Продолжаем серию статей на этом канале, посвящённых разбору основных советских гражданских самолётов.
Другие статьи можно посмотреть по следующим ссылкам:
Ил-62, Ту-134, Ил-86, Як-42.
В прошлой статье про Ту-154 я сравнил самый массовый магистральный советский лайнер с его ближайшим аналогом Боинг-727. Вывод, которому я пришел в той статье, заключался в том, что Ту-154 был переразмерен, имел слишком большое крыло и, соответственно, слишком мощные двигатели, и, в результате, существенно уступал Боингу в топливной эффективности. И это при том, что двигатели у обоих самолётов были примерно одного класса.
Ещё в одной ранней статье я предложил мысленный эксперимент – поставить двигатели от Ту-154М на Airbus А320.
Один из критических комментариев к той статье звучал так:
Я чет как-то не понимаю или это намеренный "косяк": сравнивать самолеты разработки 60-х годов (Ту-154), хоть и модернизированный, с самолетом разработанным по нормам 80-х годов (А-320)? Как я понимаю, ситуация отличалась кардинально, как по времени, так и по экономической ситуации.
Существует очень распространённый и крайне вредный миф о том, что неконкурентоспособность советских самолётов было связана исключительно с отставанием по двигателям.
В данной статье я сделаю ещё одну, очередную, попытку опровергнуть этот миф. И сегодня я сделаю детальный разбор и сравнение двух самолётов действительно одного поколения. Один из них - это всё тот же Ту-154М, или "Тушка", второй – американский Макдоналд Дуглас 80 (MD 80), который, если и не ровесник оригинального Ту-154, то точно одноклассник его модернизированной версии - Ту-154М. MD-80 впервые поднялся в воздух в 1979 году, с 1980 года начал коммерческие полёты. У себя на родине, в Америке, самолёт получил прозвище Mad Dog, Бешеный Пёс, по инициалам модели и компании. Для меня осталось загадкой, что такого бешеного и собачьего американцы увидели в этом самолёте. У них вообще часто встречаются странные и непонятные нам фразы, придуманные, как говорится, для красного словца. Например, Drunk as a Skunk. Или Pain in the Ass. Но это я отвлёкся...
Эстетически Тушка - великолепна. Просто красавица. Бешеная Собака же, на мой личный взгляд, выглядит немножко несуразно, особенно на земле - обвисший нос (предоставляющий на самом деле лучший обзор пилотам на земле), короткие ноги-шасси (опять же, меньший вес, более удобный доступ для пассажиров с земли). К тому же эти ноги размещены как то не по-фэньшую. Если это «Бешеная собака», то скорее всего из породы такс. Но насколько более практичной оказалась эта Бешеная Такса можно оценить по срокам службы. MD-80 активно летали в крупнейших американских авиакомпаниях до лета 2020 года. Полетали бы ещё год или два, но из-за падения авиаперевозок во время пандемии они были досрочно выведены из эксплуатации. Несмотря на окончание карьеры в США, самолёт продолжает эксплуатироваться в странах третьего мира, в частности в нескольких авиакомпаниях Ирана. По состоянию на июль 2022 в парках авиакомпаний разных стран продолжает эксплуатироваться около 140 (из почти 1200 выпущенных с 1979 по 1999 г.) лайнеров, самому молодому из которых 22-23 года.
Краткая история MD-80
Самолёт был разработан на базе регионального DC-9, впервые взлетевшего в 1965 году, и в несколько приёмов эволюционировавшего от DC-9-10/20 до DC-9-50 и в процессе взросления "поправившегося" с 45 до 55 тонн. Многие характеристики DC-9 оказались настолько удачными, что позволили с минимально возможным затратами из регионального самолёта сделать средний магистральный. Исключительно удачным следует признать, например, сечение фюзеляжа с компоновкой кресел 3+2.
Во-первых, эта компоновка позволила широкую вариативность по вместимости - от 90 на DC-9-10 до 165+ на MD-95, то есть по-сути покрыть весь диапазон от региональников до наиболее массовой категории гражданских лайнеров - среднемагистральных на 150-160 мест.
Во-вторых, удлинение самолёта до 45-46 метров и добавление новых рядов кресел стало возможным благодаря тому, что фюзеляж в сечении представляет собой не обыкновенный круг, а составлен из двух дуг, так что его наружная ширина - 335 см, а высота - 361 см. Увеличенная высота обеспечила жёсткость, достаточную для более длинного фюзеляжа. Кроме того, увеличенная высота нижнего отсека облегчила погрузку багажа.
В-третьих, сиденья и проход получились достаточно широкими - блок из трёх кресел имеет ширину 157 см, проход между креслами - 48 см. Для сравнения, в Боинге-787 - 151 и 46, соответственно. Понимаете, да? У новейшего дальнемагистрального самолёта, предназначенного для рейсов продолжительностью до 15 часов, сидения в принципе менее комфортны, чем у региональника 60-х годов, заточенного для полётов на пару-тройку часов!
В-четвёртых, опять же, благодаря компоновке 3+2 80% пассажиров сидят на "блатных" местах - у окна или у прохода. Учитывая среднюю загрузку салона 80-85%, получается, что в большинстве случаев все пассажиры размещаются с приемлемым комфортом.
