Министерство промышленности и торговли России начало разработку нового турбовинтового регионального самолета ТВРС-44. 2 сентября 2020 года утвердили тактико-техническое задание для этой машины. Перед проектированием "Уральский завод гражданской авиации" изучил потребности государственных структур и коммерческих авиакомпаний.
Исследование включало опросы и личные встречи. Это помогло определить ключевые параметры самолета, которые вошли в техническое задание. Специалисты изучили опыт создания Ан-24 и Як-40 и сравнили его с новыми требованиями. Результаты представили в виде таблицы.
Технические характеристики ТВРС-44:
· Вместимость: 44 человека.
· Грузоподъемность: до 5 тонн.
· Дальность полета: до 2200 км с пассажирами и до 1200 км с полной загрузкой.
· Крейсерская скорость: 460–480 км/ч.
· Максимальная высота полета: около 7620 метров.
Самолет способен взлетать и садиться на грунтовых аэродромах от 800 до 1300 метров. Он работает в разных климатических условиях, включая регионы с наледью.
ТВРС-44 оборудован современным цифровым комплексом с экранами в кабине. Управление системами осуществляется через многофункциональные пульты.
Хотя ТВРС-44 не революционная разработка, он сочетает лучшие качества своего класса и подходит для эксплуатации на коротких полосах. По грузоподъемности и объему багажных отсеков он превосходит многие аналоги.
Варианты конфигураций ТВРС-44:
1. 44 пассажира и 12 кубометров груза.
2. 36 пассажиров и 16 кубометров груза.
3. 20 пассажиров и 27 кубометров груза.
Документ с названием «Тактико-техническое задание на опытно-конструкторскую работу по созданию турбовинтового регионального самолета» был официально утвержден 2 сентября 2020 года.
Перед началом проектирования АО «Уральский завод гражданской авиации» провел обширное исследование среди потенциальных пользователей, включая как государственные структуры, так и коммерческие авиакомпании из России и зарубежья. Этот анализ, который охватывал как общение в письменной форме, так и личные встречи, позволил сформулировать ключевые параметры самолета, ставшие основой для дальнейшей разработки технического задания.
В дополнение к нормативам Минпромторга был проведён детальный анализ ключевых технических характеристик и инженерных решений, которые сложились на рынке с момента внедрения моделей Ан-24 и Як-40. Для более наглядного представления полученной информации она была структурирована в виде таблицы.
В числе значимых факторов стоит выделить наличие двух багажно-грузовых помещений с определённым удельным объемом на каждого пассажира, расположение входа с трапом в передней части самолёта, а также способность поддерживать скорость порядка 450–460 км/ч при круговом полёте в масштабных аэропортах. Могли бы вы представить основные параметры тактико-технического задания, особенно интересуют показатели пассажировместимости и грузоподъемности, а также влияние этих показателей на дальность полёта?
При создании новых требований в первую очередь ставилась задача полноценно заменить самолеты Ан-24 и Як-40, сохраняя способность работы на грунтовых аэродромах с аналогичным состоянием взлетно-посадочных полос. Новая модель будет эксплуатироваться в условиях более широкого температурного диапазона и разнообразных географических зон, включая регионы с естественным наледообразованием.
Хотя пассажировместимость ТВРС немного меньше, чем у Ан-24 — 44 места против 48, уровень комфорта повышается благодаря увеличенному расстоянию между креслами до 736,6 мм (29 дюймов) вместо 720 мм. Существенное увеличение объема багажных и грузовых отсеков до 0,27 м³ на пассажира (против прежних 0,16) расширяет возможности по транспортировке грузов почти в полтора раза.
Легкий транспортный самолет ТВРС отличается лучшей дальностью полета по сравнению с Ан-24. С полной нагрузкой в 5 тонн он может пролететь до 1200 километров, а при перевозке 44 пассажиров — примерно 2200 километров. Эти показатели превышают дальность Ан-24 на 500 и 900 километров соответственно. Максимальная эксплуатационная высота ТВРС достигает около 7620 метров, а рабочая высота — примерно 7200 метров. Что касается скорости, аппарат развивает крейсерскую скорость в интервале от 460 до 480 км/ч, достигая максимума крейсирования в 530 км/ч.
Эксплуатация этой модели разрешена на ВПП класса «Г» длиной от 1300 метров, независимо от типа покрытия, при условии соблюдения максимальной массы взлёта. Если вес самолёта при старте меньше максимального, допускается использование полос длиной от 800 до 1000 метров. При эксплуатации на грунтовых ВПП важным фактором является плотность основания: для безопасного взлёта и посадки требуется минимум 6 кгс/см², а для руления оптимальной считается плотность в пределах 5–5,5 кгс/см².
