Тему ведет Александр Акименков,
ведущий летчик-испытатель ГосНИИ ГА РФ
Как ведущему летчику-испытателю и эксперту-аудитору Авиарегистра Межгосударственного авиационного комитета, функции которого сродни функциям нотариуса, мне пришлось участвовать в каждом мало-мальски значимом испытательном полете при сертификации самолёта Ан-140, заверяя, тем самым, достоверность доказательных материалов на соответствие нормам АП-25. Казалось бы, лучше меня этот самолет не знает никто. Но, вглядываясь сегодня в контуры уже сертифицированного самолета, я каждый раз ловлю себя на том, что не все намеки здесь поняты и не все его возможности раскрыты. Любая авиационная конструкция представляет собой сложный и противоречивый компромисс множества условностей. Значение некоторых из них сегодня занижено, а других раздуто в пользу сиюминутных интересов дела или человеческих амбиций. Следовательно, уже завтра все поменяется в пользу других интересов и амбиций. И только спустя годы все найдет свою меру, чтобы превратиться в систему взаимодействия понятных сил и мотиваций.
Чем раньше выстраивается такая система, тем быстрее раскручивается экономика самолёта и реализуются его эксплуатационные потенции. Именно поэтому сертификационные испытания переходят в контрольно-серийные испытания головного заводского образца, а затем в эксплуатационные испытания на базе одной из авиакомпаний, заказавшей этот самолёт. Мои должностные обязанности трансформируются при этом в сторону обязанностей ведущего лётчика-испытателя Государственного научно-исследовательского института гражданской авиации Российской Федерации, призванного защищать интересы российского эксплуатанта авиационной техники и будущего потребителя воздушной перевозки. Отсюда долговременность моих интересов.
Но как только самолёт поступает к эксплуатанту и у него возникают претензии к разработчику и производителю этой авиационной техники, тут же всплывает моя юридическая ответственность за сертификат типа, выданный Авииарегистром, который использовал меня в качестве эксперта. Если претензии поступают из дальнего зарубежья, то моя ответственность усугубляется соглашениями о взаимопризнании авиационных норм.
Так что с участия в сертификации лично для меня всё только начинается. Особенно много работы, если самолёт получился базовым для последующего модифицирования. Здесь нужно отметить, самолёт Ан-140 уже имеет сертифицированную модификацию Ан-140-100. Сертификат на нее был вручен разработчику 25 апреля сего года одновременно с базовым сертификатом. Очевидно, что таких вручений будет ещё много. Следовательно, о самолёте Ан-140 нужно рассказывать, как о совокупности возможностей, которые уже реализованы или будут реализованы в ближайшем будущем.
1. Базовый самолёт и изменяемость его конструкции.
О целесообразности такой позиции говорит сама история создания Ан-140. Из-за трудностей перехода к рынку система взаимоотношений разработчика самолёта с новыми собственниками исследовательских стендов и лабораторий пока не сложилась. Да и само стендовое оборудование нуждается в радикальном обновлении. Поэтому АНТК им. О.К.Антонова разворачивает свою собственную базу такого оборудования, а до того был вынужден перенести значительную часть стендовых исследований в воздух на лётные испытания. Естественно, что такой перенос стоил отдельных денег и времени.
Высокую динамику создания самолёта разработчику удалось сохранить за счет экстенсификации труда исполнителей. Лётные испытания и доводка обоих экземпляров самолёта шли непрерывно, включая выходные. Оплата исполнителей соответствовала напряжению их работы. Самолеты были оборудованы не только системой бортовых измерений, но и аппаратурой для экспресс-анализа этих измерений. На последнем этапе испытаний через телеметрию к этому анализу в режиме и масштабе реального времени была подключена вся интеллектуальная и компьютерная мощь конструкторского бюро. При отказах или поломках, что естественно для испытаний, тут же подключалось свое собственное опытное производство или производство партнёров. Денег и усилий не жалели. Если нужно, работали ночью.
В каждом из доводочных и сертификационных полетов выполнялось несколько заданий или режимов. Система бортовых измерений включалась даже в перелётах и на демонстрациях. Общая сумма составила 1 098 полётов, что само по себе много, но и это количество нужно умножить в несколько раз, чтобы получить всю номенклатуру испытаний. Ситуацию нагляднее всего иллюстрируют полёты на большие углы атаки и сваливание. Это самые опасные и сложные испытания, за что им и присваивается гриф "особой сложности". Но даже более простые режимы "первой сложности" ограничиваются тремя режимами в одном полете. Здесь же режимов на сваливание было за тридцать в каждом полёте. Экипаж мог отказаться, но лётчики добровольно шли на форсирование и ужесточение условий своего труда, поскольку чувствовали себя непосредственными участниками создания самолёта. Более того, в полётах участвовал специалист по аэродинамике, что позволяло давать оценку режимов в ходе экспериментов, хотя такие испытания положено проводить сокращенным экипажем. В итоге, программа больших углов выполнена всего за месяц, экипаж уложился в 30 полётов и не упустил ни одного нюанса в поведении самолёта.
