Как сделать самолет

Тренды
Москва, 10.07.2008
«Русский репортер» №26 (56)
Впервые с момента гибели СССР в России разработан пассажирский самолет. Сейчас он проходит летные испытания. Конструкторы компании «Гражданские самолеты Сухого» утверждают, что в Superjet 100 им удалось совместить несовместимое — аэродинамику и вместительность

Самолет на высоте три километра, географически — где-то над Аляской. Моя задача: совершить посадку в аэропорту Анкориджа. Для этого слева от меня, сидящего в командирском кресле, есть ручка управления, что-то вроде джойстика: тянешь ее на себя — самолет идет вверх, от себя — вниз, наклоняешь вправо — самолет кренится на правое крыло и поворачивает направо, влево — поворачивает налево. Еще между моим креслом и креслом второго пилота есть другая ручка, назна­чения которой я не знаю и потому не трогаю. Ее положение в нужный момент меняет мой напарник, сидящий в кресле второго пилота.

— Не бойтесь, — говорит он, — я вам помогу: выравнивайте по центру полосы.

Я выравниваю: двигаю ручку вправо-влево, а мы тем временем снижаемся, и полосу уже хорошо видно чуть левее от меня… В кабине тихо: она дальше от турбин, чем пассажирский салон, поэтому их звук доносится еле-еле.

— Давайте, — говорю, — лучше вы. А то я все время промахиваюсь.

Действительно, никак не могу добиться, чтобы нос самолета точно совпал с центром полосы, поэтому продолжаю дергать ручку, заваливая самолет то на одно крыло, то на другое. Больших перегрузок нет — не истребитель же, — но боковую нагрузку тело чувствует. До земли остается пара сотен метров, и второй пилот берет управление на себя. В этот момент за стеклом кабины, снаружи, на фоне панорамы пригорода Анкориджа, появляется голова нашего фотографа, что, впрочем, не мешает самолету существовать в своей реальности, и когда мы все же садимся, я жду привычного удара колес о бетонное покрытие.

Но удара нет — мы просто останавливаемся на полосе. Потому что кабина — это пилотажный стенд в здании КБ «Гражданские самолеты Сухого», а панораму Анкориджа мы видим на огромном сферическом экране. Ощущение полета, надо сказать, полное: мозг обманывает сам себя и сигнализирует об изменении вектора тяжести при маневрах. Когда мы «взлетали», я даже назад посмотрел — на ступеньки в кабину, чтобы удостовериться, что мы неподвижны и никакие механизмы нас не раскачивают.

Мне потом объяснили, что для тренировок пилотов делают как раз подвижные тренажеры, ну а здесь, в конструкторском бюро, задачи другие — проверять работу не человека, а систем самолета Sukhoi Superjet 100 — первого гражданского самолета, сконструированного в России со времени распада Советского Союза.

Куда идут деньги

— До 2000 года фирма «Сухой» занималась военной тематикой, — говорит Юрий Ивашечкин, ныне советник президента компании по разработке, а до октября прошлого года — главный конструктор «Суперджета». — И вот в 2000-м Михаил Погосян (генеральный директор ОАО «Компания “Сухой”». — «РР») решил, что мы должны всерьез заняться гражданскими самолетами: поток военных заказов может нарастать и спадать, а гражданские заказы стабильны и всегда будут приносить прибыль.

В качестве первого гражданского проекта компания выбрала региональные самолеты. Тогда ими считались воздушные суда вместимостью до 100 человек и дальностью полета до 3–4 тыс. км. Собственно, выбор делался по результатам маркетингового исследования: составили подробный опросник, разослали его по авиакомпаниям, выяснили, какие у тех потребности и, главное, возможности. Оказалось, что клиент хочет новый региональный самолет с просторным салоном, минимальным расходом топлива и летными характеристиками на уровне мировых стандартов.