Новый региональный самолёт ТВРС оснащён цифровым радиоэлектронным комплексом современного поколения, разработанным с учётом требований концепции CNS/ATM. Эта система, ориентированная на региональную авиацию, включает в себя экраны с диагональю 12,5 дюймов, расположенные в кабине, которая предназначена для работы экипажа из двух человек.
Управление всеми техническими системами — от радиолокатора до ответчиков — осуществляется через две многофункциональные панели и три пульта радиосвязи. В сравнении с аналогичными моделями, данный самолёт обладает инновационными техническими решениями, которые обеспечат ему конкурентное преимущество на рынке региональных воздушных судов.
Переосмысливая особенности ТВРС, стоит отметить, что этот самолет не демонстрирует качественного скачка, присущего новым поколениям авиационной техники. При разработке нашего воздушного судна мы руководствовались лучшими показателями в классе аналогичных аппаратов, но преднамеренно ограничили максимальную скорость, чтобы обеспечить возможность безопасной эксплуатации на коротких грунтовых полосах длиной около 1300 метров. В плане скорости он, естественно, уступает реактивным лайнерам и таким моделям, как Dornier 328-100.
Зато в части грузоподъемности и объема багажных отсеков ТВРС выделяется особенно — вместимость достигает 12 кубометров. Этот показатель значительно превышает не только аналоги его класса, но и многие более крупные региональные самолеты вместимостью порядка 50–80 пассажиров, среди которых ERJ-145, Ан-140-100, CRJ-100/200, Dash 8-300 (Q300), SAAB 2000, Fokker 50, Ил-114 в разных модификациях, BAe ATP и ATR-72.
Среди моделей с количеством пассажирских мест около 70–80 наш самолёт уступает только двум: CRJ-700, рассчитанному на 74 пассажира, и Dash 8-400 (Q400), где установлено 78 кресел. За последние 20 лет существенно изменился состав перевозимых грузов — почтовые и попутные отправления теперь характеризуются сравнительно низкой плотностью, примерно от 80 до 112 кг на кубический метр, что обусловлено текущими рыночными тенденциями.
Сегодня уже не редкость, когда воздушные суда можно легко переоборудовать из пассажирских в грузопассажирские или полностью грузовые машины — подобная гибкость присуща, к примеру, EMB-120 и Ан-140-100. Предлагается несколько вариантов конфигураций нашего самолёта: 44 места и 12 кубометрами грузового объёма, 36 мест с 16 кубометрами или 20 пассажирских сидений вместе с 27 кубическими метрами полезного пространства.
Грузовой отсек объемом 45 кубометров выгодно отличает этот самолет среди аналогов. Его задняя дверь, размером 1030 на 1780 мм, позволяет загружать разнообразные грузы, включая нестандартные, как «груз 200».
В версии с медицинским оборудованием дверь достаточно широкая для носилок или подъемных механизмов, подобных тем, что используются на самолетах SSJ100 и Ан-148 в МЧС России. Для «Авиалесоохраны» предусмотрена специальная сдвижная часть двери, упрощающая парашютные прыжки пожарных.
Уникальная особенность — увеличенная топливная емкость, обеспечивающая беспосадочные перелеты более 5500 км. Хотя продолжительные полеты на винтовом самолете могут быть неудобными, самолет обладает потенциалом для региональных перевозок. Например, он может без дозаправки преодолеть маршрут из Якутска через Саскылах, Тикси, Чокурдах и Мому, возвращаясь обратно.
Несмотря на неполное использование грузового потенциала, запас мощности позволяет планировать рейсы к аэродромам с ограниченным топливным и смазочным снабжением. Базовая модель L-610 изначально была экспериментальным турбовинтовым региональным самолетом, не предназначенным для массового производства.
Но был создан новый самолет, а не модернизированный прототип. Используются полностью отечественные материалы, крепежные элементы и комплектующие. Фюзеляж претерпел значительные изменения: форма, поперечное сечение, дизайн носовой и хвостовой частей, фонарь кабины пилотов. Конструктивно-силовая схема, расположение крыла и оперения также обновлены.
Оперение и зона примыкания крыла к фюзеляжу подверглись значительным изменениям. Крыло получило крупные фрезерованные панели, что изменило его силовую структуру. Управляющие поверхности крыла — закрылки, элероны и интерцепторы — усовершенствованы. Внедрена электротепловая система противообледенения.
Чтобы соответствовать требованиям технического задания, архитектуру самолета пришлось изменить. Ширина внутреннего пространства увеличилась на 10%, фюзеляж удлинился более чем на метр, вход осуществляется через трап спереди. Крыло вышло за границы первоначального контура, топливные баки внутри крыльев увеличились почти вдвое, а максимальная взлетная масса возросла примерно на 20%. Для этого модернизировали силовую установку с более мощными двигателями и усиленным шасси.
