Авиация и космонавтика 2005 08

НОВЫЙ ТУПОЛЕВСКИЙ ТУ-204-300 ВЫХОДИТ НА ЛИНИИ

Прошло два года с момента проведения МАКС-2003. За это время е деятельности авиастроительной компании ОАО «Туполев» произошлс несколько важных событий, дающи> возможность руководству фирмы и всему ее коллективу с уверенностью смотреть в будущее. Ярким подтверждением этого стала передача в мае месяце 2005 года авиакомпании «Владивосток Авиа» первого из заказанных ею новейших туполевских авиалайнеров Ту-204-300 № 64038, за которым вскоре последовал борт Ту- 204-300 N о 64026.

Вернемся на два года назад, в август 2003 года. 18 августа, накануне открытия МАКС-2003, совершил первый полет серийный экземпляр нового авиалайнера из известного тупо- левского семейства магистральных пассажирских самолетов Ту-204/214 – средне-дальнемагистральный самолет Ту-204-300 (No 64026). На следующий день новый самолет перелетел на аэродром в городе Жуковском, где принял участие в МАКС-2003.

В ходе МАКС-2003 ОАО «Туполев» в своей экспозиции гражданской авиатехники представило, как на статической стоянке, так и в полете, некоторые свои новые магистральные пассажирские самолеты – Ту-204-300, Ту-214 и Ту-334-100, а также «грузовик» Ту-204С, входящие в широкое семейство туполевских самолетов гражданского назначения, спроектированных этой фирмой за последние годы. В ходе салона были проведены переговоры с несколькими авиакомпаниями о поставках новых пассажирских самолетов, в том числе и новейшего Ту-204-300.

За прошедшие годы самолеты семейства Ту-204/214 постепенно начали занимать подобающее им место в системе авиационных пассажирских и грузовых перевозок как на линиях внутри страны, так и за рубежами нашей Родины.

В настоящее время более двух десятков самолетов семейства Ту- 204/214 успешно эксплуатируются различными авиакомпаниями России, несколько Ту-204-120 и Ту-204-120С работают в египетской авиакомпании «Аэр Кайро». Туполевские грузовики Ту-204С регулярно перевозят грузы на европейских линиях. На общем, в основном невеселом, фоне переоснащения отечественного парка гражданских самолетов на новую отечественную авиатехнику, успешная деятельность ОАО «Туполев» по продвижению самолетов семейства Ту- 204/214 в эксплуатацию выглядит впечатляющей и обнадеживающей для всей нашей авиационной промышленности.

Эти весомые успехи фирмы недавно были отмечены высшими государственными инстанциями России. 9 сентября 2004 года Указом Президента Российской Федерации была присуждена Государственная премия РФ 2003 года в области науки и техники за создание и внедрение в эксплуатацию семейства магистральных самолетов Ту-204/214 группе сотрудников ОАО «Туполев», представителям серийных заводов, авиакомпаний и ЦАГИ.

В полной мере это касается и одного из последних самолетов этого семейства Ту-204-300, работы по которому для фирмы стали одними из важнейших. Касались они не только совершенствования техники, но и решения всех смежных проблем, связанных с освоением новой машины в авиакомпаниях.

13 сентября 2004 года в Авиационном учебно-методическом центре ОАО «Туполев» началась переподготовка инженерно-технического персонала авиакомпании «Владивосток Авиа» на приобретаемые компанией самолеты Ту-204-300. В ноябре закончилась подготовка данной группы.

26 октября 2004 года там же началась подготовка летного состава этой авиакомпании. В декабре группа летного состава авиакомпании закончила курс теоретической подготовки, одновременно была подготовлена группа бортпроводников этой компании.

7 октября 2004 года серийный самолет Ту-204-300 (No 64026), проходивший сертификационные испытания, выполнил перелет с аэродрома «Раменское» во Владивосток, преодолев расстояние 7100 км с коммерческой нагрузкой 14,2 т за 8 часов. 11 октября самолет вылетел обратно в «Раменское». На состоявшейся во Владивостоке по случаю этого события пресс-конференции была отмечена важность ввода в строй новой отечественной авиационной техники для авиакомпаний России, а также доказанная на практике способность Ту- 204-300 преодолевать большие расстояния с полной коммерческой нагрузкой на беспосадочных рейсах, связывающих Приморье с Москвой и Санкт-Петербургом.