У «Сухого» оказались конкуренты — канадская Bombardier и бразильская Embraer. Компании сильные, но у их самолетов, спроектированных в прошлом веке, есть слабые места. Например, у канадских машин больше двух кресел в ряду не разместишь. Такая же схема посадки — 2 плюс 2 — у Embraer.

Наши выбрали схему «3 плюс 2», чтобы пассажиры не ощущали тесноты, и решили сразу заложить семейство из трех самолетов — на 60, 75 и 95 человек. За основу взяли тот, который рассчитан на 75 мест. Натурный макет cалона можно посмотреть в том же зале, где я «летал». Срез фюзеляжа, забранный стеклянными дверьми, за ними два ряда кресел бизнес-класса, перегородка, три ряда экономкласса, а сзади зеркало для ощущения глубины. Действительно, довольно просторно. Не 747-й Boeing, конечно, но комфортно…

На мировом рынке никто не ждал появления русского самолета, и опыта в проектировании гражданских машин у «Сухого» не было — Ивашечкин, например, делал боевой самолет Су-25. Поэтому фирма сразу взяла себе в консультанты «старшего товарища», имеющего опыт гражданского авиаконструирования, — компанию Boeing. В декабре 2002 года подписали первое соглашение о сотрудничестве, а полутора годами раньше создали самостоятельное отделение для гражданских проектов — военную и гражданскую тематику во всем мире разводят по разным юрлицам. Причина проста: инвесторы гражданского проекта хотят знать, куда идут деньги, а заказчики — иметь дело с информационно открытой компанией.

— Вначале у нас было меньше десяти человек, — говорит Ивашечкин. —  Фирма росла вместе с проектом. Сейчас только на этой территории работают около 400 человек.

С какого места рисуют самолет

Мы сидим в кабинете Ивашечкина. Кроме него здесь еще двое конструкторов: Александр Долотовский, который учил меня «летать» на тренажере, главный аэродинамик, и Максим Литвинов, руководитель отдела общих видов, то есть главный по компоновке самолета.

— С чего начинают рисовать самолет? — спрашиваю. — С какого места?

В ответ слышу дружный смех, а затем Литвинов поясняет:

— Начальный этап проектирования неформализуем. Есть общие схемы, но написать программу, чтобы ввести туда нужные параметры, нажать на кнопочку и получить готовый чертеж, еще ни у кого не получалось.

— В действительности сначала смотрят, что нужно, — говорит Ивашечкин, — затем определяют, что из этого мы можем сделать. То есть что возможно по аэродинамике: есть ли двигатели, кто их разрабатывает и так далее. А потом начинается рисование… Я могу показать первый рисунок.

Конструктор достает из шкафа три листа миллиметровки, на которых с каллиграфической точностью изображены все три самолета линии «Суперджет». Говорят, что по этим чертежам был сделан первый расчет площади поверхности (важный параметр для аэродинамики). Отрисовав макет в электронном виде и проверив расчет, выяснили, что расхождение составляет всего пол квад­ратных метра.

С 2002 года, когда были сделаны первые рисунки, начались консультации с Boeing. Наши конструкторы показывали свои наработки, а американцы делали замечания — они с самого начала сказали, что проектировать за «Сухой» не будут, только подсказывать, исходя из своего опыта. Примерно в это же время стало ясно, какой самолет следует брать за основу серии — на 95 пассажиров, а не на 75, как предполагалось изначально.

Стали искать по всему миру поставщиков комплектующих и систем. Выбирали по конкурсу. Главное было, конечно, определиться с двигателем.

На роль поставщика двигателей претендовали четыре фирмы: General Electric, Pratt & Whitney, Rolls-Royce Германия и Snecma. Уже в 2002 году из четырех компаний остались две: Snecma и Pratt & Whitney. Они предложили интересные варианты — можно было «в железе» иметь один и тот же агрегат, но регулировать расход керосина либо для маленького самолета, либо для большого.

В конце концов выбрали разработки Snecma. Одной из причин стало то, что эта компания сотрудничала с рыбинским НПО «Сатурн». Теперь совместное предприятие «Пауэрджет» производит часть двигателя на Snecma, часть — в Рыбинске, там же идет сборка.

