Як зробити літак - Sukhoi Superjet 100
Реальність проти домислів
На світовому ринку ніхто не чекав на появу українського літака
Вперше з моменту загибелі СРСР в Україні розроблено пасажирський літак. Наразі він проходить льотні випробування. Конструктори компанії "Громадянські літаки Сухого" стверджують, що в Superjet 100 їм вдалося поєднати несумісне - аеродинаміку та місткість.
Літак на висоті три кілометри, географічно десь над Аляською. Моє завдання: здійснити посадку в аеропорту Анкоріджа. Для цього ліворуч від мене, що сидить у командирському кріслі, є ручка управління, щось на зразок джойстика: тягнеш її на себе - літак йде вгору, від себе - вниз, нахиляєш праворуч - літак крениться на праве крило і повертає праворуч, ліворуч - повертає ліворуч. Ще між моїм кріслом та кріслом другого пілота є інша ручка, призначення якої я не знаю і тому не чіпаю. Її становище у потрібний момент змінює мій напарник, що сидить у кріслі другого пілота.
— Не бійтеся, — каже він, — я допоможу вам: вирівнюйте по центру смуги.
Я вирівнюю: рухаю ручку вправо-вліво, а ми тим часом знижуємося, і смугу вже добре видно трохи ліворуч від мене ... У кабіні тихо: вона далі від турбін, ніж пасажирський салон, тому їх звук чути ледь-ледь.
— Давайте, — говорю, — краще ви. А то я весь час промахуюсь.
Дійсно, ніяк не можу домогтися, щоб ніс літака точно збігся з центром смуги, тому продовжую смикати ручку, завалюючи літак на одне крило, то на інше. Великих перевантажень немає — не винищувач, — але бічне навантаження тіло відчуває. До землі залишається кілька сотень метрів, і другий пілот бере управління на себе. У цей момент за склом кабіни, зовні, на тлі панорами передмістя Анкоріджа,з'являється голова нашого фотографа, що, втім, не заважає літаку існувати у своїй реальності, і коли ми все ж таки сідаємо, я чекаю звичного удару коліс об бетонне покриття.
Фрагмент секції фюзеляжу SSJ 100
Мені потім пояснили, що для тренувань пілотів роблять якраз рухливі тренажери, ну а тут, у конструкторському бюро, інші завдання — перевіряти роботу не людини, а систем літака Sukhoi Superjet 100 — першого цивільного літака, сконструйованого в Україні з часу розпаду Радянського Союзу.
Куди йдуть гроші
Як перший цивільний проект компанія обрала регіональні літаки. Тоді ними вважалися повітряні судна місткістю до 100 осіб та дальністю польоту до 3–4 тис. км. Власне, вибір робився за результатами маркетингового дослідження: склали докладний опитувальник, розіслали його по авіакомпаніям, з'ясували, які потреби і, головне, можливості. Виявилося, що клієнт хоче новий регіональний літак із просторим салоном, мінімальною витратою палива та льотними характеристиками на рівні світових стандартів.
У "Сухого" виявилися конкуренти - канадська Bombardier та бразильська Embraer. Компанії сильні, але їхні літаки, спроектовані в минулому столітті, мають слабкі місця. Наприклад, у канадських машин більше двох крісел у ряду не розмістиш. Така ж схема посадки – 2 плюс 2 – у Embraer.
Пилотажний стенд. «Під крилом» - Анкорідж
— Спочатку у нас було менше десяти людей, — каже Івашечкін. — Фірма росла разом із проектом. Нині лише на цій території працюють близько 400 осіб.
З якого місця малюють літак
Ми сидимо у кабінеті Івашечкіна. Крім нього, тут ще двоє конструкторів: Олександр Долотовський, який вчив мене «літати» на тренажері, головнийаеродинамік, і Максим Литвинов, керівник відділу загальних видів, тобто головний з компонування літака.
- З чого починають малювати літак? — питаю. - З якого місця?
У відповідь чую дружний сміх, а потім Литвинов пояснює:
— Початковий етап проектування неформалізований. Є загальні схеми, але написати програму, щоб ввести туди потрібні параметри, натиснути на кнопочку та отримати готове креслення, ще ні в кого не виходило.