25 ноября 2004 года совершил первый полет серийный Ту-204-300 (No 64038) производства «Авиастар- СП», предназначающийся для поставки в авиакомпанию «Владивосток Авиа». 15 февраля 2005 года эта машина совершила демонстрационный рейс по маршруту Ульяновск-Владивосток- Москва. Это первый из четырех самолетов Ту-204-300, поставляемых в «Владивосток Авиа». Пассажирский салон самолета, рассчитанный на 142 места, по уровню комфорта соответствует самым высоким мировым стандартам.

14 мая 2005 года самолет Ту-204- 300 получил сертификат типа, подтверждающий полное соответствие самолета принятым в России авиационным правилам АП-25, которые гармонизированы с европейскими авиационными нормами JAR-25. Также Ту- 204-300 получил сертификат типа по шуму на местности. Эти документы Авиационного регистра Межгосударственного авиационного комитета позволяют самолетам этого типа выполнять пассажирские перевозки как на территории Российской Федерации, так и за рубежом.

Интерьер салона Ту-204-300

Работы по Ту-204-300, как модификации базовой конструкции Ту-204, ОАО «Туполев» начались еще в 1993 году. Новый вариант Ту-204 в ОКБ и потенциальными заказчиками рассматривался как магистральный пассажирский самолет с уменьшенной, по сравнению с Ту-204, пассажиров- местимостью для эксплуатации на ближних авиалиниях с аэродромов класса В (взлетная масса 85000 кг, дальность полета до 3500 км, потребная длина ВПП 1800 м); в варианте с увеличеной взлетной массы до 103000 кг – для эксплуатации на средних и дальних авиалиниях (при увеличенном запасе топлива дальность полета планировалось довести до 9200 км). В отличие от базового Ту-204, Ту-204-300 на 6,0 м должен был иметь более короткий фюзеляж и новую систему автоматики контроля центровки с учетом увеличения запаса и порядка выработки топлива. Одновременно было сокращено максимальное количество пассажиров, размещавшихся в салонах самолета. Кабина пилотов была унифицирована с кабиной Ту-204, в варианте для полетов на дальних авиалиниях предусматривалось место для отдыха экипажа (в конце пассажирского салона). Предусматривались варианты развития Ту-204- 300 с зарубежными двигателями и грузовые варианты.

Работы по Ту-204-300 в ОАО «Туполев», как и по базовому варианту Ту-204, возглавил главный конструктор Л.А.Лановский. По программе создания Ту-204-300 в 1994 году путем переделки первого экземпляра Ту204 (№ 64001) был подготовлен демонстрационный нелетающий образец, на котором проводились некоторые отработки конструкции будущих серийных Ту-204-300, которые уже были заложены и находились в производстве на серийном заводе «Авиастар-СП», в Ульяновске. Предполагалось, что при нормальном ходе финансирования проекта первые Ту- 204-300 должны были появиться на линиях уже в 1997 году.

Предварительный анализ потребностей рынка, как внутри страны, так и за рубежом, показал достаточно высокую потребность авиакомпаний в пассажирских самолетах подобной концепции. Но реалии России второй половины 90-х годов не позволили в полной мере осуществить планы ОАО «Туполев» по этому перспективному самолету, и появление его на авиалиниях России, но уже в значительно измененном и улучшенном виде, сместилось в наши дни.

Средне-дальнемагистральный пассажирский самолет Ту-204-300 является представителем типового ряда турбореактивных самолетов гражданского назначения, разработанных или разрабатываемых в последние годы ОАО «Туполев».

В программе создания и производства Ту-204-300 участвуют следующие основные российские предприятия: ОАО «Туполев» – головной разработчик самолета, ЗАО «Авиастар- СП» – производитель серийных самолетов, Пермский моторный завод, «Авиадвигатель» – разработчики и производители двигателей ПС-90А для силовой установки самолета. В разработке и производстве систем, агрегатов и различных комплектующих изделий и материалов для самолета участвуют сотни предприятий России и ближнего зарубежья.