— Нас все время обвиняют в том, что в самолете нет ничего российского, и вообще заказы получают западные фирмы, — говорит Ивашечкин. — Но вот рыбинцы с помощью Snecma переключились на двигатели совершенно нового класса, построили цех площадью в гектар, поставили современные станки, практически заново возвели стенд на открытом воздухе. Это изумительное сооружение — на площадке размером с футбольное поле подвешивается двигатель, там же стоит специальная установка, которая создает ветер в любом направлении… И это только по двигателю, а у нас есть и другие системы, которые производятся, хотя бы частично, в России.

О красных ручках

— Трудно переходить от военной продукции к гражданской? — спрашиваю конструкторов.

Отвечают мне в том смысле, что законы физики одни и те же, но разница есть. Например, и военные, и гражданские самолеты, как правило, рассчитываются на 25 лет эксплуатации. Но количество летных часов у боевых машин ограничивается 2,5–3 тыс., а на гражданских самолетах — 60–70 тыс., то есть вырастает в 20 раз. Нагрузки, значит, рассчитываются по-другому.

— И очень большая разница по требованиям к безопасности, — говорит Максим Литвинов. — Есть специальные сертификационные регистры — российские, европейские, американские. Они задают число аварийных выходов, их размер, то, как дублируются системы, то, что при отказе одного из двигателей на взлете самолет должен спокойно возвращаться на аэродром. А на военном самолете много режимов, зато требования к надежности снижены. Потому что есть красная ручка: дернул — и спасаешь свою жизнь. На гражданском самолете таких ручек нет.

В «Сухом» с самого начала решили проектировать самолет, удовлетворяющий и западным, и российским требованиям. Кроме безопасности к ним относятся и экологические параметры: уровень шума на взлете-посадке и эмиссия газов из двигателя. Не секрет, что ни один из нынешних российских самолетов не вписывается в европейские стандарты, отчего нас в Европу больше не пускают. У «Суперджета» есть запас в 15 децибел по перспективным требованиям международной организации гражданской авиации ICAO — до этого уровня ни один из наших самолетов пока не дотягивал. С экологией тоже все в  порядке, даже с точки зрения суровых швейцарских аэропортов, пекущихся об исключительной свежести альпийского воздуха.

На самом деле никакого особенного фокуса здесь нет, так как двигатель сделан по западным же разработкам, а «чадит и шумит» именно он. «В чем же тогда фишка? — думал я, слушая, как конструкторы с увлечением рассказывают о новом самолете. — Ну, собрали региональную машину по типу магистральной. Что в ней, собственно, нового?»

Видимо, конструкторы много раз слышали этот вопрос от журналистов, а может быть, и не только от них. Потому что вдруг сами разом заговорили про это. Самый эмоциональный монолог произнес Александр Долотовский:

— Для меня самое революционное в нашем самолете — то, что он вообще появился. Последний гражданский лайнер, который у нас делали, — это Ту-204. Еще в Советском Союзе. Для нашей страны это революционный проект: вот так в России еще не строили. Для регионального самолета у «Суперджета» уникальная система управления. Она помогает экипажу даже при неправильных действиях. Крен ограничен. Даже если летчик сошел с ума и решил сделать «бочку», это невозможно: система не даст увеличить угол атаки больше определенного. Вот недавно упал в Донецке Ту-154 — не мог выйти из штопора, потому что командир экипажа до последнего тянул ручку на себя. А здесь система такого не позволит.

По словам Долотовского, российским конструкторам удалось совместить вещи, не вполне сочетаемые: большой диаметр фюзеляжа и хорошую аэродинамику. У Embraer, к примеру, аэродинамические характеристики хуже, притом что диаметр фюзеляжа меньше. Первые полеты показали, что расчетные характеристики неплохо подтверждаются, что не очень характерно для советской авиации — как правило, на детальной проработке раньше экономили.

