Авиация и время 2015 02

Ан-178. Оптимальный самолет как интеграция необходимого и возможного

Дмитрий Кива/ Президент-Генеральный конструктор ГП «Антонов», академик НАН Украины

Событие, состоявшееся 16 апреля на Государственном предприятии «Антонов», стало не просто презентацией нового изделия от всемирно известного разработчика. Продемонстрировав средний транспортный самолет Ан-178, «Антонов» совершил еще один важный шаг к реализации сформулированной предприятием формулы своего развития -.«Разрабатывать только то, что требует рынок. Разрабатывать с минимальными затратами. Разрабатывать семейства авиатехники. Поддерживать и сопровождать свои изделия на протяжении их всего жизненного цикла».

Создание Ан-178 позволило совершить качественный скачок в развитии семейства самолетов, начало которому в 2004 г. положил региональный реактивный пассажирский Ан-148-100. В настоящий момент в него входят 8 крылатых машин, которые сертифицированы и строятся серийно. Это линейка региональной пассажирской авиатехники Ан-148-100A/B/E, Ан-148-200, Ан-158, самолет с англоязычной кабиной и специализированные варианты: VIP-назначения Ан-148-100ЕА и медицинский Ан-148-100ЕМ. В проектировании находится самолет с увеличенной дальностью полета Ан-148-300, на базе которого предполагается создать целый спектр вариантов спецназначения. До сегодняшнего дня в семействе не хватало лишь рамповых транспортных самолетов – класса авиатехники, являющегося профильным для ГП «Антонов», где опыт предприятия признан во всем мире. К такой технике можно отнести и презентуемый Ан-178.

Сегодня разработка авиатехники происходит не по чьей-либо прихоти, решение о старте той или иной программы принимается только после проведения обширных исследований и подписания договоров с потенциальными заказчиками, в которых прописаны и ожидаемые условия эксплуатации, и технический уровень, и сроки поставок, и многое другое.

Отправной точкой отсчета истории Ан-178, определившей его переход из разряда перспективных проработок в сформировавшуюся программу, стало соглашение, подписанное 19 августа 2009 г. между ГП «Антонов» и одной из крупных коммерческих грузовых авиакомпаний, о создании грузового самолета с хвостовым люком-рампой на базе пассажирского Ан-158. Проект, получивший рабочее обозначение Ан-158Т, предполагал создание транспортного средства для перевозки всей существующей в мире номенклатуры генеральных грузов (на поддонах и в контейнерах, включая морские контейнеры) из крупных аэропортов-хабов по сети региональных аэродромов.

Получив стартовый заказ, ГП «Антонов» начал маркетинговые исследования о целесообразности создания грузовой машины такой размерности. Были проведены переговоры с различными потенциальными коммерческими и военными заказчиками.

Прежде всего, новым проектом заинтересовалось Министерство обороны Украины. С его профильными исследовательскими институтами был проведен целый комплекс рабочих встреч и консультаций по отработке требований и постановке задач для перспективного среднего военно-транспортного самолета.

В результате было принято решение о начале опытно-конструкторских работ над самолетом, получившим наименование Ан-178 и предназначенным для перевозки 13-15 т грузов с возможностью увеличения грузоподъемности до 18 т в перегрузочном режиме.

В 2011 г. в истории Ан-178 произошло сразу два важных события, которые позволили начать как его полномасштабную разработку, так и подготовку серийного производства. Во-первых, 17 августа 2011 г. с уже упомянутой авиакомпанией было подписано соглашение о намерениях по созданию и продвижению на рынок авиаперевозок коммерческого грузового самолета Ан-178, в котором авиакомпания выступала заказчиком первой партии серийных самолетов. Во-вторых, Министерство обороны Украины одобрило проект и также выдало заказ на разработку военно-транспортного варианта Ан-178.

28 декабря 2011 г. был утвержден директивный план-график создания Ан-178 с постройкой двух его опытных образцов – первого для проведения летных, а второго для прочностных испытаний.

Таким образом, облик Ан-178, его размерность и технические возможности были определены стартовыми заказчиками и рыночной целесообразностью.

Ан-178 во время частотных испытаний. Март 2015 г.