Конструктори Максим Литвинов, Юрій Івашечкін, Олександр Долотовський
Конструктор дістає з шафи три аркуші міліметрівки, на яких з каліграфічною точністю зображено всі три літаки лінії «Суперджет». Кажуть, що за цими кресленнями було зроблено перший розрахунок площі поверхні (важливий параметр для аеродинаміки). Відмалювавши макет в електронному вигляді та перевіривши розрахунок, з'ясували, що розбіжність складає всього пів квадратних метра.
З 2002 року, коли було зроблено перші малюнки, розпочалися консультації з Boeing. Наші конструктори показували свої напрацювання, а американці робили зауваження — вони від початку сказали, що проектувати за «Сухою» не будуть, тільки підказувати, виходячи зі свого досвіду. Приблизно в цей час стало ясно, який літак слід брати за основу серії — на 95 пасажирів, а не на 75, як передбачалося спочатку.
Стали шукати по всьому світу постачальників комплектуючих та систем. Обирали за конкурсом. Головне було, звичайно, визначитися із двигуном.
На роль постачальника двигунів претендували чотири фірми: General Electric, Pratt & Whitney, Rolls-Royce Німеччина та Snecma. Вже у 2002 році з чотирьох компаній залишилися дві: Snecma та Pratt & Whitney. Вони запропонували цікаві варіанти — можна було «в залізі» мати той самий агрегат, але регулювати витратугасу або для маленького літака, або для великого.
Врешті-решт обрали розробки Snecma. Однією з причин стало те, що компанія співпрацювала з рибинським НВО «Сатурн». Тепер спільне підприємство «Пауерджет» виробляє частину двигуна на Snecma, частина — у Рибінську, там же йде збирання.
— Нас увесь час звинувачують у тому, що в літаку немає нічого українського, і взагалі замовлення одержують західні фірми, — каже Івашечкін. — Але рибинці за допомогою Snecma переключилися на двигуни абсолютно нового класу, побудували цех площею в гектар, поставили сучасні верстати, практично заново звели стенд на відкритому повітрі. Ця дивовижна споруда — на майданчику розміром із футбольне поле підвішується двигун, там же стоїть спеціальна установка, яка створює вітер у будь-якому напрямку… І це тільки двигуном, а в нас є й інші системи, які виробляються, хоча б частково, в Україні.
Про червоні ручки
— Чи важко переходити від військової продукції до цивільної? — питаю конструкторів.
Відповідають мені в тому сенсі, що закони фізики одні й самі, але різниця є. Наприклад, і військові, і цивільні літаки зазвичай розраховуються на 25 років експлуатації. Але кількість льотних годин у бойових машин обмежується 2,5–3 тис., а на цивільних літаках — 60–70 тис., тобто зростає у 20 разів. Навантаження, отже, розраховуються інакше.
— І дуже велика різниця щодо вимог до безпеки, — каже Максим Литвинов. — Існують спеціальні сертифікаційні регістри — українські, європейські, американські. Вони задають кількість аварійних виходів, їх розмір, як дублюються системи, те, що при відмові одного з двигунів на зльоті літак повинен спокійно повертатися на аеродром. А на військовому літаку багаторежимів, проте вимоги до надійності знижено. Бо є червона ручка: смикнув – і рятуєш своє життя. На цивільному літаку таких ручок немає.
У «Сухому» з самого початку вирішили проектувати літак, який задовольняє і західні, і українські вимоги. Крім безпеки до них належать і екологічні параметри: рівень шуму на зльоті-посадці та емісія газів із двигуна. Не секрет, що жоден із нинішніх українських літаків не вписується у європейські стандарти, через що нас до Європи більше не пускають. «Суперджет» має запас у 15 децибелів за перспективними вимогами міжнародної організації цивільної авіації ICAO — до цього рівня жоден з наших літаків поки не дотягував. З екологією теж все гаразд, навіть з погляду суворих швейцарських аеропортів, що дбають про виняткову свіжість альпійського повітря.