Как я понял, самолет не задумывался как революционный — на первый раз нужно было сделать просто современный лайнер, соответствующий самым последним стандартам. Дело в том, что затевать технологическую революцию — большой риск по времени и деньгам.

Вот два примера. Когда концерн Airbus делал гигантский А-380, ему потребовалось разработать балки из углепластика для перекрытия между первым и вторым этажами. Японская фирма, которая взялась за этот проект, рассчитывала, что обойдется силами 5–6 конструкторов и потратит на это 3–4 месяца. В результате 15 человек работали три года. И это только для одной детали. Второй пример — Boeing. Американцы сейчас делают поистине невиданную конструкцию с крыльями из того же углепластика. И хотя они собирались взлететь еще в прошлом году, самолет до сих пор не отрывался от земли. Говорят, причина в том, что не удается должным образом соединить революционные крылья с традиционным фюзеляжем.

Джойстик вместо штурвала

Так, как «Суперджет», у нас самолеты не строили никогда. Во-первых, в проекте принимает участие огромное число фирм-постав­щиков из разных стран — больше тридцати. Во-вторых, определенный объем заказов был сформирован еще на стадии чертежей. Например, «Аэрофлот» объявил, что самолет, о котором так красиво рассказывали конструкторы, им нравится и они готовы купить 30 лайнеров. Сейчас у «Гражданских самолетов Сухого» заказы на 73 машины от различных авиакомпаний.

В-третьих, с самого начала разработки самолета компания создавала структуры его послепродажной поддержки, например центры обучения экипажей и обслуживания. Раньше этим занимались самые разные организации, но только не те, кто создавал самолет — навыки сервисного сопровождения в России традиционно слабы. Поэтому «Сухой» привлек партнера — итальянскую фирму Alenia Aeronautica, имеющую системный опыт в этой области.

Правильному подходу научил Boeing. Американцы свой хлеб отрабатывают, но было бы неправильно думать, что это они проектировали «Суперджет».

На «боингах», например, так называемое штурвальное управление, то есть традиционная колонка со штурвалом и педали. Но на одном из регулярных совещаний с авиаперевозчиками представители Air France отсоветовали использовать эту систему: «Вы же проектируете современный самолет с дистанционной системой управления — это все равно что компьютерная игра. Кто будет летать на ваших самолетах? Наши дети и внуки. Им нужно совсем другое». В итоге пилот «Суперджета» вместо штурвала будет использовать джойстик, внешне похожий на тот, что прилагается в игровой приставке.

— Сейчас у них 23.06, а видите, люди суетятся, работают с самолетом, —  говорит Максим Литвинов, стоя у экрана компьютера.

На экран в режиме реального времени передается картинка с камеры, установленной на сборочном заводе в Комсомольске-на-Амуре. Там сейчас делают третий опытный самолет. Первый взлетел в конце мая, второй сейчас испытывают на прочность в Центральном аэрогидродинамическом институте. Еще сделают два летных и один ресурсный самолет, который будут испытывать на земле 70 тыс. часов — заявленный производителем срок жизни. Эти испытания — тот минимум, без которого не может быть ни сертификации, ни последующего производства. Сертификация различных систем «Суперджета» идет уже год. На вопрос «Когда завершится?» конструкторы отвечают: «В соответствии с намеченным графиком». Суеверные все же люди.

Фото: Марина Лысцева; Кирилл Лагутко для «РР»; AFP/East News

Ниша и конкуренты

Мировой спрос на самолеты регионального класса  — 5500 единиц до 2024 года. Компания «Гражданские самолеты Сухого» (ГСС) хочет занять 15% этого рынка и продать как минимум 800 самолетов. Из них 300 в России и СНГ. Точка окупаемости — около 400 машин. Основные конкуренты «Суперджет 100» — самолеты Embraer и Bombardier. Правда, в ближайшие годы ожидается появление еще двух — китайского ARJ 21 и японского MRJ. Первый полет ARJ 21 был перенесен с марта этого года на август — сентябрь. С самого начала китайцы позиционировали его как продукт для «внутреннего потребления», поэтому им еще предстоит преодолеть предубеждение международных авиакомпаний. MRJ должен появиться на рынке в 2012–2013 годах, так что у ГСС есть фора по времени. SSJ 100 создавался с 10–15?процентным запасом по основным параметрам: совокупной стоимости владения, топливной эффективности и уровню комфорта. Еще одно преимущество «Суперджета» — беспрецедентно высокая унификация между самолетами семейства — 95%.