Здесь нужно вспомнить, что даже в более благополучные годы такая программа могла занять время от полугода до …бесконечности. Перенос стендовых испытаний в воздух на готовый самолёт заставил разработчика неоднократно менять его типовую конструкцию и повторять заново многие эксперименты, что связано с массой проблем. Но выход формирования конструкции на прямой эксперимент увеличил вероятность попадания в "яблочко" эксплуатационных ожиданий. А моделирование таких ожиданий на стенде всегда условно и чревато ошибкой.
Более того, создавая типовую конструкцию от лётного эксперимента и действуя в ряде случаев методом проб и ошибок, АНТК им. О.К.Антонова получил инвариантность доказательной базы и обеспечил себе задел для разработки многочисленных модификаций самолета Ан-140. В Московском университете однажды была защищена диссертация под названием "Заблуждение как метод познания". Оказывается, метод проб и ошибок охватывает несравнимо больший объем знаний, чем движение от одного достоверного факта к другому, т.е. по оси потока знаний. Если иметь в виду опыт создания Ан-140, то диссертант очевидно прав. Впрочем, всю авиационную науку можно свести всего лишь к двум вещам: к теории идеального газа, которого нет в природе, и эксперименту, который реализует уже упомянутый метод проб и ошибок. Хотя в природе случайностей тоже не бывает. Есть закономерности больших систем, которые проявляют себя в локальных подсистемах в неявном, вероятностном виде. Отсюда следует, что нужно понимать проявления этих закономерностей, в том числе и на испытаниях, если не хочешь случайностей в судьбе нового самолёта и своей собственной.
Грузопассажирский самолёт Ан-140 должен перевозить 52 пассажира или до семи тонн груза, а также одновременно груз и пассажиров в любых пропорциях. В зависимости от плотности топлива полная заправка самолёта составляет 4 000 - 4 400 кг. Заправка осуществляется как централизовано, так и непосредственно в крыльевые баки. Если непосредственно, то в баки дополнительно входит 100-150 кг. Массу пустой конструкции планировалось ограничить 10-11 тоннами. Предполагалось при этом, что такая масса конструкции, а также пять тонн коммерческой загрузки и полная заправка топлива обеспечат в сумме максимальную взлётную массу не более 19,5 тонн. Разрешенная посадочная масса назначалась по максимальной взлётной массе и всё это вместе давало возможность эксплуатировать существующие ныне взлётно-посадочные полосы местных и региональных аэропортов, включая грунтовые аэродромы и гравийные покрытия таких полос. Наиболее экстремальные покрытия состоят из речной гальки, насыпанной прямо на поверхность тундры. Так устроены многие аэродромы сибирского Севера, где добывают сегодня газ, нефть и золото. Отсюда основной заказ на воздушные перевозки в России. Раньше здесь летали Ан-24 и Ан-26, теперь их должны заменить Ан-140, восприняв и значительно расширив взлётно-посадочные качества своих предшественников. Кстати, превышение этих аэродромов может составлять до тысячи метров, что вносит свои сложности в их эксплуатацию. Но главной сложностью остаются острые края речной гальки, которые режут шины колес, и плотность грунта под галькой, который превращается весной в болотную топь. Поэтому каждый килограмм взлётной массы тут на особом учете. Оптимумом считается масса до 20 тонн. Но производители комплектующих изделий из СНГ не смогли выдержать заданные весовые параметры своей продукции и взлётная масса самолёта поползла вверх. Разработчик самолёта увеличил заявленную массу до 21,5 тонны, проведя ее через соответствующую номенклатуру испытаний. Испытания прошли успешно, наметив, тем самым, возможности дальнейшего увеличения взлётной и посадочной массы. Уже ведутся работы по увеличению длины фюзеляжа, а также размаха и площади крыла. Запорожские разработчики и производители маршевых двигателей обещают в течение двух лет через постепенную, "ползучую" модернизацию увеличить мощность каждого из них с 2 200 до 2 700 лошадиных сил, обеспечив рост взлётной массы соответствующей тяговооруженностью. Чрезвычайный режим увеличит свою мощность с 2 500 до 3 400 лошадиных сил, что решает проблемы продолженного взлёта с высокогорных аэродромов. Как правило, "запорожцы" выполняют и даже перевыполняют свои обязательства. Так, например, они превысили обещанную мощность нынешних двигателей на 2%. Но это одна сторона медали. Другая ее сторона состоит в выстраивании стратегии на уменьшение массы пустого самолёта. Здесь разработчик использует новые возможности рыночных отношений. Если отечественный партнер не торопится совершенствовать свою продукцию, заключается соглашение с дальним зарубежьем. Так российские генераторы были заменены на более легкие и мощные французские генераторы, а вся кабельная проводка закуплена в Англии, что уменьшило вес этой проводки на 200 кг. Есть и другие примеры. Система по предупреждению о препятствиях и земле /СППЗ/ производится в Ульяновске и не меняет свою элементную базу уже лет двадцать. Киевское предприятие, сохранив идеологию работы системы, уменьшило его вес на порядок. Система уже испытана в составе оборудования Ан-38 и в ближайшее время будет адаптирована в оборудование Ан-140. Тремя годами раньше нечто подобное произошло с бортовой аппаратурой приборного захода на посадку. Руководство АНТК им. О.К.Антонова внимательно отслеживает все новации приборостроения и не останавливается перед риском ставок на эти новации, если видит за ними перспективы развития изделия. Интересен в этом плане выбор между бортовыми радиолокаторами "Контур" и "Буран". Петербуржский "Контур" представляет собой отлаженную машину без каких-либо проблем на испытаниях, но его схема исчерпана и никаких новаций от него уже не ожидается. Функциональность киевского "Бурана" составляла до недавнего времени не более 20% от заданной, что вызывало острое неприятие радиолокатора среди летчиков фирмы. Но "Буран" имеет очевидные перспективы развития и новые сферы применения, включая выдачу координат ориентиров на местности и автосопровождение воздушных судов на трассе. Координаты радиолокационных ориентиров означают автономность бортовой навигации и независимость этой навигации от капризов спутниковой системы и ее хозяев. А если развить способность радиолокатора к автосопровождению воздушных объектов в систему предупреждения от столкновений с ними, то это освобождает разработчика самолета от установки на нем специализированной, но бестолковой по своим функциям аппаратуры TCAS, которая стоит полмиллиона долларов, т.е. 10% от общей стоимости самолета.
