Разработка аэродинамических схем для дальних магистральных самолетов с овальным фюзеляжем - важное направление работы специалистов Центрального аэрогидродинамического института. Они также занимаются созданием проектов новых летательных аппаратов, способных перевозить 220-250 человек на расстояние 8000-9000 км.
Мы уже не первый раз видим концепцию самолетов с нестандартным фюзеляжем, например, прототип самолета М-60, разрабатываемый в сотрудничестве с ЦАГИ, активно демонстрировался на авиашоу МАКС и за рубежом. Инновации в авиастроении всегда приветствуются и находят свое применение.
Сотрудник филиала ПАО "Региональные самолеты", занимающий должность заместителя директора по разработке, и являющийся генеральным конструктором ОАК по гражданской авиации - Александр Долотовский, в интервью ТГ-каналу "Заметки авиастроителей", поделился информацией об исследованиях в области компоновки перспективных дальнемагистральных самолетов с использованием овального фюзеляжа, проводимых в ЦАГИ.
Еще в 90-х годах аналогичные компоновки изучались в КБ Мясищева, а также рассматривалась идея использования широкого фюзеляжа на основе модели Ту-214. По мнению специалиста, данная идея является привлекательной с точки зрения теории. Однако практической целью таких исследований является уменьшение площади омываемой поверхности фюзеляжа на каждого пассажира.
По мнению Александра Долотовского, форма круглых баллонов самолетного фюзеляжа обязательно должна сочетаться с овальными сечениями для обеспечения надежности и прочности.
Например, на Airbus A380 фюзеляж напоминает «трибабл» в виде «восьмёрки», состоящий из двух окружностей.
Однако, по его словам, такое размещение структуры горизонтально затрудняет оптимальное использование пространства из-за требований прочности. Для усиления шпангоутов необходимо либо устанавливать колонны и балки, что увеличит вес и займет место, либо размещать пол посередине, что тоже не всегда удобно и эффективно.
В начале 2010-х годов специалисты ЦАГИ и инженеры ФПГ "Росавиаконсорциум". решили эту задачу с фюзеляжем самолета "Фрегат Экоджет" Новая геометрия фюзеляжа позволила уменьшить деформации конструкции благодаря равномерному распределению материала по всем элементам.
При этом вес планера соответствовал установленным нормам без потери аэродинамических параметров. Одновременно генеральный конструктор ОАК подчеркнул, что такое размещение фюзеляжа предполагает дополнительное индуктивное сопротивление, взаимодействие с крылом и оперением, а также трение.
Внутреннее давление в самолете обеспечивается за счет особой конструктивно-силовой схемы, которая предусматривает использование верхней поперечной балки и пола пассажирской кабины, а также пола и потолочной балки грузовой кабины.
Отказ от вертикальных стоек в этой схеме позволил эффективно распределить весовые нагрузки, что важно для максимальной производительности самолета. Также эта конфигурация сечения способствует удобству размещения грузовых контейнеров и систем на борту. Александр Долотовский отметил, что к сожалению, проект самолёта «Фрегат Экоджет» закрыт и работы по нему сегодня не ведутся.
Считалось, что двухпалубный вариант с вертикальным овалом будет более привлекательным. Весообъемное соотношение на единицу пассажира в этом случае является преимуществом перед горизонтальной "восьмёркой" и цилиндрическими сечениями. Однако исследования показали, что небольшие потенциальные выгоды, не превышающие 5%, не стимулируют запуск новых инновационных программ.
Долотовский высказал мнение о том, что последующая ступень эволюции связана с инновационной энергетикой и новыми движителями. Новое поколение самолётов, управляемых автоматизированными системами, это следующий шаг в развитии. Глобальный навигационный план ИКАО вероятно устарел на десятилетие, что поднимает вопрос о необходимости обновления воздушных технологий.
Он считает, что современная авиация уже вышла на предел совершенства с учётом тех технологий, которые доступны разработчикам. Компоновка низкоплана с двигателем под крылом – это результат почти 100-летней эволюции развития самолётов, а следующий качественный скачок в развитии будет связан с новыми источниками энергии и новыми движителями. Сейчас же имеет смысл обратить внимание на вопросы автоматизации управления полётом
Александр Долотовский подчеркнул, что на сегодняшний день значительные потери связанные с неправильными маршрутами достигают порядка 15 процентов, что весьма критично и требует незамедлительного исправления. Он выразил мнение о том, что внедрение 4D-навигации в аэропортах может стать серьезным резервом для оптимизации расходов.
Создание летающего самолета сегодня – обычное дело, никакого вызова в этом нет уже давно. Настоящий вызов заключается в том, чтобы производить самолеты серийно с лучшими характеристиками. Не количество инноваций в конструкции, а дешевизна полета и удобство обслуживания интересует наших клиентов. Это - главный критерий для меня. Признание клиента - лучшая награда, которую может получить творец, - отметил Александр Долотовский.
При этом он напомнил, что достигнутый уровень аэродинамики представляет собой технологичное достижение, требующее глубокой экспертизы специалистов различных областей деятельности конструкторского бюро: аэродинамиков, общих видов, прочностных инженеров, технологов, а также тесного взаимодействия с производством.
Будут ли в будущем самолёты с овальным фюзеляжем или нет - пока неизвестно, сейчас перед российским авиапромом стоит другая задача. От её решения зависит насыщение новыми воздушными судами практически всей линейки пассажирских самолётов – от региональных до дальнемагистральных широкофюзеляжников. Можно больше сказать, сейчас решается судьба России, останется она великой авиационной державой или вновь упадёт до уровня второстепенной страны с великим авиационным прошлым.