Ту-204-300 предназначен для перевозки пассажиров, багажа и грузов на магистральных внутренних и международных трассах протяженностью от 5000 до 8500 км. Повышенный уровень комфорта пассажирского салона позволяет пасса жирам легче переносить длительные перелеты, на которые рассчитан Ту-204-300. По сравнению с Ту-204-100 максимальная коммерческая нагрузка самолета сокращена до 18000 кг при значительном увеличении дальности полета.

Базовая компоновка пассажирской кабины – трехсалонная и предлагается эксплуатирующим авиакомпаниям в трех вариантах:

– вариант на 157 пассажирских мест экономического класса (шаг кресел – 810 мм);

– вариант на 155 пассажирских мест экономического класса (шаг кресел – 810 мм);

– двухклассный вариант на 142 пассажирских места, предусматривающий салон на 8 мест бизнес-класса (шаг кресел – 1050 мм) и 134 места экономического класса (шаг кресел – 810 мм).

По желанию заказчика самолет может поставляться с салонами в других компоновках, с учетом требований эксплуатантов.

Конструкция пассажирского салона Ту-204-300 позволяет про изводить его переоборудование из одного варианта компоновки в другой за короткий срок в условиях аэропорта.

Экипаж самолета составляет 3 человека. В дальнейшем планируется выпуск Ту-204-300 с экипажем из двух человек. В самолете предусмотрены места на 5 – 8 бортпроводников.

Особенностью оборудования пассажирского салона бизнес-класса является наличие индивидуальной информационно-развлекательной системы, позволяющей смотреть в полете видиофильмы, информационные материалы авиакомпании, получать информацию об основных параметрах полета (текущая высота и скорость полета, координаты самолета). Кроме того, на самолете установлена види- окамера, транслирующая пасса жирам вид из кабины пилотов. Видеомониторы системы установлены но каждом пассажирском месте. В салонах экономического клосса видеомониторы расположены через каждые три ряда пассажирских кресел.

Практическая дальность полета Ту- 204-300, в зависимости от коммерческой нагрузки при принятых резервах топлива и при максимальной взлетной массе 105000 кг, при полете на высоте 10100 – 11600 м и скорости соответствующей М=0,76- 0,78, имеет следующие значения: при максимальной коммерческой нагрузке 18000 кг – 5600 км; при коммерческой нагрузке 13500 кг – 7500 км.

Проектный ресурс и срок службы самолета соответствуют 45000 летных часов, 25000 полетов и 20 календарным годам. В ходе эксплуатации по согласованию с ОАО «Туполев» возможно увеличение ресурса до 60000 летных часов, 400000 полетов и календаря до 25 лет. Эксплуатация самолета и его агрегатов производится по техническому состоянию, в рамках действующего этапа отработки ресурса. Ресурсные параметры самолета уточнаются поэтапно по результатам лабораторных испытаний и опыта эксплуатации самолета и его агрегатов.

Как и все самолеты семейства Ту- 204/214 самолет Ту-204-300 отличают высокие эксплуатационные качества, к которым можно отнести:

– высокий уровень надежности

– соответствие российским и европейским нормам летной годности, требованиям ИКАО и нормам евро- контроля

– низкий уровень шума на местности, в салонах и в кабине экипажа

– соответствие международным требованиям по воздействиям на окружающую среду

– высокая экономичность, использование современных экономичных двигателей с малыми удельными расходами топлива

– использование новейшего бортового оборудования

– комфортабельный салон с современным интерьером

– возможность получения модификаций на основе базовой конструкции, как целевого назначения, так и по ряду агрегатов и систем

– использование новейших технологий при проектировании, производстве и эксплуатации

– эффективные устройства технического контроля

– простота и удобство наземного технического обслуживания, высокие показатели эксплуатационной технологичности

– относительно невысокая стоимость самолетрв, по сравнению с их западными современными аналогами

Весь перечисленный набор потребительских преимуществ Ту-204-300 получен за счет принципиально новых конструктивных и технологических решений, внедренных в практику нашей авиационной промышленности в ходе создания самолетов семейства Ту-204/214.

