Як-40 — первый в мире реактивный самолёт для местных авиалиний

 

До второй половины шестидесятых годов все местные воздушные линии в нашей стране обслуживались лишь поршневыми самолётами или самолётами с турбовинтовыми двигателями. Постановление Совета Министров СССР о создании самолёта для замены Ил-12 и Ил-14 вышло в 1960 году.

Начало разработки реактивного пассажирского самолёта Як-40 обычно относят к 1964-65 годам, когда ОКБ-115 А.С. Яковлева приступило к проектированию машины в её окончательном варианте, но предыстория появления этого самолёта восходит к 1962 г., когда руководитель и генеральный конструктор ОКБ предложил разработать 20-местный пассажирский самолёт с тремя двигателями Р19-300 тягой по 1150 кгс.

Несколько позже этот проект был переработан под модную для того времени концепцию, которая с позиций сегодняшнего дня может показаться неоправданной. Яковлев предложил превратить Як-40 в самолёт вертикального взлёта и посадки (СВВП). Для этого в дополнение к маршевой силовой установке из трёх форсированных двигателей Р19-300 тягой по 1200 кгс предусматривалось использование шести подъёмных двигателей РД35-36 в двух блоках — по три в специальных гондолах на каждом полукрыле. В такой конфигурации самолёт мог перевозить до 10 пассажиров на расстояние до 600 км с крейсерской скоростью 500–550 км/ч. Число пассажиров могло быть увеличено до 20 в случае использования режима короткого взлета, при котором потребная длина ВПП чуть превышала 100 м.

Это предложение рассматривалось в Главном управлении ГВФ в сентябре 1963 года и нашло благоприятный отклик. Работа над Як-40 в варианте СВВП продолжалась ещё некоторое время. Был разработан ещё один проект. Он предусматривал использование двух маршевых ТРДД по бокам хвостовой части фюзеляжа в сочетании с восемью подъёмными двигателями РД-36-35, которые размещались в фюзеляже двумя группами по четыре впереди и позади 15-местной пассажирской кабины. Однако затем концепция пассажирского СВВП была отставлена в сторону.

Варианты Як-40 с вертикальным взлётом и посадкой — подъёмные двигатели в гондолах на крыле и спереди и сзади фюзеляжа
Габаритный чертёж первоначального варианта Як-40 — без реверса тяги среднего двигателя

Як-40 стал первым в мире реактивным самолётом для местных авиалиний. Его опытный образец был построен в 1965 году, а в следующем году начались лётные испытания: 21 октября 1966 года состоялся первый полёт Як-40 с тремя ТРДД АИ-25. Пилотировали машину лётчики-испытатели Л. Колосов, Ю. В. Петров. Уже в 1967 самолёт был запущен в серийное производство на авиационном заводе в Саратове.

Конструкторы ОКБ Яковлева сумели разрешить очень трудную техническую проблему — сочетать короткий, всего 320—360 м, разбег самолёта перед взлётом и пробег после посадки с высокой крейсерской скоростью.

Самолёт Як-40 представляет собой цельнометаллический свободнонесущий моноплан с крылом трапециевидной формы. Крыло площадью 70 м2 прямое, трапециевидной формы в плане, переменной относительной толщины. Крыло не имеет центроплана, консоли стыкуются по оси фюзеляжа. Удлинение крыла — 8,93, стреловидность по линии 25% хорд равна нулю. Угол установки крыла +3°, угол поперечного «V» равен +5°30’. Крыло оснащено однощелевыми закрылками и двухсекционными элеронами, имеющими аэродинамическую компенсацию и весовую балансировку. Все секции закрылков кинематически связаны между собой. Углы отклонения закрылков — 20° на взлёте и 35° на посадке. Элероны отклоняются на 19° вверх и на 15° вниз. Внутренние секции элеронов снабжены триммерами.

В крыле размещены два топливных бака вместимостью до 1500 кг каждый. Хвостовое оперение Т-образной формы со значительным превышением над фюзеляжем.

Переднюю часть герметичного фюзеляжа типа полумонокок занимает двухместная пилотская кабина и отсек для электрооборудования. Средняя часть отведена под пассажирский салон и багажное отделение. Салон в зависимости от варианта загрузки рассчитан на 24—32 места. В хвостовой части фюзеляжа — небольшой багажный отсек и откидной трап, по которому пассажиры поднимаются в самолёт. Это сокращает время посадки и не требует аэродромных подвижных трапов. Шасси Як-40 трёхколесное. Главные стойки убираются в крыло по направлению к оси самолёта, передняя с управляемым колесом — в фюзеляж против воздушного потока.

Три двухконтурных двухвальных турбореактивных двигателя АИ-25 взлётной тягой по 1500 кг каждый установлены в хвостовой части самолёта. Два — в гондолах на горизонтальных пилонах по бокам фюзеляжа, третий размещён внутри хвостовой части с S-образным воздушным каналом. Такая компоновка силовой установки позволила освободить крыло для его механизации по всему размаху, снизила шум в салоне и облегчила уход за двигателями в повседневной эксплуатации.