Благодаря твердой поддержке "Бурана" и его создателей, а также разрешению на непосредственное участие в полетах конструкторов, что беспрецедентно для испытаний, радиолокатор приобрел рабочее состояние и стал соответствовать заявленным функциям. Оригинальное решение "антоновцы" приняли по обеспечению автоматизации полета Ан-140 на воздушных трассах. В состав его оборудования включен приемник спутниковой навигации, разработанный на Украине и рассчитанный для взаимодействия как с американскими спутниками, так и с российской системой "Глонас". Приемник этот совмещен с системой автоматического управления самолётом. В результате, самолёт проходит без проблем в автоматическом режиме по трассам и заходит по заявленной аэропортом схеме на посадку вплоть до выхода на торец посадочной полосы. Естественно, что самолёт оборудован полным комплексом навигационного оборудования, требуемого для полётов на международных трассах и захода на посадку по первой категории ИКАО. Но подключение спутниковой навигации к системе автоматического управления решает основную часть задач полёта в режиме зональной навигации и открывает воздушное пространство Европы, что невозможно только с расчетом на VOR/DME и ответчик вторичной информации. Кроме того, независимость спутниковой навигации от наземных маяков означает настоящую революцию для эксплуатации самолёта на просторах СНГ, где большинство маяков выработало свой ресурс еще лет пять-семь тому назад. Если в этот набор будет включен режим радиолокационной навигации, то самолет получит почти абсолютную гарантию своего привода на аэродром назначения.
Самолёт Ан-140 заявлен нарочито простым по оборудованию. Но простое не означает худшее. Так, например, курсовая система самолёта находится в производстве не менее тридцати лет. С этой системой, работающей в режиме гирополукомпаса, Ан-140 взлетел с аэродрома Нарьян-Мар и вышел за 77° северной широты в район геомагнитного полюса, где магнитное склонение превышает 36°, чтобы спустя пять часов вернуться на аэродром вылета и после посадки иметь ошибку в курсе всего 5°. Такой показатель не всякая сверхсложная инерциальная система обеспечит.
Среди оборудования только средства радиосвязи не подвергались упрощению для удешевления их стоимости. Самолёт оснащен самыми современными и мощными, а потому дорогими, двумя ультракоротковолновыми и одной коротковолновой радиостанциями.
Как это и положено современному лайнеру, салон Ан-140 оборудован радиовещанием, есть многоканальный магнитофон, предусмотрена установка телевизионных мониторов и видеоаппаратуры. Вся упомянутая аппаратура управляется с пульта стюарда.
На испытаниях эффективно работали внешние видеокамеры по осмотру наиболее напряженных узлов конструкции и поверхности крыла и оперения. По желанию заказчика они могут быть сохранены или их место может занять стекловолокновая оптика.
Салон самолета имеет дизайн, способный составить конкуренцию любому зарубежному образцу. Все лучшее в мировой практике изучено и принято во внимание. Кресла сертифицированы и по удобству пассажиров, и по их безопасности в аварийных ситуациях. Компоновка кресел выбрана 2+2. Ширина прохода обеспечивает передвижения в нем пассажиров в зимней одежде. Багажные полки вместительны, открываются и закрываются просто и надежно. Освещение многофункционально и управляется с пульта стюарда. Цветовая и световая маркировка дорожки в проходе и аварийных люков достаточна и очевидна. Кухонный блок и средства обеспечения функций стюарда оптимальны. Туалет снабжен вакуумным устройством. Его дизайн, вентиляция и удобство пользования органичны. И кухня, и туалет, и место стюарда расположены в конце салона вне поля зрения пассажиров.
Встроенный трап находится слева по борту в конце салона и выпускается как вручную изнутри, так и с помощью электромеханики извне.
Самолет оборудован подпольным и хвостовым багажными отсеками.