Виїзд на злітну смугу за допомогою тягача
Очевидно, конструктори багато разів чули це питання від журналістів, а можливо, і не лише від них. Бо раптом самі заговорили про це. Найемоційніший монолог сказав Олександр Долотовський:
— Для мене найреволюційнішим у нашому літаку є те, що він взагалі з'явився. Останній громадянський лайнер, який у нас робили, – це Ту-204. Ще у Радянському Союзі. Для нашої країни це революційний проект: ось так в Україні ще не будували. Для регіонального літака «Суперджет» має унікальну систему управління. Вона допомагає екіпажу навіть за неправильних дій. Крен обмежений. Навіть якщо льотчик збожеволів і вирішив зробити «бочку», це неможливо: система не дасть збільшити кут атаки більше певного. Ось нещодавно впав у Донецьку Ту-154 — не міг вийти зі штопора, бо командир екіпажу до останнього тягнув на себе ручку. А тут система такого недозволить.
За словами Долотовського, українським конструкторам вдалося поєднати речі, які не цілком поєднуються: великий діаметр фюзеляжу та гарну аеродинаміку. У Embraer, наприклад, аеродинамічні показники гірше, причому діаметр фюзеляжу менше. Перші польоти показали, що розрахункові характеристики непогано підтверджуються, що не дуже характерно для радянської авіації, як правило, на детальному опрацюванні раніше економили.
Як я зрозумів, літак не замислювався як революційний — на перший раз потрібно було зробити просто сучасний лайнер, який відповідає останнім стандартам. Справа в тому, що починати технологічну революцію — великий ризик щодо часу та грошей.
Ось два приклади. Коли концерн Airbus робив гігантський А-380, йому потрібно було розробити балки з вуглепластику для перекриття між першим та другим поверхами. Японська фірма, яка взялася за цей проект, розраховувала, що коштуватиме 5–6 конструкторів і витратить на це 3–4 місяці. В результаті 15 людей працювали три роки. І це лише для однієї деталі. Другий приклад - Boeing. Американці зараз роблять воістину небачену конструкцію з крилами того ж вуглепластику. І хоча вони збиралися злетіти ще минулого року, літак досі не відривався від землі. Кажуть, причина у тому, що не вдається належним чином поєднати революційні крила із традиційним фюзеляжем.
Джойстик замість штурвалу
Так, як "Суперджет", у нас літаки не будували ніколи. По-перше, у проекті бере участь величезна кількість фірм-постачальників із різних країн — понад тридцять. По-друге, певний обсяг замовлень було сформовано ще стадії креслень. Наприклад, "Аерофлот" оголосив, що літак, про який так красиво розповідали конструктори, їм подобається і вони готові купити 30лайнерів. Зараз у "Громадянських літаків Сухого" замовлення на 73 машини від різних авіакомпаній.
Правильному підходу навчив Boeing. Американці свій хліб відпрацьовують, але було б неправильно думати, що вони проектували «Суперджет».
На «боїнгах», наприклад, так зване штурвальне управління, тобто традиційна колонка зі штурвалом та педалі. Але на одній із регулярних нарад з авіаперевізниками представники Air France відрадили використати цю систему: «Ви ж проектуєте сучасний літак із дистанційною системою управління — це все одно що комп'ютерна гра. Хто літатиме на ваших літаках? Наші діти та онуки. Їм потрібне зовсім інше». У результаті пілот «Суперджету» замість штурвала використовуватиме джойстик, зовні схожий на той, що додається в ігровій приставці.
— Зараз у них 23.06, а бачите, люди метушаться, працюють із літаком, — каже Максим Литвинов, стоячи біля екрана комп'ютера.
На екран в режимі реального часу передається картинка з камери, встановленої на заводі в Комсомольську-на-Амурі. Там зараз роблять третій досвідчений літак. Перший злетів наприкінці травня, другий зараз відчувають на міцність у Центральному аерогідродинамічному інституті. Ще зроблять два льотні та один ресурсний літак, який випробовуватимуть на землі 70 тис. годин — заявлений виробником термін життя. Ці випробування - той мінімум, без якого не може бути ні сертифікації, ні подальшого виробництва. Сертифікація різних систем «Суперджету» триває вже рік. На запитання "Коли завершиться?" конструктори відповідають: «Відповідно до наміченого графіка». Забобонні все ж таки люди.