«Самолёт XXI века»
Каким качествами должен обладать самолёт XXI века? Современный российский среднемагистральный узкофюзеляжный пассажирский самолёт МС-21 имеет передовую аэродинамику, возможность использовать современные американские Pratt & Whitney и российские двигатели ПД-14, имеет конкурентоспособную цену, увеличенный диаметр фюзеляжа, позволяющий расширить пассажирский салон и багажные отсеки. Как следствие, самая плотная компоновка МС-21 предусматривает большее количество кресел, чем у Boeing 737MAX и A320neo. Это позволяет самолёту снизить потребление топлива почти на четверть в сравнении с другими современными самолётами аналогичного класса, уменьшить время пребывания в аэропорту на 20% и повысить комфорт пассажиров. Выброс вредных веществ в атмосферу у МС-21 снижен, как и эксплуатационные затраты. В этом обзоре я хочу показать как собирают нашумевший самолёт XXI века.
Иркутский авиационный завод (ИАЗ) - филиал ПАО «Научно-производственная корпорация «Иркут» входит в число наиболее современных и динамично развивающихся предприятий машиностроения России. Она же, в свою очередь, входит в состав Объединенной Авиастроительной Корпорации, созданной при участии правительства РФ. Цель создания ОАК - объединить самолетостроительные организации в единую структуру для проектирования и производства новых образцов авиационной техники мирового уровня. Корпорация объединила ведущих отечественных производителей и разработчиков в области авиастроения: Иркутский авиационный завод - ПАО «Научно-производственная корпорация «Иркут», ПАО «Таганрогский авиационный научно-технический комплекс имени Г.М. Бериева», ПАО «Опытно-конструкторское бюро им. А.С. Яковлева», АО «АэроКомпозит» и многие другие. Основной продукцией ОАК является производство авиационной техники и предоставление сервисных услуг.
На данный момент на предприятии производятся: многоцелевые истребители Су-30МК и Су-30СМ, учебно-боевые самолеты нового поколения Як-130, компоненты для пассажирских самолетов Airbus A320, а также самый перспективный проект выхода на рынок в сектор пассажирских самолетов МС-21. С КНААПО (Комсомольское-на-Амуре Авиационное Производственное Объединение) достигнута договоренность о разделении рынка, их проект SuperJet займет нишу ближнемагистральных самолетов, а МС-21 - среднемагистральных.
1. Поскольку Иркутский авиазавод большим не назовёшь, с запуском в производство МС-21 в цехе окончательной сборки пришлось потесниться и перераспределить площади. До МС-21 здесь собирались только военные самолеты. Теперь в некоторых отделах даже есть разделение на сотрудников, работающих с гражданской авиационной техникой, и на тех, кто продолжает заниматься военной продукцией. В кадре нет истребителей, потому что они стоят за моей спиной. В планах у руководства было выделение под сборку истребителей отдельного помещения, но пока что все самолёты находятся в общем цехе.
2. На дальней стене цеха расположен огромный баннер со слоганом предприятия. Он, в первую очередь, определяет вид производимой продукции - самолеты. Во-вторых, свидетельствует о том, что организация находится на рынке данных товаров достаточно давно, поскольку имеет опыт и традиции. В-третьих, так как рынок авиационной техники требует больших инвестиций, то можно судить об успешности компании. О перспективности и эффективности организации информирует наличие инноваций в каждом самолете, которые требуют постоянного развития и внедрения научно-исследовательских разработок. Более того, в девизе присутствует некая связующая нить поколений от опыта и традиций, приобретенных за долгие годы существования завода, до инноваций, которые внедряются в настоящем времени.
3. МС-21 расшифровывается как «Магистральный самолёт XXI века», это российский среднемагистральный узкофюзеляжный пассажирский самолёт. Программа семейства ближне-среднемагистральных самолётов МС-21 разрабатывается совместно ОКБ Яковлева и корпорацией «Иркут». Участником проекта также была компания «Авиационный комплекс имени С. В. Ильюшина», однако, в феврале 2008 года она покинула проект. Главный конструктор - Константин Попович. Предполагалось, что при запуске серийного производства самолёт получит наименование Як-242, однако, впоследствии от этого отказались.
4. Самолёт проекта МС-21 предназначен для перевозки пассажиров, багажа и грузов на внутренних и международных авиалиниях и призван конкурировать с иностранными аналогами на всех географических рынках. Среди аналогов можно выделить китайский самолёт COMAC C919, но, вместе с тем, МС-21 претендует на ту же коммерческую нишу, что и Boeing-737 MAX, Airbus A220 и Airbus A320neo. МС-21 имеет самый широкий фюзеляж в классе среднемагистральных самолётов (4,06 метра), что позволяет предоставить пассажирам и экипажу комфорт, сравнимый с комфортом широкофюзеляжных самолётов последнего поколения.