Перекомпоновка салона в грузовую кабину тремя механиками занимает не более часа, одним - около двух часов. Все промежуточные варианты занимают ещё меньше времени. Во всех грузопассажирских вариантах груз размещается между пассажирами и кабиной экипажа, что обеспечивает безопасность пассажиров при аварийных посадках. Для эстетики и борьбы с дымом при возгорании груза предусмотрен полог, отделяющий пассажиров от груза. Система крепления груза, а также средства обнаружения возгораний и борьбы с ними сертифицированы, т.е. соответствуют нормам. Грузовой люк находится справа по борту в самом начале салона и накладывает существенное ограничение на компоновку мотогондолы. Дело в том, что согласно сертификационной норме плоскость вращения винта не должна совмещаться с проемом этого люка. Оглядка на норму привела к смещению мотогондолы в сторону крыла, в результате чего пострадала аэродинамика крыла на одну треть его размаха. Самолёт был обклеен "шелковинками". Видеосъемка обтекания проведена на всех эксплуатационных режимах полёта, включая большие углы атаки. Разработчик знает проблемы аэродинамики своего детища и уже есть стратегия оптимизации обтекания. Судя по всему, грузовой люк переместится в конец салона. Тем более, что фирма имеет уникальный опыт в создании самолёта комбинированной загрузки Ан-74ТК-200. Освобожденная от ограничений мотогондола будет слегка опущена и выдвинута вперед по потоку. Крыло получит оптимальные условия работы по всему своему размаху. Изменится и сама мотогондола через гармонизацию ее миделя по правилу площадей с миделем гондол шасси и корневыми профилями крыла. Здесь нужно объяснить мою настойчивость по поводу грядущих модернизаций. Она связана с радикальными подвижками психологии конструкторов, пришедших из другого мира, который назывался СССР. В том мире за все платило государство. И плата была несоизмеримо больше за новый тип авиатехники, чем за её модернизацию. Естественно, что разработчик навязывал государству новые типы авиатехники. Процессы производства, продажи и эксплуатации серийных образцов авиатехники его не интересовали. Дальнейшей судьбой типовых конструкций занималось государство. Теперь же модернизация определяется потребностями воздушных перевозок и заказывается рынком, где покупатель платит деньги и потому всегда прав. Эти деньги через авторскую ренту поступают разработчику и определяют его интерес к модернизациям. Более того, сертификационные нормы СНГ компилированы с американских норм FAR, рыночных по своей сути. Согласно этим нормам, сложнее и дороже всего сертифицировать базовый тип авиатехники. А сертификация её модернизаций проходит в виде главных или второстепенных изменений, которые могут осуществляться только через бюрократическую переписку, исключая дорогостоящие летные испытания. К сожалению, отсюда понятен коммерческий интерес, но не подвижки в психологии личности и коллектива. Психология имеет свою инерцию, которую почти невозможно преодолеть через знания субъекта. Осознанное "Я" представляет собой всего лишь верхушку айсберга психики человека, основные материи которой скрыты в темных водах его подсознательной жизни. Поэтому на ситуацию вокруг самолёта Ан-140 эффективнее всего влияют точки многовариантных решений. Особенно при скоплении в этих точках доказательного материала с лётных испытаний. А уже потом возникают гениальные прозрения специалистов по компоновке, аэродинамике и системам самолёта, чтобы реализоваться в его новых модернизациях.
Коллектив АНТК им. О.К.Антонова первым из постсоветских авиационных конструкторских коллективов перешел на сугубо рыночные отношения в системах создания, производства и эксплуатации авиатехники.
Процесс становления этих отношений проходит одновременно и взаимосвязано со становлением грузопассажирского самолёта Ан-140, хотя и был подготовлен работами по созданию грузопассажирского самолета Ан-38 и модификаций Ан-74 тех же предназначений.
Все упомянутые самолеты разработаны под воздушные перевозки на региональных и местных авиалиниях. Экономика таких перевозок самая сложная по организации и самая жесткая по требованиям к авиатехнике. Как правило, она прямо или косвенно дотируется государством. Так было в СССР. Но не в СНГ. "Антоновцам" досталась в наследство самая неподъемная и нерыночная "ниша" авиастроении.
Обширные по объему и задачам испытания на обледенение в российских аэропортах Архангельска и Нарьян-Мара, на высокие температуры наружного воздуха в узбекском аэропорту Карши, на высокогорье в киргизском аэропорту Каракола и на низкие температуры наружного воздуха в аэропортах Якутии адаптировали к условиям будущей эксплуатации не только самолёт, но и саму "антоновскую" фирму. Презентации самолета Ан-140 во многих других аэропортах России, Украины, Казахстана, Узбекистана, Киргизии и Ирана позволили расширить круг знаний о проблемах этой эксплуатации.
Нужно отметить, что анализ таких проблем и реакция на них в конструкции самолета не превышала одного-двух месяцев. Это почти фантастика для мирового авиастроения, вообще, и для авиастроения СНГ, в частности. Кстати, темп и адекватность реакции постоянно повышаются. Но самое главное здесь состоит в том, что идет поиск сквозных, системных решений упомянутых проблем, объединяющих создание, производство и эксплуатацию авиатехники. Если этот поиск будет продолжаться, то самолет Ан-140 и, сопутствующие ему по эксплуатационной "нише", самолеты Ан-3, Ан-38 и Ан-74 залетают даже там, где сегодня уже нет ни самой организации воздушных перевозок, ни денег на её реанимацию. В итоге можно констатировать, что украинский разработчик самолетов, обеспечив себе финансовую самостоятельность за счет эксплуатации восьми грузовиков Ан-124 "Руслан", сохранил свои партнерские связи в системах создания, производства и эксплуатации авиатехники после ухода из них государства, чтобы в условиях деградации и распада объединить сотни предприятий этих систем вокруг идеи "народного самолета Ан-140". Суть идеи состоит в максимальной адаптации такого самолета к текущему состоянию упомянутых систем для уменьшения затратности его эксплуатации и стоимости воздушных перевозок. Адаптацию самолета обеспечивают изменяемость конструктивных решений и модульность бортового оборудования. Эксплуатант сам выбирает эти конструктивные решения и состав оборудования. Если покупает самолет, а не берет его в лизинг.
