Як-42Д "Росгидромет" - первый российский гидрометеорологический самолёт-лаборатория

Самолёты-лаборатории для гидрометеорологических исследований появились в СССР ещё в середине прошлого века.

Первые такие исследования Центральная аэрологическая обсерватория начала проводить в 1947 году. Сначала метеорологи использовали небольшие самолёты — По-2, Як-18, Ли-2. Им на смену пришли машины среднего класса, такие как Ил-12, Ил-14, Ан-24. В дальнейшем к исследованиям атмосферы стали привлекаться самолёты Ил-18. Летающие метеолаборатории специализировались на исследованиях физики атмосферы, физики облаков, турбулентности.

Тема метеорологических самолётов-лабораторий оказалась настолько актуальной, что стала основой для романа Даниила Гранина «Иду на грозу» (опубликован в 1962 году), по которому три года спустя сняли одноимённый фильм.

Следующим этапом стало создание в середине 1970-х годов многоцелевых летающих метеолабораторий «Циклон» на базе самолётов Ту-16, Ил-18Д и Ан-12БП. Они могли не только исследовать процессы образования облаков, туманов, воздушной турбулентности, колебаний температуры и давления, но и активно воздействовать на атмосферу, превращая облака в дождь или снег и рассеивая туманы. Наиболее известным из серии «циклонов» стал самолёт-лаборатория Ил-18ДЦ с бортовым номером 75442. Новым в его внешнем виде стали носовая штанга длиной 4 метра с датчиками комплекса измерителя структуры воздушного потока. Внутри Ил-18ДЦ разместили 19 стоек с научным оборудованием и аппаратурой, а также 33 рабочих места для операторов. У всех «летающих» сотрудников ЦАО была квалификация «бортоператор» или «бортнаблюдатель». Первый полёт Ил-18ДЦ состоялся 4 апреля 1980 года. Осенью 1986 года Ил-18ДЦ участвовал в совместном советско-кубинском эксперименте по исследованию природы тропических циклонов. Экспедиции Ил-18ДЦ обычно длились по 50-100 лётных часов (8-10 часов полётов в день).

По программе «Циклон» в 1977 году также были переоборудованы два дальних бомбардировщика-ракетоносца Ту-16 Морской авиации ВМФ СССР. На обоих самолётах установили кассетные держатели для отстрела метеопиропатронов с йодистым серебром и контейнеров для цемента марки 600.

Спецпатроны и цемент использовались для вызова дождя.

В состав экипажа Ту-16 входили два аэрометеоролога — один сидел в кресле второго штурмана, другой — в кресле стрелка из самолётных пушек (сами пушки были за ненадобностью демонтированы). Испытания самолётов Ту-16 «Циклон» начались в августе 1978 года. После принятия самолётов в эксплуатацию, они получили «аэрофлотовскую» окраску и гражданские регистрационные номера. Первым «боевым крещением» Ту-16 «Циклон» стали полёты летом 1980 года над Москвой для обеспечения погоды во время Олимпийских игр. В 1986 году оба самолёта активно использовались при ликвидации последствий Чернобыльской аварии, разрушая радиоактивные облака. После выработки ресурса в 1995-1996 годах оба Ту-16 «Циклон» сняли с эксплуатации.

В 1979 году в рамках программы «Циклон» два тактических военно-транспортных самолёта Ан-12 были переоборудованы в самолёты-метеолаборатории Ан-12БКЦ. На них установили 4-метровые носовые штанги с датчиками атмосферных параметров. Эти «Аны» активно использовались для разрушения облаков. К 1993 году самолёты также вывели из эксплуатации.

Пять метеолабораторий были также созданы на базе серийных Як-40. Все они были переделаны в обычные пассажирские самолёты в 1993 году.

Последними советскими самолётами для метеорологических исследований стали три Ан-26, переоборудованные в конце 1980-х годов на Киевском авиационном заводе: самолёты для борьбы с грозовыми облаками Ан-26Б «Циклон» (1987 год) и Ан-26 «Погода» (1988 год), а также самолёт для исследования физических свойств атмосферы Ан-26 «Сфера» (1990 год).

В 1993-1995 годах была создана летающая лаборатория на базе высотного самолёта-разведчика М-55 «Геофизика».