5. 8 июня 2016 года на Иркутском авиационном заводе состоялась выкатка нового МС-21-300. Первый его полёт состоялся 28 мая 2017 года. Полёт проходил в штатном режиме на высоте 1000 метров при скорости 300 км/час, его продолжительность составила 30 минут. Лайнер пилотировали лётчики-испытатели, Герои России Олег Кононенко и Роман Таскаев. 17 октября 2017 года прошел первый дальний полёт (4500 км) из Иркутска в Жуковский, на территорию ЛИИ имени М.М. Громова, где проходили дальнейшие испытания.
6. Конструкция МС-21 представляет из себя двухдвигательный низкоплан с однокильевым хвостовым оперением. Двигатели самолёта расположены на пилонах под консолями крыла. У МС-21 лучший показатель весовой доли углекомпозитов в конструктиве среди российских самолётов - составляет 35%. На самолёт устанавливаются двигатели Pratt & Whitney PW1000G, которые были выбраны корпорацией Иркут для установки на самолёт в декабре 2009 года. Предполагается, что в будущем на самолёт может устанавливаться двигатель ПД-14.
7. Перейдём к сборке.
8. Сборка начинается с фюзеляжа. Его собирают из отсеков, которые в свою очередь делятся на узлы, а те состоят из деталей. Фюзеляж испытывают на герметичность.
9. После прохождения теста на герметичность будущий самолёт устанавливают на гидроподъёмники и оборудуют рабочие места (лестницы, площадки и подставки) для тех, кто собственно будет этот самолёт собирать. Агрегатно-сборочное производство оснащено клепальным автоматом немецкой фирмы Broetje-Automation GmbH.
10. Монтаж крыла - очень ответственная и важная задача. Нужно точно совместить отверстия на крыле с отверстиями в центроплане (центральная часть крыла самолёта, соединяющая правую и левую полуплоскости крыла), по которым с помощью мощных болтов и будет выполнено соединение. Любое отклонение по углу будет приводить к изменению аэродинамики.
11. Рабочая станция. Их несколько, каждая под определенный этап сборки. Делала такие станции немецкая фирма Dürr специально под МС-21. Поднявшись на такую станцию можно окинуть взглядом весь цех.
12. Самолёт собирается методом бесстапельной сборки - это ускоряет процесс. Стапель - это специальные приспособления для фиксации деталей в их точном местоположении для сборки узлов. Стапельная сборка чем-то напоминает стройку здания, так как самолёт весь в стапелях, а они похожи на строительные леса. Бесстапельная сборка не обязательно означает, что это конвейер. Просто точность положения деталей обеспечивается с помощью современных позиционеров, которые занимают меньше места, к тому же многие операции выполняются автоматикой.
13. Разработкой нового крыла МС-21 занималась компания АэроКомпозит, работами по фюзеляжу - непосредственно корпорация «Иркут», а также ОКБ Яковлева. Хвостовую часть проектировало КБ Бериева.
14. В отличие от Airbus A320 и Boeing 737, аварийные выходы у МС-21 не выходят на крыло. Вообще расположение и количество аварийных выходов подбирается так, чтобы все люди на борту после аварийной посадки могли покинуть самолёт за определенное время - не более 90 секунд. Связано ли такое расположение с тем, что крыло композитное - остаётся вопросом.
15. Скорее всего здесь рабочие подготавливают к установке специальные накладки (зализы) в месте сопряжения поверхности крыла и фюзеляжа.
16. Заглянем самолёту под брюхо.
17. Это ниша передней опоры шасси (ПОШ). Наверняка, здесь рабочим полегче, так как они уже успели «набить руку» на подобном изделии для семейства Airbus A320. Дело в том, что на ИАЗ по контракту с Airbus до недавнего времени собирали нишу ПОШ, килевую балку и направляющую закрылка.
18. Рядом с нишей ПОШ можно увидеть множество люков. Те, что покрупнее - это служебные, для инженеров и техников. Они нужны им, чтобы добраться до какого-либо оборудования и в случае чего его заменить. Те, что поменьше - места для установки различных антенн, датчиков положения угла атаки и приемников воздушного давления (ПВД).