Финансы

С 2005 года ГСС финансируется из федеральной целевой программы развития гражданской авиатехники. Из бюджета на SSJ 100 в 2005–2009 годах выделяют 8,8 млрд рублей. Кроме того ГСС привлекает кредиты ВЭБ, ВТБ, Сбербанка, ЕБРР, Банка Интеза на несколько сот миллионов долларов. На фондовой бирже размещен облигационный заем на 5 млрд рублей.

От испытаний к серийному производству

19 мая 2008 года SSJ 100 впервые поднялся в воздух, получив высокую оценку экипажа и инженеров-испытателей. Теперь ему предстоит выполнить 40 доводочных полетов, а затем около 600 полетов в рамках сертификационных испытаний. В этом году планируется построить 3 серийных самолета SSJ 100, в 2009-м — 30, а к 2010-му заводы будут готовы выпускать 60–70 самолетов в год.

Мнение эксперта

Шансы и перспективы SSJ достаточно высоки. Основной проблемой пока является отставание от графика. Под вопросом также, удастся ли сохранить заявленную цену.

Рост цен на топливо заставляет авиакомпании переходить на более эффективные самолеты, а сокращение пассажиропотока приводит к тому, что в ряде случаев компании будут уходить с рынка или использовать самолеты меньшей вместимости. Это на руку SSJ.

Пока что SSJ вполне конкурентоспособен. «Железо» — на хорошем мировом уровне: по каким-то техническим характеристикам чуть лучше, по каким-то — чуть хуже. С точки зрения комфорта для пассажиров он однозначно выигрывает у всех конкурентов в своем классе.

С точки зрения конструкции SSJ является достаточно традиционным. Но сам факт управления проектом с помощью создания компании под самолет, а также взаимодействие с поставщиками комплектующих, создание системы послепродажной поддержки — это действительно бесценный опыт. Если его удастся транслировать в другие компании в процессе создания новых российских самолетов, это позволит говорить не о возрождении советской авиационной промышленности, а о рождении новой — российской.

Олег Пантелеев, главный редактор портала Аviaport.ru

Партнеры и участники

Консультантом и маркетинговым партнером в проекте SSJ 100 выступил Boeing. Очень помогли его консультации с точки зрения управления, применения многих технологических решений.

С итальянской компанией Alenia Aeronautica было создано совместное предприятие для продвижения, продаж и обслуживания SSJ 100 по всему миру. Она также отвечает за проектирование и разработку версий для грузовых и ВИП-перевозок. Изначально ГСС являлась дочерней компанией АХК «Сухой», которой принадлежало 87,93% ее акций. «ОКБ Сухого» владело 12,7% акций. Потом было принято решение об увеличении уставного капитала ГСС путем доп­эмиссии в пользу Alenia Aeronautica — она может купить пакет в 25% + 1 акция в акционерном капитале компании ГСС.

Плюсы и минусы

Заметное участие западных поставщиков дает преимущества при продвижении самолета на мировом рынке: это и возможность сертификации в сжатые сроки, и техническая поддержка, и лучшие условия финансирования. Еще один плюс — благодаря SSJ было проведено техническое обновление завода в Комсомольске-на-Амуре и ряда других производителей. Главный же минус в том, что ГСС недостаточно загружает производственные мощности российского авиапрома.

У партнеров

    «Русский репортер»
    №26 (56) 10 июля 2008
    Авиация
    Содержание:
    Фотография
    Вехи
    Путешествие
    Фотополигон
    Реклама