Технические характеристики поздних версий*
 Экипаж 3+1 бортпроводник 
 Пассажировместимость от 24 до 40 человек в зависимости от варианта компоновки
Длина, м 21,19
Высота, м 6,5
Размах крыла, м 25,0
Площадь крыла, м2 70,0
 Масса пустого, кг  9 850*
 Взлётная масса, кг 13 700 — 24 места
14 700 — 27 мест
16 100 — 32 места
 Макс. взлётная масса, кг  17 200 — 40 мест
 Макс. коммерческая нагрузка, кг 2 720 
 Масса топлива, кг 3 910 
 Силовая установка 3 × ТРДД АИ-25 
 Тяга номинальная, кгс  3 × 1 120
 Тяга взлётная, кгс 3 × 1 500
Лётные характеристики
 Максимальная скорость, км/час 580 
 Крейсерская скорость, км/час  550
 Дальность полёта при макс. комм. нагрузке, км  820
 Дальность полёта при макс. заправке топливом, км  1 280
 Перегоночная дальность, км 2 500 
 Практический потолок, м 6000 м (с пассажирами)
8000 м (перегоночный) 
 Скороподъёмность у земли, м/сек  7
 Длина ВПП, м  1 400
 Длина разбега, м  820
 Длина пробега, м 550 (с реверсом)
750 (без реверса) 

Лётные испытания показали, что Як-40 уверенно продолжает взлёт при отказе любого из трёх двигателей, а горизонтальный полёт возможен даже с одним работающим двигателем. С полной коммерческой нагрузкой взлётный вес Як-40 немного превышает 13 т (вес пустого 9 т) в компоновке на 24 кресла, скорость максимальная — 5800 км/час, крейсерская — 550 км/час, практический потолок — 8 тыс. м.

Эксплуатация Як-40 в гражданской авиации СССР началась 30 сентября 1968 года, когда борт СССР-87675 совершил первый регулярный пассажирский рейс по маршруту Москва-Кострома. В последующие годы яковлевские лайнеры получили широкое применение на местных воздушных линиях в различных регионах Советского Союза. Так, в 1970 г. первыми в Восточной Сибири полёты на Як-40 начали в Братском авиапредприяти. Самолёт был поставлен на трассу Братск-Железногорск-Илимский. В 1969 г. на аэродроме Хорог специалисты ГосНИИ ГА провели на Як-40 № 0304 (СССР-87693) лётные исследования по определению возможностей его эксплуатации с высокогорных аэродромов. В 1971-м Як-40 уже работал на линиях Таджикистана. Особую сложность при этом представляли полёты ниже вершин гор вдоль ущелий и долин.

Начав в 1968 году с 11 машин, Аэрофлот в 1972 г. довёл число Як-40 на своих линиях до 232 бортов, а в 1975-м — до 542. Если в 1968 году было выполнено 1256 полётов, то в 1975 г. — почти 620 тыс., при этом перевезено около 17 млн. пассажиров. Всего же по состоянию на 1 января 1976 года самолёты Як-40 перевезли более 43,5 млн. пассажиров и 443 тыс. т грузов, выполнили 2 млн 85 тыс полётов общей продолжительностью около двух млн. часов, покрыли расстояние 882 млн. км. К тому времени эти лайнеры эксплуатировались в 59 базовых аэропортах и выполняли пассажирские перевозки более чем по 515 маршрутам, обслуживавшим 196 городов страны, где до 35% ВПП являлись грунтовыми. К 1980 году Як-40 осуществляли связь с 276 городами Советского Союза, выполняя перевозки по 669 регулярным маршрутам, и география полётов продолжала расширяться.

Для обеспечения возможности полётов в Европе на самолётах Як-40 предусматривалась установка дополнительного навигационно-пилотажного оборудования, которое позволяет выполнять полёты в соответствии с требованиями зональной навигации (BRNAV RNP-5):

  • системы спутниковой навигации (GPS),
  • системы предупреждения опасного сближения самолётов в воздухе (ТСАS),
  • системы раннего предупреждения близости земли (EGPWS).

Як-40 по шуму на местности соответствует требованиям гл.3 Приложения 16 к «Конвенции о международной гражданской авиации», том 1.

Модернизация

ФГУП СибНИА им. С. А. Чаплыгина реализует программу глубокой модернизации Як-40. Лёгкий цельнокомпозитный самолёт, являющийся модернизированным аналогом Як-40, новосибирские инженеры планируют поднять в воздух к концу 2017 года, а после запустить его в серийное производство. 29 ноября 2016 года в Новосибирске на аэродроме Ельцовка впервые взлетел самолёт-лаборатория Як-40 в двухдвигательной конфигурации.

Суть программы модернизации Як-40 заключается в доработке воздушного судна путём замены силовой установки АИ-25 на двигатель семейства TFE731 производства Honeywell. Для реализации проекта по ремоторизации Як-40 СибНИА создал на базе серийной машины 40-04, выпущенной в 1975 г. Саратовским авиазаводом, летающую лабораторию (регистрационный номер 87216). Текущая конструкторская документация на машину подразумевает оснащение самолёта двумя двигателями TFE731-3 со взлётной тягой около 1700 кгс каждый.

29 ноября 2016 г. начались лётные испытания двухдвигательного самолёта Як-40

Для установки двигателя TFE731 третьей серии на самолёты Як-40 специалисты СибНИА разработали новые пилоны. С одним TFE731-3 и двумя АИ-25 Як-40 впервые взлетел 8 декабря 2012 г. C двумя TFE731-3 и одним, центральным, двигателем АИ-25 лаборатория поднялась в небо 20 мая 2013 г.

На рубеже 2016-17 годов в СибНИА улучшили аэродинамику самолёта, сделали углепластиковые крыло и оперение, подобрали двигатель, авионику. После того как будут проведены полёты на опытном самолёте, будет параллельно готовиться документация к серийному производству двухдвигательного цельнокомпозитного самолёта.

Серийный выпуск Як-40 по годам
За время производства самолёта на Саратовском авиационном заводе было построено 1009 машин.
1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 Всего
6 22 41 56 85 107 121 126 143 129 91 60 12 8 2 1009*
* В различных публикациях указывают 1011 построенных Як-40.

Источники:

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


ДРУГИЕ СТАТЬИ НА САЙТЕ





СТАТЬИ ПО ТЕМЕ