Самая жестокая конкуренция в транспортной авиатехнике наблюдалась в классе средних рамповых грузовых самолетов, таких как: С-160 (выпущено 214 штук), Ан-12 (более 1400 штук, включая его китайский вариант Y8) и С-130 (2480 экземпляров). Согласно прогнозам, в ближайшие 20 лет в мире будет списано около тысячи таких самолетов. Наибольший накал такой борьбы наблюдается в диапазоне грузоподъемности «20+», где на рыночную нишу, занятую нестареющим C-130J «Геркулес», претендуют сразу три машины: реактивные бразильский КС-390 и проектируемый российский МТА, а также китайский турбовинтовой Y9.

Разрабатывать надо только то, что требует рынок. Можно нацелиться на сегмент, занятый «Геркулесом», и ввязаться в конкурентную борьбу с четырьмя участниками. Однако «Антонов», продвигая Ан-178, определился в еще одной и весьма обширной рыночной нише – непосредственной замене самолетов Ан-12 и С-160, которые имеют несколько меньшую грузоподъемность и взлетную массу, а главное – существенно меньшую стоимость.

ГП «Антонов» располагает колоссальной статистикой по самолету Ан-12, а также отслеживает применение С-160. В процессе ее обработки выяснились интересные факты. Так, Ан-12 крайне редко применялся со своей максимально заявленной коммерческой нагрузкой. За долгий период службы Ан-12 и С-160 во многих странах мира сформировался целый спектр задач, идеально приспособленных под транспортные средства именно такой размерности. Средний груз при выполнении таких перевозок составлял 11-13 т (более чем 70% транспортных задач), а дальность полета – 2000- 3000 км. Таким образом, сформировалась устойчивая транспортная ниша. В коммерческой авиации это – перевозка грузов, пакетируемых (генеральных) и в навал, а в военной авиации – логистическая поддержка вооруженных сил.

Перевозка колесной самоходной и несамоходной, а также бронетехники выполнялась на Ан-12 и С-160 нечасто. Эту тенденцию наглядно продемонстрировал и недавний вооруженный конфликт в Мали, когда колесная и гусеничная военная техника, а также вертолеты перевозились самолетами Ан-124 и С-17, а С-160 и С-130 занимались, в основном, переброской средств материально-технического обеспечения войск. Использование Ан-12 для десантирования бронетехники Воздушно-десантных войск сошло на нет уже к середине 1980-х годов прошлого века, поскольку новые модели БМД существенно прибавили в весе, и для их сброса предназначалась уже более тяжелая авиатехника.

Помимо армейской логистики, в основные задачи современных средних военно-транспортных самолетов входят: парашютное десантирование грузов на платформах или небольших подразделений войск, транспортировка раненых и перевозка легкой колесной техники, доставка военного оборудования и двигателей (в т.ч. авиационных). Такие самолеты также часто применяются для перевозки относительно небольших партий гуманитарных грузов на поддонах и в контейнерах в труднодоступные районы мира. Использование для этого более крупных воздушных грузовиков может оказаться экономически не оправданно.

Очевидно, что для выполнения вышеуказанных задач вполне достаточной является грузоподъемность порядка 15-18 т. Далее: именно пакетируемые грузы определяют оптимальные поперечные габариты и размеры такого транспортного средства. А чтобы не «возить воздух» и сделать машину более легкой, оптимальные поперечные габариты кабины следует выбирать из расчета перевозки всех существующих генеральных грузов, включая морские контейнеры. То есть, объекты размерами 2,44x2,44 м в поперечнике.

Длина кабины Ан-178 выбиралась, исходя из размещения в ней типового набора таких грузов с минимизацией свободного пространства. Например, два морских контейнера или четыре поддона, размером 88х 125 дюймов с нормируемыми зазорами. Примечательно, что размеры кабины оказались очень близкими к имеющимся у самолетов Ан-12 и С-160. Это означает, что количество перевозимых солдат и десантников не будет уступать ветеранам.

Коль приоритетной задачей создания Ан-178 выбрана замена парка Ан-12, следует представить и основные преимущества нового самолета. Наверное, первым и важнейшим из них является соответствие Ан-178 современным нормам летной годности, а с учетом последующего развития самолета – и перспективным требованиям.