19. Хоть и кажется, что рабочих немного, это один из самых загруженных цехов. Работа идёт в две смены. Нужно установить большое количество систем: противопожарную, топливную, систему кондиционирования воздуха, противообледенительную, водоснабжения и удаления отходов, кислородную, гидравлическую и другие. Также установить все люки и двери, проверить их работу. Ну и конечно оборудование кабины и салон.
20. На площадку серого цвета в дальнейшем будет установлен радар, а поверх обтекатель.
21. Здесь можно увидеть отсеки самолёта. Первый заканчивается сразу за пассажирской дверью, дальше идёт второй отсек (цельный лист обшивки, затем третий и т.д.) Разделение на отсеки нужно для того, чтобы сделать производство более быстрым и удобным. Обратная сторона такого разделения - лишний вес (сейчас все так делают, в том числе и лидеры Airbus и Boeing). Например, при создании советского среднемагистрального широкофюзеляжного Ил-86 было решено не разделять фюзеляжна отсеки, чтобы снизить его достаточно большой вес за счёт уменьшения количества крепежных элементов. Работать с крупногабаритными деталями было неудобно, поэтому в современном гражданском авиастроении такой метод не применяется.
22.
23.
24.
25. Кабина спроектирована в соответствии с современными тенденциями, которые предусматривают экипаж только из двух пилотов. Здесь не будет места ни для штурманов, ни для бортрадистов. Для всех производителей это уже вошло в норму.
26.
27. Можно наблюдать внутренний силовой набор: шпангоуты (поперечные узлы круговой формы), к которым крепятся стрингеры (продольные линии), затем вся эта конструкция прячется под обшивкой салона. Создатели обещают самый комфортный салон среди узкофюзеляжных самолётов (диаметр фюзеляжа у МС-21 самый большой среди конкурентов - 4,06 метра). Иллюминаторы тоже станут больше, чем мы привыкли их видеть на уже летающих лайнерах.
28. Багажный отсек. Исполнение похоже на то, как это реализовано на Airbus A320. Именно здесь будет храниться все то, что вы не возьмете в ручную кладь.
29. Многие элементы самолёта изготавливаются по кооперации на других заводах. Крыло, рули высоты и направления приходят из Казани. Киль, стабилизатор, а также отсек ВСУ (вспомогательной силовой установки), которого недостает на этом фото, привозят из Ульяновска.
30. На рабочих местах - чистота и порядок. Это требование активно внедряется и контролируется.
31. Обезжиривание поверхности перед стыковкой.
32. Установка крыла. Сборщики снимают защитное покрытие перед установкой, осматривают поверхности на наличие механических повреждений. На правой части фотографии можно увидеть элементы топливной системы. Так как топливные баки находятся в кессоне крыла, топливо будет находиться в крыле и ещё часть - в баках в фюзеляже.
33.
34. Здесь можно обратить внимание на толщину деталей центроплана. Выглядит надёжно.
35.
36. Кончено за столь короткий визит в кадр многое не попало. Мне удалось заснять только самые первоначальные этапы окончательной сборки. Строительство самолёта - это очень трудоёмкий процесс, и здесь задействовано очень много операций. На ютубе можно посмотреть ролики про окончательную сборку, где всё показано в ускоренном темпе и где можно наблюдать весь процесс.
37. 16 марта 2019 года на аэродроме Иркутского авиационного завода состоялся первый полет третьего опытного самолета МС-21-300. Продолжительность полета составила 1 час 30 минут, он проходил на высоте до 3500 метров при скорости до 500 км/час. Самолет пилотировал экипаж в составе летчиков-испытателей Андрея Воропаева и Романа Таскаева. По докладу экипажа, задание выполнено полностью, полет прошел в штатном режиме.
По словам гендиректора «Ростеха» Сергея Чемезова, выпуск пассажирских авиалайнеров МС-21 начнётся не ранее чем к концу 2020 года. До введения санкций было запланировано, что самолёты МС-21 должны пойти в серию к декабрю 2019 года. Как следует из заявления, планы приходится корректировать как минимум на год. Санкции закрыли доступ на российский рынок компаниям из США и Японии, ранее подписавшим контракт на поставки композитов для МС-21. В РФ в этой связи было принято решение активизировать собственные разработки в этой области. Сегодня такими разработками заняты специалисты «Аэрокомпозита». Ранее в отрасли отмечалось, что для внутрироссийских нужд самолёт МС-21 может выпускаться и без использования крыла из композитов. Говорилось, что композиты могут быть заменены алюминием. Однако теперь заявлено, что так называемое «чёрное крыло» всё же будет реализовано на российском авиалайнере.
На этом мой обзор окончен. В живом журнале можно найти статьи других авторов по этой теме, их достаточно много. Спасибо за внимание.