В прошлом цикле статей мы говорили про турбореактивные самолёты. Теперь пришла пора поговорить про турбовинтовые. Для начала немного теории, чтоб чётко понимать, о каких самолётах идёт речь. Поговорим о понятиях двигатель и движитель. Двигатель - это то, что преобразует энергию топлива (или нагретого рабочего тела, или энергию в другой форме, например, электроэнергию в батарее электромобиля) в движение внутренних механизмов транспортного средства. Движитель - это устройство, которое преобразует энергию внутренних механизмов непосредственно в движение самого транспортного средства.
Например, в обычном автомобиле поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС) преобразует энергию взрыва смеси паров бензина и кислорода внутри него в движение поршня и вращение вала. Потом это вращение через коробку передач и другие передаточные механизмы передаётся на колёса, которые отталкиваются от земли и заставляют автомобиль двигаться. Итак, движителем у автомобиля оказывается колесо. А двигателем - обычно, бензиновый поршневой ДВС, но также бывает дизельный поршневой ДВС, или не поршневой, а роторный, или, в случае электромобиля, электродвигатель. А теперь вернёмся к самолётам и рассмотрим их двигатели и движители.
Начиная с самого первого самолёта братьев Райт и заканчивая 1940-ми практически 100% самолётов (исключая экспериментальные) были поршневыми. Массовые пассажирские лайнеры в течение этого периода достигли скорости 300-400 км/ч (а самые совершенные - даже 500-700, например, Дуглас DC-7). Недостаток обычных поршневых ДВС - то, что при увеличении мощности (например, для больших или высокоскоростных самолётов) значительно увеличиваются вес и размер самого двигателя. Это нормально, например, для тепловоза. Но самолёту приходится свой двигатель вместе с собой поднимать в воздух, и для него лишняя масса может быть критичной. Поршневые самолёты и сейчас существуют, но их ниша - маленькие или частные самолёты (например, вечный "кукурузник" Ан-2 или современные Аэропракты).
Во время Второй Мировой в авиации начал применяться на практике другой тип двигателя - газовая турбина. Её главные плюсы - бОльшая мощность на единицу массы и возможность применять в качестве движителя не только вращаемый двигателем винт, но и непосредственно саму струю сгоревшей смеси топлива и воздуха (нагнетаемого турбиной). Минусы - его трудно ремонтировать, он предъявляет большие требования к сборке и материалам.
Самолёты, движущиеся за счёт того, что турбины в них вращают винты, называются турбовинтовыми, а самолёты, движущиеся за счёт энергии вылетающей из турбины струи газов - турбореактивными.
По сравнению с турбореактивными самолётами турбовинтовые менее "прожорливы" в плане топлива. Однако их минусы - меньшая скорость, шум и вибрация в салоне из-за вращающихся винтов. Поэтому основная ниша турбовинтовых самолётов сейчас - это региональные перевозки, то есть, перевозки около 50-70 пассажиров на расстояния до 1 тыс. км. На таких небольших расстояниях минусы турбовинта не успевают стать заметными для пассажиров, а большая экономичность выгодна авиакомпаниям. Однако были времена, когда из-за большей надёжности турбовинтовые двигатели применялись и на крупных, и на дальнемагистральных самолётах. С них мы и начнём наш рассказ.
1. Эпоха гигантов
Ту-114. Летучий корабль.
Ту-114 был поистине огромным. Он вмещал около 200 человек и мог совершать перелёты на расстояние около 9 тыс. км. Для турбовинтового самолёта он был довольно скоростным (около 750-770 км/ч, все остальные наши герои летали со скоростью 450-550 км/ч). Из-за этого он также известен как единственный турбовинтовой пассажирский самолёт со стреловидным крылом.
В воздух его поднимали 4 двигателя. Его общая схема больше напоминает современный реактивный лайнер, чем турбовинтовой: стреловидное крыло, расположенное в нижней части фюзеляжа и двигатели под ним. Из-за этого самолёт получился ещё и очень высокий, что затрудняло его обслуживание в аэропортах, даже банальную посадку/высадку пассажиров.
