ТВС-2ДТС — лёгкий цельнокомпозитный многоцелевой самолёт

Самолёт ТВС-2ДТС является совершенно новой разработкой Сибирского научно-исследовательского института авиации им. С. А. Чаплыгина (СибНИА, Новосибирск), которая родилась в результате ремоторизации и дальнейшей модернизации самолёта Ан-2. Взяв за основу аэродинамическую схему Ан-2, инженеры СибНИА разработали сначала демонстратор технологий с композитным крылом - ТВС-2ДТ, а затем цельнокомпозитный серийный вариант ТВС-2ДТС, который впервые был продемонстрирован на МАКС-2017.



ТВС-2МС

В октябре 2010 года в СибНИА началась разработка проекта ремоторизации советского ветерана-труженника — самолёта Ан-2. Главной целью модернизации был переход с дорогостоящего авиационного бензина марки Б-91 и его аналогов на гораздо более дешёвый авиакеросин ТС-1. Также требовалось увеличить межремонтный ресурс двигателя, обеспечить автономность и независимость от наземных служб при техническом обслуживании и подготовке воздушного судна к полёту, улучшить температурные условия в салоне и кабине экипажа. При этом должны были быть сохранены основные качества базовой машины.

Из-за отсутствия в России современного экономичного и лёгкого двигателя, в СибНИА приняли решение установить на Ан-2 вместо поршневого АШ-62ИР турбовинтовой двигатель Honeywell ТРЕ-331-12 мощностью 1100 л.с. Двигатель может работать на различных видах топлива, включая авиационный керосин и автомобильный бензин.

Самолёт ТВС-2МС / © ФГУП СибНИА им. С.А. Чаплыгина

Первый полёт самолёт выполнил 5 сентября 2011 года. В ходе лётных испытаний самолёта были подтверждены заявленные характеристики, по сравнению с исходным Ан-2 практически все они улучшились на 15-20%, а дальность полёта с полной загрузкой выросла в 1,5 раза. Самолёт стал потреблять на 10% меньше топлива. Полёт на керосине позволяет примерно на 20 тыс. руб. уменьшить стоимость лётного часа, т.к. это топливо в 5 раз дешевле бензина.

Модернизированный таким образом самолёт Ан-2 получил обозначение ТВС-2МС. Аббревиатура ТВС-2МС расшифровывается как "турбовинтовой самолёт - 2 члена экипажа модернизиция СибНИА". В названии машины пришлось отказаться от сокращения "Ан", так как оно зарегистрировано на украинское ГП "Антонов".

ТВС-2ДТ - композитный демонстратор технологий

Инженеры СибНИА понимали, что при всём совершенстве конструкции Ан-2, всё таки это самолёт середины ХХ века, а сегодня нужен современный лёгкий самолёт, сохраняющий все достоинства своего предшественника. Опираясь на исходную конструкцию Ан-2, в институте по заданию Минпромторга России в рамках Федеральной целевой программы «Развитие гражданской авиационной техники России на 2002–2010 годы и на период до 2015 года» началась разработка модели из композиционных материалов.

В процессе выполнения НИОКР был сформирован банк данных конструктивно-технологических методов разработки самолётов размерностью 9–19 мест со взлётным весом до 8600 кг.

На созданных образцах и конструкциях планера самолёта семейства 9–19 мест были продемонстрированы перспективные решения по аэродинамике, прочности, конструктивному облику и технологиям изготовления элементов конструкции и агрегатов планера из современных композиционных материалов, обеспечивающие возможность разработки и производства конкурентоспособных летательных аппаратов «малой авиации».

Полученный в рамках проведённых НИОКР научно-технический задел позволил в 2014 году создать и испытать самолёт-демонстратор в компоновке «моноплан», а в 2015 году — поднять в воздух демонстратор-биплан. В результате выполненных работ был создан опытный образец демонстратора 9-местного самолёта с цельнокомпозитным крылом замкнутого контура и цельно-композитным хвостовым оперением - обозначение ТВС-2ДТ. Самолёт прошёл необходимые этапы лётно-конструкторских испытаний и был представлен на МАКС-2015. В том же году были проведены исследования по прочности и усталостной долговечности более 4000 образцов из полимерных композитных материалов и конструктивно-подобных элементов из них.