2. Лизинг Ан-140 и собирание фрагментов создания, производства и эксплуатации "антоновских" самолетов в единую систему саморазвития.
В случае лизинга главным критерием компоновки самолета становится воздушная перевозка, как системный продукт и рыночный товар, который покупает или не покупает рядовой пассажир и перевозчик, т.е. народ.
При организации лизинга своих самолетов АНТК им. О.К.Антонова должен превратиться в многофункциональную корпорацию с прямым выходом на рынок воздушных перевозок, а эксплуатант принимает на себя функции исполнителя общей стратегии этой корпорации.
Экстремальность экономики региональных и местных авиаперевозок требует непосредственного участия в их организации юридического собственника передаваемой в лизинг авиатехники, которым сегодня в СНГ может быть только разработчик этой авиатехники. Никто другой не сможет организовать эти перевозки с летным временем по 7-10 часов в сутки на каждый самолет. Если при 50%-ной загрузке самолета летное время меньше, то эксплуатация такого самолета становится убыточной и её нужно своевременно и жестко прекращать. Для этого и нужен статус собственника.
Но на региональных и местных авиалиниях каждый перелет занимает 1,5-2 часа и в этом вся проблема. Так, например, зимний световой день очень короткий, а многие аэропорты российского Севера не имеют ночного старта. Следовательно, здесь можно рассчитывать только на 3-4 часа летного времени. Чтобы выйти из этого тупика, нужны системные решения, в которых главной компонентой является самолет и автор здесь должен быть один.
Без "антоновцев" нельзя решить и такие проблемы, как управление ресурсом самолета, обеспечение сервисного обслуживания или модернизация устаревающей авиатехники под изменение условий воздушных перевозок.
Однако вернемся к нашему резюме. Существует самолет и коллектив его создателей, раскрученный на хорошую динамику освоения новых целей, задач и условий работы. Самолет создан под определенную "нишу" воздушных перевозок, но имеет запланированные загодя и наработанные случаем на летных испытаниях потенции к разнообразным модернизациям под изменения условий будущей эксплуатации.
"Ниша" региональных и местных воздушных перевозок известна "антоновскому" коллективу по многолетней работе в ней самолетов Ан-2, Ан-24, Ан-26, Ан-28, Ан-32 и Ан-74, а также, отчасти, и самолета Ан-12. Но условия работы сильно изменились с переходом на рыночные отношения. Изменились так, что сегодня никто не знает, как организовать в ней пассажирские и грузовые потоки, которые иссякли почти до нуля. Потоки эти в недавние времена дотировались государством, из-за чего рыночная ломка приобрела здесь затяжной и крайне болезненный характер. Распад производственной базы выглядит пока, как катастрофа.
В последние, уже рыночные годы АНТК им. О.К.Антонова забрасывает сюда пробные шары, разрабатывая самолеты Ан-3, Ан-38 и модифицируя самолет Ан-74. Только на разные модификации Ан-74 получено около десятка сертификатов и перечень их постоянно дополняется. Самолет Ан-38-100 был сертифицирован с американскими двигателями по новым, почти американским нормам АП-25 и застрял на выходе в эксплуатацию, как слишком дорогой. Но в следующем году начинаются летные испытания новых модификаций Ан-38 с российским двигателем ТВД-20 и украинским ВК-1500, которые несоизмеримо дешевле американского двигателя. И похоже на то, что всё это только начало модифицирования Ан-38 под реалии воздушных перевозок. Самолет Ан-2, поршневой собрат Ан-3, имеет полувековую историю, но лет сорок не модернизировался. Мимо обоих прошли качественные изменения в конструкционных материалах и в самих конструкциях. Изменилась авионика и принципы навигации. Хотя оба самолета остаются уникумами по своим летным качествам. Отсюда следует, что самолет Ан-3 ожидают революционные перестройки. Особенно, с учетом его колоссальной востребованности в тех местах, куда только самолетом можно долететь.
"Антоновцы" очень внимательно отслеживают опыт эксплуатации своих недавних разработок. Хабаровская авиакомпания "Восток", взявшая на эксплуатацию три самолета Ан-38, стала практически филиалом фирмы, если иметь в виду частоту взаимных посещений специалистов.
Но у "антоновской" фирмы в это смутное время сложилась более эффективная система мониторинга за состоянием воздушных перевозок, чем помощь в становлении отдельных экземпляров новой авиатехники. Связана она с продлением ресурса. Вся упомянутая выше масса самолетов изнашивается и стремительно стареет. Чем дальше в старость, тем больше дробность таких продлений. И по календарю, и по налету, и по посадкам. Фирма жестко держит в своей компетенции ресурсные дела и выстраивает из них информационное поле, а на нем - сервисные услуги. Постепенно всё это приобретает системность, группируясь вокруг воздушной перевозки и её экономики. А далее в систему вводится новый самолет, уже адаптированный под её реалии.