При создании Ту-204-300 использовались новейшие достижения в области аэродинамики, авиадвигате- лестроения и систем бортового оборудования. Конструкция планера самолета разработана на основе передовых методов проектирования на базе конечно-элементных моделей, с широким применением новейших металлических сплавов и неметаллических композиционных материалов и наиболее прогрессивных технологических процессов. Самолет Ту-204- 300 отвечает современным и перспективным экологическим требованиям и обеспечивает высокую надежность и безопасность полетов. Соответствие летно-технических, экономических и эксплуатационных характеристик самолета соответствует современному мировому уровню, что подтверждено испытаниями самолета.

Отметим наиболее важные конструктивные и технологические моменты, позволившие получить столь эффективный современный пассажирский самолет.

Аэродинамика самолета. Аэродинамическая компоновка крыла базируется на новейших разработках ЦАГИ, обеспечивающих высокое аэродинамическое качество и несущие свойства во всех полетных конфигурациях, а также требуемые характеристики устойчивости и управляемости на всех режимах полета. Совместно с ЦАГИ для крыла самолетов семейства создан эффективный суперкретический профиль, позволивший увеличить относительную толщину крыла и уменьшить угол его стреловидности, что позволило снизить массу его конструкции. На основе этого профиля создано высокоэффективное крыло большого удлинения с профилированными законцовками. Применение данного крыла, а также улучшение качества внешней поверхности самолетов и применение конструктивных мероприятий для снижения балансировочных потерь на крейсерском режиме полето позволило получить для Ту-204-300 высокие значения аэродинамического качество на крейсерском режиме. Эти значения соответствует мировому уровню, достигному для самолетов подобного класса. Примененная механизация крыла позволила обеспечить на взлетно-посадочных режимах высокие значения Су, что позволяет обеспечить хорошие взлетно-посадочные характеристики самолета и является значительным достижением для данного класса самолетов.

Кабина Ту-204-300

Силовая установка. На самолете установлены два отечественных двухконтурных турбореактивных двигателя (ТРДД) типа ПС-90А (взлетная тяга 16000 кгс), имеющих высокую топливную экономичность и соответствующих требованиям ИКАО по уровню шума на местности и эмиссии продуктов сгорания в атмосферу. Двигатели установлены на пилонах под крылом. Запуск двигателя от воздушной турбины стартера, приводимой в действие сжатым воздухом от вспомогательной силовой установки ВСУ типа ТА 12- 60, или от наземной установки, или от компрессора второго работающего двигателя. Реверсивное устройство двигателя – решетчатого типа с использованием реверсирования воздуха наружного контура ТРДЦ. Двигатель оборудован электронно-гидромеханической системой регулирования. Техническое обслуживание двигателей проводится по техническому состоянию. ПС-90А имеет удельный расход топлива на крейсерском режиме полета 0,58-0,60 кг/кгхчас, что соответствует лучшим западным двигателям этого класса (RB-211-535 и PW-2040). ВСУ типа ТА 12-60, установленная в хвостовой части фюзеляжа обеспечивает запуск двигателей на земле и в полете, питание бортовой сети переменным током на земле и в отказных случаях в полете, питание бортовой СКВ на земле и в случае необходимости в полете. На каждом ТРДД установлены по одному интегральному генератору. Мощность каждого генератора 90 кВА. От генераторов питается основная система переменного тока стабильной частоты.