«Цель была получить самолёт, который мог бы летать дальше при тех же затратах топлива, возить больше и сохранить все взлётно-посадочные характеристики предшественника. Этого удалось добиться. Так, если на Ан-2 запаса топлива хватало на 1,5 тысячи километров, то новый самолёт с дополнительным топливным баком долетел до Москвы, а это примерно 3 тысячи километров. Скорость увеличилась с 250 до 300 километров в час», — рассказывает начальник институтского ОКБ Вячеслав Писарев.

Из углепластика были изготовлены панели, лонжероны и нервюры крыла. Два композитных крыла бипланной схемы соединены в «этажерку» плавным переходом, что позволило отказаться от расчалок и в полтора раза увеличить крейсерскую и максимальную скорость полёта.

Самолёт ТВС-2ДТ / (с) Игорь113, https://igor113.livejournal.com/

10 июня 2015 года на аэродроме Ельцовка Новосибирского авиационного завода им. В.П. Чкалова (НАЗ) самолёт совершил первый полёт.

ТВС-2ДТС — серийный композитный, многоцелевой

На основе работ, выполненных в 2013–2015 гг., в 2016 году проведена разработка и начато изготовление опытного предсерийного образца лёгкого многоцелевого самолёта на 9 мест (ЛМС-9) для дальнейшей передачи его на сертификационные испытания.

В течение 2016 года специалистами СибНИА была разработана рабочая конструкторская документация на опытный образец ЛМС-9. Создана программа и методика предварительных испытаний опытного образца, разработана технологическая оснастка и документация для изготовления ЛМС-9, произведена подготовка опытного производства для изготовления элементов самолёта. Под технологическую оснастку для формования композитных деталей было изготовлено около 1000 элементов, а также оперение, хвостовая часть фюзеляжа, элементы верхнего и нижнего крыла и его механизация, всего — более 630 композитных деталей и 1700 фрезерованных деталей [Источник: Журнал Авиапанорама, №3 (123), 2017 г., стр. 8-13].

К лету 2017 года опытный образец самолёта ЛМС-9 получил обозначение ТВС-2ДТС.

В июне 2017 года прошли статические испытания планера воздушного судна. Испытания проводились с целью подтверждения статической прочности фюзеляжа, верхнего и нижнего крыла, узлов крепления шасси и закрылков. Тогда же для обоснования прочности при нагрузках, соответствующих программе лётных испытаний, были испытаны системы управления самолёта.

Во время испытаний были реализованы наиболее тяжёлые случаи нагружения, определяющие общую и местную прочность конструкции планера. Полученные результаты показали необходимость усиления конструкции. Были установлены композитные накладки на обшивку фюзеляжа в зонах местной потери устойчивости и заменены крепёжные элементы стойки шасси на крепёж увеличенного диаметра.

Самолёт ТВС-2ДТС на статической экспозиции МАКС-2017 / © Андрей Величко, Авиация России

Применение углепластика в конструкции фюзеляжа, стоек шасси, бипланного крыла, вертикального и горизонтального оперения повысило прочность самолёта, а жёсткое исполнение верхнего и нижнего крыла дало возможность установить дополнительные топливные баки объёмом более 3500 литров, что значительно увеличивает дальность полёта. При проектировании самолёта были применены методы цифрового моделирования, что позволило конструкторам СибНИА создать оптимальную аэродинамическую схему.

Ещё одной новацией стала система запуска турбовинтового двигателя, основанная на суперконденсаторах. Эта разработка компании «ТЭЭМП» работает на основе гибридного накопителя электроэнергии: суперконденсаторы обеспечивают мощность, необходимую для запуска двигателя, в то время как аккумуляторные батареи используются для питания бортовой сети воздушного судна. Благодаря технологиям «ТЭЭМП», общая масса накопителя снижается на 60 кг, а ресурс аккумуляторов увеличивается в 2-3 раза. Пусковая система на основе суперконденсаторов сохраняет свою работоспособность при температурах до -50°С, в то время как традиционные аккумуляторы теряют свой заряд уже при -25°С.