В-пятых, как региональник, DC-9 был оснащён двумя встроенными трапами - один в хвосте (как у Як-40 и Як-42), второй - выдвижная алюминиевая лестница под главным входом. На картинке выше видна щель под дверью - там как раз и размещается под полом лестница. Соответственно, Такса унаследовала эти трапы. Не то чтобы это абсолютно необходимая вещь для самолёта такого класса, но весьма полезный ништяк, позволивший впоследствии продлить жизнь самолёта в роли чартерного перевозчика за счёт некоторого уменьшения аэропортовых сборов - ведь трап к такому самолёту подавать не обязательно, он его возит с собой.
В-шестых, благодаря размещению двигателей в хвосте естественным образом получилась низкая посадка: короткие стойки шасси, улучшенная взлётная аэродинамика, более удобный доступ пассажирам с земли.
Не обошлось и без недостатков, связанных с данных компоновкой. Самый главный из которых - это повышенный шум от моторов на последних рядах. Кроме того, последние пара рядов либо вообще не имеют окон, либо видят только округлые бока гондол. С соответствующим звуковым сопровождением.
MD-80 имел удлинённый фюзеляж точно такого же сечения, 3,35 х 3,6 м, с компоновкой 5 кресел в ряду (3+2), и всё то же крыло небольшой стреловидности, что и на папе DC-9.
Разновидности MD-80
Существовало несколько вариантов MD-80 с разными индексами, среди которых можно выделить более длинный вариант с индексом 83 и укороченный вариант с индексом 87. MD-83 имел дополнительные баки установленные в нижнем отсеке, благодаря чему его максимальный взлётный вес был увеличен до 72 т, дальность – до 4400-4800 км.
Примечательно, что по параметру дальности MD-83 идеально соответствовал географии Северной Америки. Ещё более примечательно, что это же расстояние также прекрасно подходит для условий Советского Союза.
Как видно на карте ниже, в круг диаметром 4200 км с центром где-то в районе Башкирии попадают 90% населения тогдашнего СССР, все города–миллионеры, все столицы союзных республик, все курорты Крыма и Кавказа. Европейская часть, Урал, Кавказ, Казахстан, Средняя Азия и западная Сибирь – все это пространство попадает в указанный круг.
В этом смысле Ту-154 после модернизации получил избыточную дальности в 5000-5200 км. Насчёт дальности вообще существует масса заблуждений и некорректной информации. Вот даже на красивой инфографике ниже указано одновременно, что дальность самолёта составляет 4000 км, и тут же рядом - что самый дальний маршрут, по которому летал лайнер, был Москва–Нерюнгри протяженностью 5200 км. И авторов ничего, как видим, не смутило.
Для максимально корректного сравнения я воспользовался диаграммами из Руководств по лётной эксплуатации для Ту-154М и Ту-154Б:
MD-80 оснащались двигателями Pratt & Whitney PW JT8D разработки середины 1950-х годов, точнее их модернизированной версией PW JT8D-200, форсированной до 9,5 тонн.
Двигатель удлинили, увеличили диаметр вентилятора, и в итоге довели удельный расход до 733 грамм в час на килограмм тяги. Надо понимать, что для семидесятых годов, когда разрабатывался самолёт, этот двигатель уже безнадёжно устарел. Но, так как надёжность новых и более экономичных двигателей CFM (под который, в частности, разрабатывался Airbus А320) всё ещё была под вопросом, разработчики из MD остановились на проверенной, хоть и антикварной модели.
Интересный факт: аналогичные мероприятия для модернизированной версии Тушки были проведены Павлом Соловьёвым с двигателем Д-30КУ (от Ил-62М), так что его номинальная тяга была уменьшена с 11 до 10.5 тонн, ресурс увеличен, а удельный расход доведён до 705-710 грамм в час на килограмм тяги.
Отмечу, что при этом движок Бешеной Таксы был легче на 550-600 кг и имел меньший диаметр (следовательно, создавал меньшее сопротивление в полёте).
Аэродинамическое качество обоих самолётов было примерно одинаковым - 14,5-15. Двигатели, как мы уже увидели, были ноздря в ноздрю, с небольшим опережением у Д-30 по эффективности.
А теперь самое главное отличие, которое определило разницу в общем расходе топлива.
На одно кресло Тушки приходилось 306 кг веса пустого самолёта, против 234 кг у MD-83, или на треть больше. А средний вес в воздухе (при взлёте с полной массой и полёте на максимальное расстояние) - 493 против 409, на 20% больше. Вот из-за этой разницы в весе итоговый расход топлива на 1 кресло у Ту-154М оказался на примерно 9-10% выше, чем у MD-83. Подчеркну ещё раз - имея несколько более эффективные двигатели и сравнимое аэродинамическое качество, Ту-154 потреблял в среднем на 10% больше в расчёте на одно кресло, чем Бешеная Такса.
Результаты и расчёты представлены в таблице ниже:
А всё дело тут как раз переразмеренности крыла, тяги двигателей, и сопутствующего веса, который в не меньшей степени, чем двигатель и крыло, определяет расход топлива и итоговую экономичность самолёта.
У MD-80 в полтора раза меньше взлетная масса, в полтора раза меньше число двигателей, в полтора раза - вес пустого, почти в два - площадь крыла. Двигатели имеют худшую топливную эффективность. Вместимость - на 15% процентов меньше. Аэродинамическое качество примерно одинаковое. Удельный расход топлива - на 10% меньше на круг. За счет меньшего веса и рациональной дальности.
Если статья вам понравилась - ставьте лайк!
Если не хотите пропустить другие мои статьи - подписывайтесь!
Выскажите своё мнение в комментариях. Буду признателен!