Внутри он был устроен ещё более интересно: три салона для пассажиров, в одном из которых сиденья стояли, как в вагоне-ресторане, лицом к лицу, со столиками между ними (при перевозке официальных делегаций он и использовался как ресторан). А также 4 купе со спальными местами! И это только на верхней палубе, а на нижней - отделение для багажа, комната отдыха экипажа и кухня! Рекомендую кроме указанной выше статьи посмотреть ещё и 9-минутный рекламный ролик конца 50-х о самолёте. Ту-114 действительно порой напоминает скорее корабль, чем самолёт.
Со временем все эти изыски заменили обычные кресла, самолёт становился всё менее комфортным, а дальние перелёты на нём были достаточно долгими, так что с появлением реактивного дальнемагистрала Ил-62 "тушки" перестали производить. В конце 70-х, после обнаружения признаков усталости материала, трещин, самолёты стали массово списывать - благо, Ил заменил его на дальних направлениях, да и летал быстрее и был менее шумным. Тем не менее, Ту-114 - весьма примечательный самолёт, и надолго остался в сердцах и памяти людей.
Ан-10. Самолёт, канувший в Лету.
Всего этого не скажешь про Ан-10: его многие и не помнят-то. При этом самолёт был для своего времени достаточно неплохой. Тоже четырёхдвигательный, он был несколько поменьше (и рассчитан на более короткие перелёты) и использовал схему с крылом в верхней части фюзеляжа. Ан-10 изначально создавался в паре с военно-транспортным Ан-12 и делил с ним многие решения. Благодаря этому он был достаточно неприхотлив к условиям эксплуатации.
Увы, это, а также особенности конструкции, вызывавшие сложности в пилотировании и потенциальную угрозу разрушения, привели к тому, что с самолётом случилось несколько аварий, после чего завершилось его производство, а затем и эксплуатация. Однако Аны-12-е, после установки датчиков на проблемные места, продолжили летать, и летают до сих пор.
Ил-18. Самолёт из 40-х, доживший до 2020-х.
Ещё в конце Великой Отечественной ОКБ Ильюшина приступило к созданию пассажирских лайнеров, тогда ещё поршневых. Так появились Ил-12 и затем его модификация Ил-14, двухдвигательные самолёты, на долгие годы ставшие основой нашей региональной авиации. Изначально задумывалось, что у них будет "старший брат" - четырёхдвигательный Ил-18. В 1946-м году был собран опытный летающий образец, и даже поучаствовал в воздушном параде, но в серийное производство не пошёл, в условиях послевоенной разрухи и разворачивающейся холодной войны стране было не до большой гражданской авиации.
Но спустя 10 лет пришло его время, к счастью, тогда у авиастроителей уже были турбовинтовые двигатели. Так появился тот Ил-18, который стал самым массовым нашим турбовинтовым среднемагистральным самолётом. Для него была выбрана схема с крылом в нижней части фюзеляжа и двигателями над крылом.
Он получился весьма успешным, надёжным, и продолжал летать, лишь постепенно уступая реактивным среднемагистралам, в первую очередь, Ту-154-му. Тем не менее, благодаря его неприхотливости, Ил-18 продолжал вплоть до недавнего времени эксплуатироваться спец.авиацией или военными, например, в условиях Крайнего Севера.
2. Золотая середина
Итак, гиганты ушли в прошлое, потому что на смену им пришли турбореактивные самолёты: менее экономичные, зато более быстрые и комфортабельные. Но в коротких региональных перевозках, где максимальная скорость не так важна, турбовинтовики остаются востребованными до сих пор.
Ан-24. Самолёт на все времена.
Ан-24 - двухдвигательный турбовинтовой самолёт, с крылом в верхней части фюзеляжа и двигателями под ним. Создавался для замены поршневых самолётов местной авиации. И не только сумел их заменить, но и сам стал незаменимым благодаря в частности своей неприхотливости к условиям ВПП.