Суперконденсаторы не нуждаются в обслуживании, а их ресурс достигает 1 млн циклов разряда-заряда, что крайне важно для самолёта, который предназначен для работы в самых суровых условиях — от сибирских нефтяных месторождений до северных широт. До ТВС-2ДТС суперконденсаторы для запуска двигателя ранее нигде в мировом авиастроении не применялись.

Самолёт оснащён американским турбовинтовым двигателем Honeywell TPE331-12UAN взлётной мощностью 1100 л.с. и пятилопастным реверсивным винтом производства компании «Hartzell Propeller Inc.» (США), а также комплектом современного пилотажно-навигационного оборудования «Garmin».

В кабине пилотов установлены четыре жидкокристаллических цветных индикатора - по два для каждого пилота и пятый - в центральной части приборной доски. Остекление кабины выполнено из литых гнутых плексигласовых панелей. В верхней части фонаря есть люк.

10 июля 2017 года - первый полёт ТВС-2ДТС / © ФГУП СибНИА им. С.А. Чаплыгина

10 июля 2017 года на аэродроме Ельцовка в Новосибирске состоялся первый полёт цельнокомпозитного самолёта ТВС-2ДТС, а уже через шесть дней самолёт выполнил беспосадочный полёт из Новосибирска на аэродром ЛИИ им. Громова в подмосковный Жуковский для участия в МАКС-2017.

Пока нет самолёта ТВС-2ДТС с готовым пассажирским салоном, увидеть его мы сможем не раньше 2020 года, после того, как начнётся серийное производство машины. Но предположить, как будет выглядеть салон, можно на примере самолёта ТВС-2МС, пассажирский 9-ти местный вариант которого впервые был представлен публике на МАКС-2013.

твс2мс-салон твс2мс-салон-2 твс2мс-салон-1
Фото (с) Виктора Хмелика

В салоне справа у входа установлено откидное кресло стюардессы. Багаж пассажиров размещается под креслами. Багажные полки имеют объём, как на региональных самолётах, каждое пассажирское место оснащено индивидуальной вентиляцией и освещением. В конце салона размещён санузел с биотуалетом и умывальником, поэтому многочасовой полёт будет вполне комфортабельным.

Крейсерская скорость самолёта – 350 км/ч, он может доставить до 3,5 тонн груза на дальность до 1200 км. Максимальная дальность полёта – 4500 км. Благодаря применению современного комплекса авионики ТВС-2ДТС может выполнять полёты в любое время суток и в сложных метеоусловиях. Предусмотрена эксплуатация самолёта в северных широтах, а также безангарное хранение.

16 февраля 2018 года в ходе Российского инвестиционного форума в Сочи было подписано соглашение об организации местных воздушных линий в Сибири и на Дальнем Востоке, для чего будет создана новая авиакомпания на базе одного из уже существующих в Якутии авиаперевозчиков (вероятно - "Полярные авиалинии"), основу парка которой составят лёгкие многоцелевые самолёты ТВС-2ДТС. Соглашение также предусматривает организацию серийного производства ТВС-2ДТС на мощностях Улан-Удэнского авиазавода (У-УАЗ), входящего в холдинг "Вертолёты России".

Производство самолётов на У-УАЗ должно быть запущено в 2019 году, а в период с 2021 по 2025 годы завод обязуется поставить для нужд региональной авиации не менее 200 машин. Со своей стороны, минпромторг России решит вопрос финансовой поддержки для завершения ОКР по самолёту ТВС-2ДТС, его сертификации и других возможных мер государственной поддержки с целью организации серийного производства этой машины.

Андрей Величко
На фото в заголовке статьи самолёт ТВС-2ДТС / (с) Николай Енин, https://russianplanes.net/images/to214000/213319.jpg

Рейтинг статьи:   +1+2+3+4+5 (оценок - 18, средняя - 5,00)
Загрузка...


ДРУГИЕ СТАТЬИ НА САЙТЕ





СТАТЬИ ПО ТЕМЕ