Всё здесь хорошо, кроме одного. Старые самолеты дешевле новых на два порядка. И они уже или пока ещё есть. Их не нужно покупать. Понятно, что когда-нибудь разразится ресурсный обвал и летать станет не на чем. Существующие сегодня авиакомпании местных и региональных перевозок рухнут тогда в одночасье. Здесь страшатся своего конца и активно ищут выход из ситуации. Но думать об этом нужно не в заброшенном сибирском аэропорту, а на государственном уровне, возвращая дотирование воздушных перевозок или создавая систему преференций и льгот для той фирмы, которая отважится заменить государство.
Не лучше обстановка и в производстве авиатехники. Кооперация сотен предприятий порушена. Многие из них акционированы и отпущены на вольные хлеба. Но свободу выбора на этих предприятиях восприняли, как свободу получения кредитов, которые теперь нечем отдавать. Сегодняшние банкроты требуют предоплаты за будущую продукцию, которую уже разучились делать. Пока речь идет о комплектующих изделиях для одного-двух самолетов, выручают старые запасы. Что будет после того, как они кончатся, никто не знает. В советские времена серийный выпуск авиатехники обеспечивался государственной программой. Но то были времена другой ответственности. В рыночные времена воссоздание такой программы превратится в фарс. Двигателем и цементом производственной кооперации сегодня могут быть только деньги. Если суммировать требуемую предоплату при производстве серии самолетов Ан-140, то она превысит государственный бюджет. Внешнее кредитование таких размеров нереально. Выход можно найти только во взаимных гарантиях и внутреннем кредитовании.
Т.о., раскрученный на пассионарные подвиги "антоновский" коллектив имеет впереди только одну созидательную перспективу - взять на себя организацию создания, производства и эксплуатации своих самолетов, как единой системы. Уже упоминалось, что сквозной и связующей идеей этой системы является "народный самолет". Это должен быть предельно дешевый, но массовый самолет, покрывающий, сравнимые с размерами СНГ, расстояния. Такой была фордовская легковушка в годы "Великой депрессии" и немецкий "фольскваген" в послевоенную разруху. Теперь им станет Ан-140.
Думаю, что подобная перспектива была понятна для руководства АНТК им. О.К.Антонова достаточно давно. Пробные шаги в этом направлении были сделаны ещё при запуске в производство самолета Ан-38. Именно там украинский разработчик самолета был вынужден взять на себя добычу и обеспечение качества российских комплектующих изделий для российского же производителя этого самолета. Нонсенс, но так было и продолжается сейчас.
Когда "антоновская" фирма стала системообразующей структурой для создания самолета Ан-140, это было понятно. Когда разработчик самолета, обеспокоился состоянием воздушных перевозок, это тоже имело свои объяснения. Но когда конструктор вынужден организовывать производство, это уже чересчур даже для рынка. Если уйти от денежной сути событий.
Оказывается, всё перечисленное составляет одну экономическую систему, выстроенную на оплате воздушной перевозки. А до поступления этой оплаты любые финансовые потоки в такой системе всего лишь кредитные заимствования. Раньше они обеспечивались государством. Теперь такого кармана нет и все надежды сошлись на лизинге.
Собственно, и на презентациях в авиакомпаниях обсуждался не столько самолет Ан-140, сколько возможности его передачи в лизинг. Но при этом забывалось, что речь идет всего лишь о продаже в рассрочку, т.е. о кредите, который кто-то должен обеспечить. Подразумевалось, что обеспечением кредита займётся АНТК им. О.К.Антонова. Тем более, что есть прецеденты лизинга самолетов Ил-96 и Ту-204.
Но в упомянутых прецедентах есть существенная деталь. Каждый перелет таких самолетов занимает более пяти часов. В сутки они налетывают более четырнадцати часов. Перевозят при этом сотни пассажиров. И даже при всех перечисленных достоинствах крайне сомнительны своевременные погашения десятилетней рассрочки и ежегодная оплата кредита в 13,5%. Следовательно, всё это возьмёт на себя гарант кредита, т.е. государство.
Впрочем, российские авиазаводы были кредитованы государством ещё до того, как произошла передача самолетов Аэрофлоту и Трансаэро. Схемы такого кредитования вряд ли повторятся и самарскому акционерному обществу с участием частного капитала, как и производимому им самолету Ан-140 украинской разработки, здесь не на что рассчитывать.
Похоже на то, что сквозное кредитование всей цепи задействованных предприятий в экономике Ан-140 сейчас может быть только внутренним.
Одним из примеров внутреннего кредитования является история преодоления финансовых и производственных трудностей в американской авиакомпании "Дельта", когда её сотрудники отказались от части своих заработков и социальных льгот.
В советской истории подобных примеров много, но у них была своя специфика, которая мешает понять суть проблем такого кредита. В рыночных условиях его идеологию нужно переосмысливать, а технологию осваивать заново. Но главным условием применения этих технологий станет образование многофункциональной корпорации, объединяющей в себе или вокруг себя системы создания, производства и эксплуатации "антоновских" самолетов. А успех их применения напрямую связан с особенностями лидерной машины, которая должна стать концентратором фирменных качеств.