Грузовая кабина (с установленной испытательной аппаратурой) и основные опоры шасси самолета Ан-178

Летчики-испытатели Андрей Спасибо и Сергей Трошин (слева направо) в кабине Ан-178

Сегодняшней тенденцией развития средней грузовой рамповой авиатехники является замена четырехмоторных турбовинтовых самолетов на двухмоторные турбореактивные. Это относится ко всем новым изделиям такого класса, кроме разве что китайского Y9. Ан-178 при практически равном с Ан-12 километровом расходе топлива будет иметь существенно более высокую производительность, благодаря большей на 35% крейсерской скорости, причем новый самолет сможет применяться на высотах до 12,2 км, тогда как крейсерская высота полета Ан-12 ограничена величиной 8,5 км.

Еще одним преимуществом Ан-178 является наличие полноценной герметичной грузовой кабины, а не рудиментарного, оставшегося по наследству от пассажирского Ан-10, небольшого гермосалона для сопровождающих. Это не только позволяет без ограничений по высоте полета перевозить в фюзеляже людей, но и существенно расширяет номенклатуру грузов. Наличие гермокабины особо важно и в случае использования самолета для перевозки больных и раненых на носилках.

В отличие от Ан-12 антоновская новинка оснащена полноценным люком-рампой. Причем, чтобы уменьшить угол наезда на рампу, шасси оснащено системой приседания. На новом самолете грузовой пол не имеет перелома по длине и позволяет размещать грузы без ограничений в рамках выбранных габаритов кабины.

Ан-178 в эксплуатации будет существенно дешевле Ан-12. Прежде всего, потому, что он имеет два двигателя вместо четырех. Исключено достаточно трудоемкое обслуживание воздушных винтов и их редукторов. Кроме того, состав летного экипажа Ан-178 вдвое меньше, чем у Ан-12 – 3 человека против 6, а это зарплаты, страховки, обучение и прочие расходы. Современное бортовое оборудование позволяет значительно упростить и удешевить техническое обслуживание, сократить время диагностики неисправностей и принятия решений по их устранению.

Как и предшественник, «сто семьдесят восьмой» сможет применяться автономно, вне основных аэропортов базирования, включая слабоподготовленные аэродромы с грунтовыми взлетно-посадочными полосами. В отличие от имеющихся конкурентов, в состав бортового транспортного оборудования Ан-178 опционально может включаться верхнее погрузочно-разгрузочное устройство,что позволит выполнять перевозки без специальной аэродромной инфраструктуры – т.е. хоть в пустыне, хоть в тундре.

Разрабатывать с минимальными затратами – один из наших принципов. Причем, в случае с Ан-178 он тесно увязан с принципом разработки новых самолетов в рамках существующих семейств. Выбранная грузоподъемность позволила существенно ограничить максимальную взлетную массу нового изделия, что, в свою очередь, дало возможность создать самолет на базе технического задела по семейству Ан-148.

Если бы «Антонов» проектировал самолет из расчета на грузоподъемность в 20-23 т, то он оказался бы в 1,5 раза большим по взлетной массе, и практически ничего из задела по конструкции и системам Ан-148/Ан-158 использовать было бы невозможно.

«Сто семьдесят восьмой» по составу планера и бортового оборудования на 50-60% унифицирован с пассажирскими самолетами Ан-148 и Ан-158. От предшественников он получил консоли крыла с механизацией и установленными в них системами, горизонтальное и вертикальное оперение, кабину пилотов, базовый комплекс радиоэлектронного оборудования, большинство самолетных систем, а также отработанные на пассажирских машинах технические и технологические решения. Маршевые двигатели Д436- 148ФМ, устанавливаемые на Ан-178, являются дальнейшим развитием силовой установки, примененной на Ан-148 и Ан-158. Такая унификация, кроме снижения технических рисков, позволила в несколько раз уменьшить стоимость разработки.

Ряд отработанных технических решений, сертифицированных на Ан-148 и Ан-158, можно будет применить и на Ан-178 без дорогостоящего процесса отдельных испытаний этих систем и изделий на самолете. Это существенно ускорит и удешевит процесс сертификации. Например, комплекс БРЭО самолета Ан-148 позволяет совершать посадку в условиях метеоминимума, согласно требованиям IIIA-категории ICAO. Соответственно, количество полетов для сертификации по IIIA-категории посадки нового самолета можно будет существенно сократить.