От первоначального прототипа остались лишь некоторые элементы аэродинамического дизайна, такие как крыло с определенной профилевкой и V-углом, но и они претерпели изменения.
Согласно техническому заданию Минпромторга России, цена летного часа в 2020 году составляла 150 тыс. рублей при среднем налете 150 часов ежемесячно. Эта сумма включает прямые расходы на эксплуатацию и топливо, но не учитывает лизинговые платежи. Стоимость турбореактивного самолета на 2020 год оценивается в диапазоне 830 миллионов рублей без учета НДС.
Рассматривались вопросы выбора материалов, технологий и применения композитов. Основной каркас ТВРС, включая фюзеляж, крыло, киль и стабилизатор, выполнен по традиционной методике цельнометаллической сборно-клепаной конструкции. Однако для некоторых элементов, таких как закрылки, интерцепторы, носовой обтекатель и законцовка фюзеляжа, используются современные композитные материалы.
Внутреннее убранство кабины активно использует композитные материалы в полах, потолках и панелях. Конструкция рулевых механизмов и элеронов пока не определена, возможно, предпочтут традиционные технологии. Утверждены двигатели ТВ7-117 и шасси, остекление кабины экипажа. Основные параметры внешнего дизайна и оборудования уже установлены, осталось выбрать исполнителей для некоторых компонентов.
Для силовой установки планируется двигатель ТВ7-117СТ-02 от АО «ОДК-Климов», специально созданный для ТВРС с мощностью 2300-2600 л.с. В предыдущей версии мощность была 2900-3100 л.с., но модернизированный двигатель мощнее на взлётном режиме. Ключевое изменение — закрепление маслорадиатора и выхлопного патрубка на двигателе, что упрощает обслуживание. Масло больше не нужно сливать при замене мотора, а масляные каналы стали короче и защищённее.
Переход от воздушного запуска двигателей к электрическому упрощает обслуживание. В регионах за Уралом электрозапуск уже используется: вертолёты Ми-8, самолёты Ан-24, Ан-26 и Ан-12 оснащены электрическими системами запуска.
АО «Уральский завод гражданской авиации» (УЗГА) разрабатывает ключевые системы самолёта: управление штурвалом, гидравлику, топливные и дренажные системы, пожарную защиту. Компания также создаёт кислородные системы, аварийно-спасательное оборудование, интерьер и бытовые устройства. Вопрос о самостоятельной разработке некоторых узлов, таких как фонарь кабины и шасси, пока не решён.
Ответственность включает управление оборудованием, техническую поддержку и наземное обслуживание. Расскажите о главных этапах проекта и планах на будущее.
Подготовительные работы по проекту ТВРС в АО «УЗГА» начались в 2018 году. За полтора года создали прототип, что позволило собрать информацию для дальнейшего развития проекта. Государственный контракт подписан 25 декабря 2020 года. Презентация и оценка технического проекта запланированы на декабрь 2021 года, но разработка начнётся раньше. Первичная сертификация планируется к концу 2024 года.
Остаются вопросы о серийном производстве: где будет сборка, как будет организована кооперация, какие компании войдут в производственную цепочку. Вопрос о начале серийного выпуска остаётся открытым. Опытные модели ТВРС будут собираться на заводе в Екатеринбурге. Производственные процессы объединены в единый цикл с использованием мощностей предприятий из Таганрога, Комсомольска-на-Амуре, Нижнего Новгорода и Самары.
Планируется ежегодный выпуск 26 самолётов. Когда будет достигнут такой уровень производства? Максимальная производственная мощность будет достигнута к 2031 году, к седьмому году серийного производства.
Проведён анализ затрат на запуск производства? Расходы на подготовительные этапы и организацию производства соответствуют финансовым рамкам государственного контракта.
Как будет осуществляться послепродажная поддержка, и кто будет отвечать за интеграцию системы? Планируется создать гибкую систему сервисного обслуживания, передав большинство задач авиакомпаниям и их партнёрам.
Документация Минпромторга РФ детально прописывает условия послепродажного обслуживания, включая нормативы трудозатрат и интервалы между ремонтными работами. Система рассчитана на работу до 500 лётных часов без технического вмешательства.
ТТЗ обязывает разработать комплекс технических средств для подготовки персонала. Этот комплекс будет разрабатываться одновременно с сертификацией ТВРС и включает тренажёр класса D. Производство тренажёра возложено на АО «ЦНТУ «Динамика». Место для обучения пилотов и техников будет определяться с учётом этого комплекса.
АО «УЗГА» планирует создать учебный центр для обучения и повышения квалификации лётчиков и техников. Главная задача центра — подготовка кадров для авиационной сферы. В будущем центр будет функционировать как специализированное учреждение, обеспечивающее профессиональное развитие специалистов.