Конструкция планера и технология производства. При проектировании самолетов семейства была разработана математическая конечно-элементная модель конструкции планера, которая позволила провести анализ напряженно-деформи- рованного состояния конструкции и обеспечила возможность определить оптимальные конструктивно-силовые схемы крыла, фюзеляжа, оперения, а также их со членений и соединений, что обеспечило создание прочной, безопасной и надежной конструкции планера при минимальной массе конструкции. В конструкции планера использованы длинномерные монолит- но-сборочные панели и нервюры с высоким уровнем расчетных нагрузок, а также применены новые материалы и сплавы с улучшенными характеристиками вязкости, малоцикловой усталости, низкими скоростями роста трещин, с повышенной прочностью на разрыв и с хорошими усталостными характеристиками. Использование крупногабаритных панелей и листов обшивки в конструкции крыла и фюзеляжа позволили значительно снизить их массу. Значительный процент элементов конструкции планера (рули, закрылки, интерцепторы, зализы, обтекатели, элементы интерьера салонов и т.д.)) – изготовлены из новых композиционных материалов, что также позволило получить заметную экономию массы конструкции пустого самолета.

Для производства самолета разработаны новые технологические процессы и оборудование, обеспечивающее механическую обработку длинномерных элементов конструкции, дробеструйное формообразование панелей, усовершенствованые крепежные детали, в том-числе и из титана. Создано оборудование для изготовления деталей из композитных материалов, а также для сборки и автоматической клепки панелей крыла, фюзеляжа и других агрегатов. Большая работа проведена по защите конструкции самолетов от коррозии. Прежде всего в элементах конструкции широко используются материалы устойчивые к коррозии, применена улучшенная теплоизоляция в конструкции фюзеляжа, отработана надежная герметизация всех стыковых соединений планера, введена обработка коррозионноопасных мест специальными профилактическими составами, осуществлена защита внутренних поверхностей топливных баков топливостойким лакокрасочным покрытием, применена усиленная защита подпольной части фюзеляжа стойкими к гидрожидкости лакокрасочными покрытиями, использована система направленного слива конденсата с удалением его на стоянке через дренажные клапаны в нижней части фюзеляжа. Применение новых материалов и технологий обеспечили планеру Ту-204-300 высокие показатели прочности, живучести и ресурса при минимуме массы конструкции самолета.

Обеспечение безопасности полетов. Надежность и безопасность полетов для семейства самолетов обеспечена большим объемом стендовой отработки отказных ситуаций, статическими и ресурсными испытаниями элементов конструкции и самолета в целом, испытаниями моделей в аэродинамических трубах, а также летными испытаниями самолетов в диапазонах углов атаки, скольжения на закритических режимах, значительно превышающих допустимые в эксплуатации.

Для самолетов семейства впервые разработаны и применены: автоматическая цифровая система штурвального управления полетом самолета, обеспечивающая высокие характеристики устойчивости и управляемости, современный интегрированный цифровой пилотажно-навигационный комплекс с использованием цветных многофункциональных кабинных дисплеев с жидкокристаллическими экранами, автоматическая система управления, обеспечивающая автоматическое пилотирование на всех режимах полета, что позволило существенно снизить физические и психологические нагрузки на экипаж, особенно на взлете и посадке в сложных метеоусловиях, а также позволило сократить его численность до 2-3 человек. Индикация на цветных жидкокристаллических дисплеях дает экипажу полетную информацию и информацию о работоспособности систем и агрегатов самолета. Автоматическая система штурвального управления АСШУ-204М обеспечивает управление самолетом от миништур- валов, расположенных на центральном пульте, или по сигналам вычислительной системы управления полетом ВСУП и вычислительной системы управления тягой двигателя ВСУТ.