Ан-24-е продолжают эксплуатироваться и сейчас, в том числе обычными гражданскими операторами. Старые самолёты ремонтируются, срок их эксплуатации продлевают, поскольку адекватной замены им всё ещё нет: новые самолёты или слишком дороги, или слишком капризны, требовательны к условиям эксплуатации, ВПП. Как и Ан-10, Ан-24 создавался в паре со своим военно-транспортным двойником Ан-26, который тоже иногда используют для пассажирских перевозок.
Ан-140 и Ил-114. Попытки замены.
В 60-е казалось, что турбореактивная авиация вот-вот захватит все сферы перевозок (тогда, например, был создан реактивный самолёт для местных перевозок, Як-40). Однако действительность внесла свои коррективы. Нефтяной кризис 70-х вывел требования к потреблению топлива на передний план, соответственно, новые турбовинтовые самолёты, как более экономичные, стали снова очень востребованными. Так появились их относительно современные модели: Bombardier DHC-8, ATR 42 и 72, Saab 340 и 2000. Задумывались над созданием нового самолёта и в СССР, а позже - на постсоветском пространстве.
Первой попыткой был Ил-114 (у него также есть военно-транспортный двойник Ил-112В). Но его создание пришлось на начало 90-х, период тяжёлого кризиса, что затянуло его доработку и старт производства, в целом самолёт массовым не стал.
Второй попыткой, уже после распада Союза, стал украинско-российский Ан-140 (по общей схеме похожий на Ан-24). Его история в чём-то похожа на реактивный Ан-148. Самолёт в целом хороший, хотя и основанный на старых решениях, но ему, кроме общего неважного состояния экономики, дополнительные трудности доставляли перипетии сложных отношений России и Украины, а после 2014-го его перспективы стали совсем туманны. Возможно, Украина продолжит его производить, но теперь уже самостоятельно, однако неясно, сможет ли она найти для него рынки сбыта.
В настоящее время в России вернулись к идее доработки и возобновления производства Ил-114. Однако главная проблема в том, что с распадом СССР закончилась поддержка региональных перевозок. Соответственно, эта ниша резко схлопнулась. Отчасти её уже обеспечивают старые Ан-24, отчасти - новые иностранные турбовинтовики, типа ATR-72. Разработка своего самолёта оказывается не так уж и нужна, ну если не брать в расчёт соображения импортозамещения.
3. Когда "снизу стучат". Ан-28 и Ан-38.
Перейдём к последней нише, самым маленьким турбовинтовым самолётам, примерно на 20-30 мест. Они создавались на замену, казалось бы, уходившим в прошлое поршневым самолётам: Ан-14 и "кукурузнику" Ан-2. Однако, как и Ан-24 в своей сфере, Ан-2 оказался незаменим, как по неприхотливости к ВПП, так и по простоте ремонта. Получается, "сверху" нишу турбовинтовых самолётов существенно срезали турбореактивные, а "снизу" с ними успешно тягаются старые поршневые (см. видео с канала SkyShips про противостояние турбовинтовых и поршневых самолётов).
Рекомендую посетить источник фото, там есть и другие замечательные фотографии Ан-28.
Так что Ан-28, взлетевший ещё в советское время, особой популярности не снискал, а созданный ему на замену близкий по конструкции Ан-38 и вовсе разделил судьбу самолётов 90-х, не перейдя к стадии массового производства. Впрочем, эти самолёты продолжают эксплуатироваться, в аэроклубах, или в авиакомпаниях добывающих организаций, например, Алроса.
Тем не менее считать Ан-28 и 38 неудачными неправильно, они лишь не добились популярности в сфере пассажирской авиации, но в других областях показали себя вполне неплохо. Например, польский авиазавод PZL Mielec (который в советское время был одним из производителей Ан-28) на основе его сделал самолёт для спецопераций ВВС США (C-145A)! Вот такая необычная судьба.
Если вам понравилась статья, пожалуйста, поддержите её лайком, подпиской и репостом в свои соцсети, такая поддержка будет меня мотивировать писать ещё, и полезная информация будет распространяться!