Лидер "антоновских" самолетов может и должен стать объектом гордости, поклонения и державной ностальгии, т.е. тем вечным, ради чего можно жертвовать сиюминутным.
Как это не покажется странным, но тема жертвенности объединяет нищих и отверженных гораздо сильнее, чем обещания близкого благополучия. Было бы во имя чего жертвовать. Нужна идея, но лучше - кумир или идол.
Многоплановая разработка "ниши" воздушных перевозок и поиск соответствующих ей конструктивных решений готовят появление такого идола или, что точнее, объекта поклонений. Плохо только то, что поиски эти от интуиции, а не от продуманной стратегии и социальной психологии.
Вслед за объектом поклонения должна появиться фигура его хозяина и кумира, который знает, куда вести. Бестолковость руководства квазирыночных предприятий, из которых выстраивается кооперация по производству Ан-140, настолько опостылела рядовому исполнителю, что корпорации ещё нет и даже нет её идиомы, а мифы о Генеральном конструкторе "антоновской" фирмы уже гуляют по просторам СНГ, обрастая фантастическими подробностями. Очевидно, что его ждут здесь, как Хозяина.
Личные качества Балабуева Петра Васильевича, как государственника и собирателя былой державной мощи, нужны людям для передачи своему кумиру представительских прав упомянутых коллективов в решении системных задач по выводу самолета Ан-140 на зарабатывание денег, ради чего они согласны чуть-чуть потерпеть. Никому другому рабочий люд уже не поверит. Но о Балабуеве знает точно, что у себя на фирме он выдает зарплату день в день.
Более того, идет очевидное противопоставление киевского пассионария местному жулью. Вряд ли он хочет того или делает что-то для своей славы, но фигура руководителя "антоновской" фирмы уже стала знаковой в котле социальных идей и настроений. Ему верят и за ним пойдут. Только под его авторитет ещё возможен внутренний кредит.
Ударным качеством самолета Ан-140 должна стать его дешевизна. Остаться на уровне современных требований к воздушным перевозкам и даже заглянуть за горизонт этих требований, но сделать сами перевозки беспрецедентно дешевыми - это суть идеи "народного самолета". Иначе не запустить пассажирские и грузовые потоки, которые дадут какие-то деньги и снимут напряжение внутреннего кредитования.
Уже сейчас понятно, что себестоимость производства самолета будет завышена не столько из-за многократного налогообложения и таможенных пошлин на границах стран СНГ, сколько из-за ценовых конвульсий полуразваленных предприятий-подрядчиков. Понять ценообразование и повлиять на него здесь пока невозможно. Необходимо до того оживить предприятия, что представляет собой функционально иную задачу, чем продажа готовой продукции. Следовательно, ценообразование и вся ценовая политика должны перейти в одни, хозяйские и очень жесткие руки.
Из-за обвала предприятий стратегия раскрутки самолета напоминает сейчас движение по лезвию бритвы. Координацию руководящих амбиций при таком движении организовать невозможно. Раскрутка может получиться только через волю и гений одного человека. "Антоновцам" повезло на такого человека. Осталось это везение распространить на остальных участников процесса.
Системная расположенность экономики "народного самолета" к единой ценовой политики и внутреннему кредитованию не останется без внимания потенциальных инвесторов и кредиторов извне. Такой самолет может освоить любую "нишу" воздушных перевозок и дать, в конце концов, прибыль. А раз так, то с какого-то момента сюда обязательно пойдут инвестиции и кредиты.
До этого момента самолет может поддержать государство, которое увидит в организации его экономики гарантию сохранения бюджетных денег от извечного отечественного воровства. Более того, государственные структуры России и Украины получат в рамках межгосударственной корпорации по производству "антоновских" самолетов удобный базис для разрешения своих сегодняшних и завтрашних противоречий.
Межгосударственная корпорация, созданная вокруг и благодаря самолету Ан-140, станет инструментом для внедрения этого самолета в дальнее зарубежье. Самолет ухе стал субъектом кооперационных связей с западным производителем, взяв на борт его продукцию. Теперь нужно подтвердить соответствие Ан-140 американским нормам сертификации и получить сертификат от FAA. Если это произойдет, то риски по самолету получат западное страхование. А под залог самолета в банках можно будет получить дешевые внешние кредиты.
Признание самолета в СНГ и дальнем зарубежье усилит пассионарное напряжение во входящих в кооперацию коллективах. Процесс этот может быть спонтанным, но управлять им нужно в любом случае.
Системность любого процесса или дела определяется наличием обратных связей, а полнота системы - вероятностью реализации закономерностей, действующих в ней. Чем выше вероятность, тем больше шансов на саморазвитие системы и уменьшение затрат в её контуре. А чем лучше работают обратные связи, тем качественнее продукт на выходе.
В нашем случае конечным продуктом системы является воздушная перевозка. В формировании её товарных качеств участвуют самолет и его эксплуатант, а также аэродромные службы и управление воздушным движением, что и составляет систему "экипаж-самолет-среда". Связующим звеном системы стал самолет, который до того уже совместил системы своего создания, производства и эксплуатации.
