Зачем Суперджету нужны горизонтальные законцовки крыла — сайберлеты

В декабре 2019 года АО "Гражданские самолёты Сухого" получило дополнение к сертификату типа самолёта Superjet 100 на горизонтальные законцовки крыла типа "сайберлет". Ранее их называли саблевидными или саблетами, но где-то в середине лета 2019 года в ГСС изменили название. Первое воздушное судно с модернизированным крылом поступило в парк авиакомпании "Северсталь". До этого Суперджет, начиная с 2011 года, успешно обходился без винглетов или сайберлетов. Зачем же они ему понадобились?

Экономия топлива

Базовая версия SSJ100 создавалась с обычными законцовками, поскольку выигрыш в экономии топлива от аналогов винглетов для самолётов лёгкого класса не настолько велик, как на средне- и особенно дальнемагистральных лайнерах. Однако вариант «крылышек» всё равно рассматривался. Например, ещё в феврале 2013 года заместитель главного конструктора ГСС по аэродинамике Александр Долотовский рассказал интернет-изданию «АвиаПорт», что проведённые в 2012 году продувки в аэродинамической трубе ЦАГИ показали сокращение расхода топлива минимум на 3%, помимо этого, у самолёта улучшаются взлётно-посадочные характеристики.

В сообщении Росавиации, выдавшей дополнение к сертификату, сказано, что "внедрённые в типовую конструкцию самолётов RRJ-95 горизонтальные законцовки крыла, изготовленные из композиционных материалов, являются совместной разработкой АО «ГСС» и ФГУП «ЦАГИ». Преимуществами самолёта RRJ-95, оснащенного горизонтальными законцовками крыла, являются повышение топливной эффективности не менее чем на 4%, улучшение взлетно-посадочных характеристик самолета, а также снижение уровня шума на местности".

Из аэродинамики известно, что подъёмная сила крыла образуется из-за разности давлений под и над ним. Из-за этого ближе к концу крыла часть воздуха перетекает через его край из области высокого давления в область пониженного, т.е., снизу вверх. При этом возникает концевой или спутный вихрь. На его образование тратится энергия, необходимая двигателям для движения самолёта, возникает сила индуктивного сопротивления. Концевой вихрь приводит ещё и к тому, что подъёмная сила по площади крыла распределяется неравномерно: ближе к его концу она ниже. Всё это в целом снижает аэродинамические характеристики летательного аппарата.

Влияние винглетов на уменьшение индуктивного сопротивления

Чтобы уменьшить силу индуктивного сопротивления, инженеры должны увеличить эффективное удлинение крыла, что достигается либо совершенствованием его конструкции, либо установкой аэродинамических законцовок. Удлинение крыла SSJ100 равно 10, и этого значения вполне достаточно, чтобы конкурировать по топливной эффективности со своими "одноклассниками". Но в процессе эксплуатации Суперджета появились дополнительные факторы, которые оказали прямое влияние на разработку сайберлетов и их сертификацию.

CityJet & London City Airport

В октябре 2016 года ирландская авиакомпания CityJet и Гражданские самолёты Сухого подписали твёрдый контракт на 15 самолётов SSJ100. Заключение контракта с CityJet потребовало проведения доработок крыла с целью установки на нём аэродинамических законцовок. «Винглеты являются обязательным требованием аэропорта Лондон-Сити к воздушным судам», — пояснил после подписания контракта тогдашний исполнительный директор компании Superjet International Назарио Каучелья. В свою очередь, руководство ГСС тогда же сообщило, что новые законцовки станут стандартом для новых SSJ100 и будут доступны для установки на уже эксплуатируемые воздушные суда.

Возникает вопрос: "В связи с чем у лондонского городского аэропорта такие жёсткие требования, и почему самолёты с обычным крылом не могут в нём приземляться?" Дело в том, что этот аэропорт находится практически в центре Лондона в окружении жилых и офисных зданий. А спутный след хоть и крайне редко, но может повредить черепицу крыш близко расположенных строений. Винглеты уменьшают силу вихрей, отсюда и требования аэропорта. Подробно можно прочитать на сайте London City Airport.

Этот аэропорт является одним из основных для компании CityJet, поэтому, чтобы Суперджет мог летать в Лондон, в качестве одного из необходимых условий к нему и были предъявлены требования по установке законцовок крыла.

Сертификационные испытания

21 декабря 2017 года в Жуковском на аэродроме ЛИИ им. Громова начались лётные испытания самолёта SSJ100 с установленными законцовками крыла. Полёт Суперджета (заводской номер 95032, бортовой - 97006) с сайберлетами занял 2 часа 42 минуты. В соответствии с полётным заданием, лётный экипаж выполнил оценку характеристик устойчивости и управляемости самолёта в различных конфигурациях механизации крыла. Так же в полёте были выполнены режимы по определению расходов топлива на различных этапах. Полёт проходил в диапазоне высот до 11 000 метров.

12 июля 2018 года после завершения запланированной программы полёта у этого же Суперджета при посадке не полностью вышла правая стойка шасси. После выработки топлива посадка была выполнена с убранными левой и носовой стоками шасси на покрытую пеной ВПП. Межгосударственный авиакомитет установил, что грубая посадка самолёта с вертикальной перегрузкой около 4g привела к разрушению предохранительных штифтов правой основной опоры шасси, топливные баки остались целыми, разлива топлива и пожара не произошло. Конструкция планера SSJ100 рассчитана на максимальную перегрузку в 3,75g. Самолёт более года находился в ремонте и вернулся к полётам 20 сентября 2019 года.

Это авиационное происшествие привело к задержке сертификации сайберлетов. Для продолжения испытаний был подготовлен ещё один опытный самолёт - борт 97012 (заводской номер 95157), который принял участие в лётной программе МАКС-2019.

Почему у МС-21 нет винглетов

В июле 2019 года в Центре поставок АО "ГСС" в Жуковском был подготовлен к передаче в авиакомпанию "Северсталь" первый серийный самолёт с сайберлетами, им стал первый выпущенный в 2019 году борт - RA-89135 (з/н 95181) - первый полёт выполнен в Комсомольске-на-Амуре 16 января. Из выпущенных в 2019 году самолётов SSJ100 ещё один получила авиакомпания "Азимут" - RA-89136, но у этого ВС крыло с обычными законцовками.

Андрей Величко,
специально для сайта "Авиация России"

Отвратительно!ПлохоНовость ни о чёмХорошоОтличная новость! (11 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...