Одним из важнейших параметров, определяющих экономическую эффективность любого изделия,является стоимость его жизненного цикла. Она суммируется из стоимости приобретения, технического обслуживания, поддержки и ремонта, которые напрямую зависят от покупной стоимости. Ко всему этому добавляются и затраты на израсходованное топливо за период от закупки до списания.

Поддержка Ан-178 в эксплуатации – система его технического, гарантийного и послегарантийного обслуживания и ремонта – полностью унифицирована с поддержкой существующих самолетов семейства. Это дает весомую экономию средств и снижает стоимость владения самолетом.

Еще одной важной составляющей, влияющей на рыночную привлекательность нового продукта, является наличие тренажера для подготовки летных экипажей. Создание и сертификация современного авиационного тренажера класса «D» сегодня обходится в десятки миллионов долларов. Доработка программного обеспечения уже существующего тренажера КТС-148/158 для Ан-148 и Ан-158, с учетом особенностей пилотирования и применения рампового транспортного самолета позволит с минимальными затратами создать унифицированный тренажер для подготовки экипажей и пассажирских, и транспортной машин.

Если бы «Антонов» создал свое новое изделие «с чистого листа» без унификации с линейкой Ан-148 и Ан-158, то на его разработку и создание системы поддержки в эксплуатации потребовалось бы в 2-2,5 раза больше инвестиций и примерно вдвое большее время.

Создав Ан-178, мы построили самолет, оптимальный в своей транспортной нише. Нам удалось интегрировать в нем необходимое – выполнить требования заказчиков к решаемым задачам, и возможное – сделать это, используя огромный интеллектуальный и технологический задел по семейству пассажирских самолетов Ан-148 и Ан-158. Такой путь стал единственно правильным решением в условиях существующих экономических и технических реалий.

два морских контейнера

четыре поддона размером 88х 125 дюймов

два микроавтобуса

два грузовика ГАЗ-66

бронеавтомобили КрАЗ «Спартан» и «Кугуар»

десантируемые поддоны «463L»

ГП «Антонов» передал на испытания первый летный экземпляр Ан-178. Он собран в гражданской комплектации и не имеет специфических признаков военнотранспортного самолета. По массе полезной нагрузки гражданский и предполагаемый военно-транспортный вариант тоже несколько отличаются. Так, для гражданской машины максимальная коммерческая нагрузка составит 16 т. Военно-транспортный самолет поднимет от 15 т до 18 т (в перегрузочном варианте). Разница обусловлена разным составом бортового, транспортного и специального оборудования.

Ан-178 изначально рассматривается как базовая платформа для создания целого спектра модификаций гражданского и военного назначения. Как минимум о двух предполагаемых гражданских вариантах можно говорить уже сегодня. Это самолет спасения на море, позволяющий осуществлять парашютное десантирование спасательного катера, и специализированный медицинский самолет, оснащенный реанимационными модулями. Что касается военных модификаций, можно предположить, что любые спецварианты, реализованные на самолетах Ан-12 и С-160,'могут быть созданы и на основе Ан-178.

Развитие нового самолета возможно не только в направлении создания функционально отличающихся вариантов и модификаций, но и путем установки на него агрегатов, систем и оборудования альтернативных разработчиков. Это позволяет расширить потенциальный рынок машины и максимально адаптировать ее к специфическим требованиям заказчиков. Не исключается и применение альтернативной силовой установки на основе зарубежных маршевых двигателей. Этот вариант получил рабочее наименование Ан-178-111.

Новый самолет предполагается продавать не только на постсоветском пространстве и на традиционных рынках авиатехники «Антонов». Уже проведены предварительные переговоры с целым рядом заказчиков из стран Азии, Европы, Африки. Я надеюсь, что в этом году, когда мы начнем летные испытания самолета, читатели узнают о конкретных заказах и заказчиках Ан-178.

Создание Ан-178-111 позволит попутно адаптировать отработанные на нем технические решения и ко всему семейству Ан-148 и Ан-158, что позволит расширить его рыночную привлекательность. В этом вопросе планы у ГП «Антонов» самые серьезные, фирма располагает подготовленным кадровым составом, а опыт практического решения, на первый взгляд, невозможных проблем придает уверенность в том, что Ан-178 оправдает надежды коллектива, сделавшего ставку именно на эту крылатую машину.