С её помощью были проведены исследования озонового слоя, полярных стратосферных облаков, газового и аэрозольного состава нижней стратосферы в экваториальной зоне, тропиках, Арктике и в Антарктиде.

6 декабря 2013 года на аэродроме «Раменское» в Жуковском состоялась презентация самолёта-лаборатории Як-42Д «Росгидромет», оснащенного оборудованием и приборами геофизического мониторинга атмосферы. Новый самолёт-лаборатория создан в России впервые за четверть века.

Як-42Д «Росгидромет» изготовили на «Экспериментальном машиностроительном заводе им. В.М.Мясищева», входящим в ОАО «ОАК». Заказчиком выступало Государственное учреждение «Центральная аэрологическая обсерватория», входящее в состав Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет).

Новый самолёт решает практически любые метеорологические задачи. Может вызвать дождь и рассеять облака: для этого на борту есть установки по отстрелу специальных патронов с серебристым йодом и азотный генератор мелкодисперсных частиц льда. Может контролировать зарождение, развитие и разрушение крупных циклонов.

Новый «Як» оснащён более чем 140 датчиками и приборами. Некоторая часть из них отечественного производства. Например, локаторы и специальные лазерные установки для контроля прозрачности атмосферы и определения типов её загрязнений. Есть даже утюг: он используется при прогреве специальных фильтров, улавливающих альфа-частицы от радиации в воздухе.

Но большую часть оборудования поставили иностранные производители — американские, швейцарские и немецкие компании. При оснащении борта было установлено самое лучшее из того что вообще производится в мире. Только приборов для измерения влажности воздуха — гигрометров — на самолёте шесть штук, из которых два отечественного производства.

В техническом задании на самолёт специально стоял пункт об оборудовании комнаты отдыха для специалистов. Летающую лабораторию создавали на базе персонального борта одного из высокопоставленных руководителей. Часть салона решили оставить как есть, чтобы учёные летали в комфортный условиях. Работы по доводке интерьера доставили специалистам наименьшую головную боль. А вот приборы производства различных стран необходимо было связать в одну цепочку, подсоединить к одному компьютеру. Одних разъемов для подключения систем потребовалось несколько десятков, а в комплект поставки некоторых приборов, например американцы, специально добавили гаечные ключи — в России таких было не найти.

В некоторых случаях с помощью самолёта-лаборатории можно вызывать осадки в засушливых районах. В США, Германии, Франции уже давно следят за состоянием окружающей среды с воздуха, но российские специалисты говорят, что нигде на Западе таких мощных, многофункциональных воздушных лабораторий нет. Один из авторов проекта, доктор физико-математических наук Михаил Струнин рассказывает: «За время создания самолёта было два события, когда он был бы крайне нужен — извержение вулкана Эйяфьятлайёкюдль в Исландии и авария на японской АЭС «Фукусима». Тогда нам была остро нужна такая лаборатория, чтобы оценить, насколько опасно летать самолётам». Теперь у Росгидромета такой самолёт есть.

Работы по превращению Як-42 в лабораторию начались в Жуковском в 2011 году, заняли два года и стоили более миллиарда рублей. Основная часть средств ушла на закупку научного оборудования. Для лаборатории приобрели один из самых «молодых» Як-42, имевший налёт менее 1500 часов при назначенном ресурсе 20 тыс. часов с возможностью продления до 40 тыс. часов. На ОАО «ЭМЗ им. В.М.Мясищева» провели работы по продлению ресурса Як-42Д, смонтировали места операторов, установили на крыле пилоны для размещения обтекателей с оборудованием, на фюзеляже стеклоблоки оптических окон и воздухозаборные устройства.

Создание самолета Як-42Д «Росгидромет» — настоящий прорыв в геофизическом мониторинге, в управлении климатом. Немаловажными являются возможности лаборатории для исследований трансграничных загрязнений. На Як-42 есть возможность прямым образом оценить, что происходит с перемещением различных типов загрязнений через российскую границу.

Спектр заказчиков исследований на этой лаборатории достаточно широк: Министерство обороны, гражданские организации и ведомства — Минсельхоз, МЧС и другие.

По материалам журнала ОАК "Горизонты" №1, 2014 г.