Бортовой пилотожно-новигоционный комплекс, в основе которого лежот инер- циольные навигационные системы на лазерных гироскопах с коррекцией по спутниковой и радиотехнической системам навигации, обеспечивает полную автоматизацию самолетовождения во всех физико-географических условиях, в любое время суток, по внутренним и международным трассам. Он обеспечивает автоматический, ди- ректорный и ручной режимы пилотирования самолета, автоматический заход на посадку по категориям I и II ИКАО (возможна реализация автоматической посадки по категории Ша ИКАО). Пилотажно-навигационная информация и информация о состоянии систем самолета обрабатывается, интегрируется и передается экипажу с помощью комплексной информационной системы электронной индикации и сигнализации КИСС на шесть цветных кабинных дисплея. Контроль состояния оборудования и автоматическая обработка результатов тестирования осуществляется системой сбора и локализации отказов ССЛО. В целях повышения безопасности полетов на самолете установлены системы предупреждения аварийных ситуаций, автоматизированный встроенный контроль бортовых систем, в интерьерах салонов используются пожаробезопасные материалы, экипаж и пассажиры имеют индивидуальные кислородные маски, самолеты оборудованы противообледини- тельной системой, обеспечивающей защиту носков воздухозаборников двигателей и лобовых стекол кабины экипажа, а также системой пожаротушения в отсеках двигателей, ВСУ, ба- гажно-грузовых отсеках. На борту имеются ручные переносные огнетушители. В целях повышения надежности пилотирования и во исполнение нормативных требований на самолете Ту-204-300 введена система расцепления штурвалов первого и второго пилотов.

Проведенный комплекс летных испытаний Ту-204-300 (испытания проводились на двух Ту-204-300 NqNq 64026 и 64038 в течение 14 месяцев, при этом было выполнено 110 испытательных полетов) подтвердил высокий уровень безопасности его эксплуатации, соответствующий современным требованиям, что подтверждено Авиационным регистром Межгосударственного авиационного комитета, выдавшим соответствующий сертификат соответствия авиалайнера правилам АП-25 , а также многолетней успешной эксплуатацией самолетов семейства Ту-204/214 как отечественными, так и зарубежными авиакомпаниями на внутренних и международных линиях.

Комфорт для пассажиров на Ту- 204-300 достигается за счет предлагаемого заказчику набора компоновок пассажирских салонов, низкого уровня шума в салонах, современного дизайна салонов, увеличенного объема багажных полок, применения водо-вакуумных туалетов, установки аудиовизуальной системы информации и развлечения и т.д.

Представленный обзор летных и некоторых конструктивных, технологических и эксплуатационных характеристик и особенностей, присущих Ту- 204-300, позволяет говорить, что для потенциальных заказчиков этот новый туполевский магистральный лайнер представляет несомненный интерес.

В настоящее время первый самолет Ту-204-300 No 64038 передан в эксплуатацию авиакомпании «Владивосток Авиа». 7 июня 2005 года в эту компанию состоялась передача второго Ту-204-300 № 64026. На подходе Ту-204-300 № 64039. До конца этого года «Владивосток Авиа» должна иметь в своем распоряжении четыре самолета Ту-204-300. Кроме того на Ту-204-300 имеется пакет заказов от ряда других авиакомпаний.

27 июня 2005 года Ту-204-300 совершил первые регулярные беспосадочные рейсы с пассажирами по маршруту Владивосток- Москва и Москва – Владивосток. 30 июня 2005 года самолет вышел на международные авиатрассы, совершив рейсы Владивосток – Сеул и Сеул – Владивосток. Началась регулярная эксплуатация Ту-204-300 с пассажирами.

Работая на перспективу ОАО «Туполев» рассматривает дальнейшие пути развития самолетов семейства Ту-204/214 и в частности самолета Ту-204-300. В ОАО «Туполев» имеется перспективная программа модернизации самолета. Будущий модернизированный Ту-204-300М будет отличаться от исходного Ту-204-300:

– экипажем из двух пилотов и англоязычной кабиной;

– переходом в силовой установке на новые высокоэкономичные и высоконадежные двигатели ПС-90А2 и на ТА-18-200 в ВСУ;

– доведением ресурса до 60000 летных часов;

– увеличением межремонтных показателей по всем формам технического обслуживания;

~ соответствием требованиям ETOPS по части выполнения двухчасового полета с одним отказавшим двигателем;

~ внедрением новейщего бортового радиоэлектронного оборудования;

– получением сертификата летной годности в соответствии с требованиями EASA;

– сниженной на десять процентов массой конструкции.

Создание, освоение и организация серийного выпуска Ту-204 -300, а также начало его активной эксплуатации на авиалиниях страны является серьезным успехом как ОАО «Туполев», так и всей нашей авиационной промышленности на путях создания новейшей авиационной техники для авиакомпаний России.