равна 1500 кгс. Первый мотор TFE731 (turbo fan engine) компании Honeywell был сертифицирован в 1972 г. Семейство TFE731 американского производителя представлено 20 моделями. Взлетная тяга самого маленького мотора (TFE731-2) составляет примерно 1600 кгс, самого большого (TFE731-F125IN) — около 4100 кгс (режим форсажа).
Два мотора
Новый этап работы с Як-40 впервые подразумевает испытания машины в двухдвигательном варианте. Специалисты СибНИА демонтировали с самолета-лаборатории центральный двигатель АИ-25 (с реверсивным устройством), установив на месте его воздухозаборника обтекатель. Кроме того, вместо штатного ВСУ АИ-9 на месте центрального двигателя установлена ВСУ Garrett (Honeywell) 3092 со стартер-генератором на 9 кВт. Благодаря этому, например, запуск двигателей стал не пневматическим, а электрическим.
«Задача этих полетов — снять прочностные и аэродинамические характеристики. Далее мы перекомпонуем машину под более мощные двигатели. Скорее всего, это будет TFE731 пятой серии. Но это уже будет в январе 2017 г.», — сказал Сергей Иванцов. Впрочем, установка на самолет-лабораторию двигателей TFE731 пятой серии может быть промежуточным этапом.
«Если летные испытания подтвердят нужные характеристики для Як-40 (градиенты набора, нужные для сертификации), то, скорее всего, это будет конечный вариант. Дальше, возможно, будет доработка реверсивными устройствами, еще что-то. То есть если мощности [двигателей пятой серии] будет хватать, то да [мы остановимся]«, — прокомментировал Иванцов.
В своем выступлении Карел Совак отметил, что мощность двигателя TFE731-3 не совпадают с потребностями модернизированного Як-40: «У нас уже подготовлены два двигателя TFE731-5 с вторичного рынка, которые уже физически у нас на руках. Мы их получили из нашего двигательного банка». По его словам, Як-40 также хорошо подойдут двигатели TFE731-60.
Представители СибНИА и Honeywell не уточнили, о какой конкретной модификации TFE731 пятой серии идет речь. В линейке американского производителя есть моторы этой серии с взлетной тягой примерно 2050 и 2150 кгс. Взлетная тяга TFE731-60 приблизительно равна 2270 кгс.
В презентации СибНИА сказано, что двигатели TFE731-3 подключены к штатным электрической и гидравлической системам самолета-лаборатории, а также к штатной системе отбора воздуха для системы кондиционирования и противообледенительной системы.
Новосибирские специалисты также заменили в кабине самолета-лаборатории приборную панель контроля параметров работы двигателей. Оригинальная конструкция органов управления двигателями Як-40 сохранена.
Сплошные плюсы
Ожидается, что основные характеристики Як-40 после модернизации значительно улучшатся. В результате ремоторизации, проводимой СибНИА, ожидается сокращение дистанции взлета в два раза, времени и расхода топлива на этапе набора высоты в два раза, расхода топлива на этапе снижения и захода на посадку в два раза, дистанции пробега в 1,2–1,5 раза. Дальность полета модернизированного Як-40 должна увеличиться на 30-40%. Снизится шум в пассажирском салоне и кабине пилотов.
Крейсерская скорость машины будет не менее 590 км/ч (вместо 510 км/ч); взлетный вес — не менее 17,2 т, что соответствует максимальной взлетной массе обычного Як-40. Полезная загрузка будет не менее 3200 кг, в том время как максимальная коммерческая загрузка обычного Як-40, по данным ОКБ им. А. С. Яковлева, равна 2720 кг. Высота полета модернизированной машины планируется на уровне 8600 м (вместо 6000 м). Расход топлива обновленного Як-40 составит не более 650 кг/ч (вместо 1059 кг/ч — данные издания «Ежегодник АТО»).
Потребность
В СибНИА считают, что работы над модернизацией Як-40 необходимы из-за отсутствия на российском рынке ВС пассажировместимостью 35–40 чел. (в то время как цена аналогичных машин иностранного производства высока). По данным новосибирского института, на сегодняшний день существует значительное число самолетов Як-40 (более 190 ВС), которые имеют ресурс до 10 и более лет. Для продолжения эксплуатации машин этого типа есть достаточное количество командиров ВС, пилотов и технических специалистов предпенсионного возраста.
«100 Як-40 — это предмет разговора по поводу ремоторизации. Я сам чувствую, что эта программа — как тренировка для [наших] будущих проектов», — прокомментировал Карел Совак.
В презентации СибНИА не приводятся данные о стоимости ремоторизации самолета Як-40 для клиентов. В 2013 г. в новосибирском институте говорили, что если двигатели TFE731 берутся в аренду, то стоимость ремоторизации одного самолета оценивается примерно в 500 тыс. долл. Если подержанные двигатели покупать на рынке, то цена возрастает до 780 тыс. долл. Если же это двигатели с полным межремонтным ресурсом (после капитального ремонта), то цена ремоторизации может увеличиться до 2,5 млн долл. за одну машину. Правда, тогда, по всей видимости, речь шла об установке на Як-40 трех двигателей TFE731-3.
Представитель СибНИА говорит, что около полумесяца назад в Новосибирске был гендиректор Минского завода гражданской авиации № 407 — единственного предприятия по капитальному ремонту самолетов Як-40: «У них есть реестр самолетов, по поводу которых к ним обращаются. Это не только Россия. Там есть еще Африка, Южная Америка. У них очень много заказов. Они реально заинтересованы в расширении этой программы. Минскому заводу это интересно, так как модернизация Як-40 тоже обеспечит их работой».
Будущая работа
Отвечая на вопрос, как СибНИА планирует легализовать ремоторизованный Як-40, Сергей Иванцов отметил: «На примере самолетов ТВС-2МС (ремоторизованные по проекту СибНИА самолеты Ан-2) были сделаны поправки и вносятся изменения в авиационные правила по части сертификации и работы по глубокой модернизации ВС, то есть по аналогии с тем, как это делается на Западе — без согласований с разработчиками и получения так называемого STC (дополнительный сертификат типа). ОКБ им. А. С. Яковлева нам не мешает. Оно однозначно дало понять, что не заинтересовано в работе над этой машиной. Можно сказать, что там даже некому над этим работать. Поэтому, скорее всего, мы пойдем по пути сертификации, как в случае ТВС-2МС».
По словам Иванцова, специалисты СибНИА рассчитывают на дальнейшее развитие своей инициативы. С Як-40 новосибирский институт хочет идти по пути постепенной замены основных элементов его конструкции. Подобную модель работы СибНИА реализует с Ан-2.
Из презентации следует, что специалисты института думают над перспективными проектами создания самолетов на 30–50 мест следующего поколения для местных воздушных линий. На первых этапах рассматривается возможность замены традиционного крыла Як-40 на крыло с новыми профилем, формой и механизацией (наряду с широким применением композиционных материалов), что еще больше улучшит крейсерские и взлетно-посадочные характеристики новой машины.