3. Обратная связь, как условие саморазвития системы.
Взаимозависимость самолета Ан-140 и упомянутых систем описана выше. Теперь нужно выявить обратные связи в этих системах и оценить их эффективность.
В советские времена министерство гражданской авиации имело мощное информационное поле, которое было замкнуто на компьютерную базу ГосНИИ ГА. В этом институте выстраивалась и поддерживалась в адекватном состоянии модель воздушных перевозок на заданную перспективу. Каждый тип авиатехники имел своё место в этой модели, что давало обратные связи будущего на настоящее данной авиатехники. Здесь формировалось соответствующее техническое задание на новую авиатехнику, состояние которой постоянно уточнялось системой летных испытаний, сопровождающих каждый образец от первого вылета до списания в утиль, и системой мониторинга за её эксплуатацией в линейных подразделениях.
Теперь ничего этого нет, кроме сертификационных и приёмочных испытаний. Так или иначе, но разработчик самолета будет вынужден заниматься проблемами организации обратных связей и уже занимается ими. Осталось осознать необходимость восстановления системной госэкспертизы, будируя проблему в государственных инстанциях. Или это осознает само государство, но только после полного развала своей гражданской авиации.
Государство в такой экспертизе представляет интересы систем более высокого порядка. Например, страхование гражданских рисков.
Службу в госэкспертизе я начал в 1976 году. Мне и раньше самолеты казались живыми существами. Но только при системной оценке этих машин пришло понимание, что всё разнообразие их жизненных проявлений уходит корнями в системы, функциональность которых определяет даже не отдельная живая личность, а коллективы и очень многие коллективы. И если всё упомянутое действительно объединяется в систему и система приобретает саморазвитие, то самолет становится здесь не объектом, а субъектом последующих событий Естественно, что понять такие события можно только через системы, питающие эту неожиданную, но самодостаточную жизнь.
Что я и попытался сделать.
4. Самолёт Ан-140, как субъект событий на земле и в воздухе.
Самолет Ан-140 сделан по традиционной схеме и не раздражает зрителя конструкторскими фантазиями. Это капелька с крыльями и оперением, которая на фоне окружающих пространств кажется миниатюрной. Шасси, скрытые в фюзеляжных гондолах, не нарушают такого восприятия даже на стоянке. Ещё на подходе к самолету становится понятно, что машина подобных обводов сформирована движением в воздухе и создана для него. За счет верхнего расположения крыла и его выпуклой передней кромки Ан-140 создает впечатление готовности к движению или даже прыжку вперед. Сдвинутые на крыло мотогондолы усиливают впечатление внутреннего напряжения и сдерживаемой мощи. Перемещения по рулежным дорожкам, короткий разбег, энергичный отрыв и крутой набор высоты с полной свободой последующего маневра только усиливают первые впечатления. Сосредоточенное жужжание двигателей в режиме "тихого руления" на земле и радостное их пение в режиме "синхрофазирования" в свободном полете напоминает скорее шмеля на клеверном лугу, чем мощную машину, способную перенести полсотни пассажиров на три с половиной тысячи километров.
Наземное обслуживание самолета отличается простотой и целесообразностью, что делает его доступным для летного экипажа, состоящего из двух пилотов. Более того, введено понятие автономности внебазовой эксплуатации при таком обслуживании. Конкретные сроки автономности будут определены при эксплуатационных испытаниях. Однако уже сейчас понятно, что сроки эти могут составлять около месяца.
В салоне самолета предусмотрено место для стюарда, который будет иметь дополнительные функции оператора груза и наземного техника.
В кабине экипажа предусмотрено место для проверяющего или лоцмана, оборудованное выходом на внутреннюю и внешнюю связь, а также кислородным прибором и дымозащитной маской.
Обычно, командир занят оплатой счетов за топливо и аэродромное обслуживание, оценкой погоды и технического состояния основного и запасных аэропортов посадки, принятием решения на вылет и подачей флайт-плана.
Второй пилот самостоятельно или вместе со стюардом готовят самолет к вылету. После заправки самолета топливом и маслами второй пилот проводит его внешний осмотр, а затем тестирование самолетных систем. Пульты тестовых устройств расположены справа сзади от кресла второго пилота, а тесты охватывают весь объем предполетных проверок. При своевременной подаче к самолету топлива и других заявленных средств вся технология подготовки к вылету занимает не более часа.
В это же время стюард-оператор занимается приёмом бортового питания, размещением багажа и груза, а затем и самих пассажиров.
Второй пилот контролирует итоговую центровку самолета, которую вводит вместе с остальными данными рейса в бортовой самописец.
После прибытия командира на борт самолета экипаж активизирует на пульте спутниковой навигации заданный маршрут, пристёгивается ремнями кресел и запрашивает разрешение на запуск.
Подготовка к вылету может производиться от аэродромных источников питания или от вспомогательной силовой установки, т.е. ВСУ.
Должен отметить удачный выбор двигателя ВСУ. На испытаниях он опробован в работе и запусках на высотах до 7 200 метров, включая высокие температуры наружного воздуха. И только теперь, после положительной оценки его работы, на двигатель ставят высотный корректор. Этот казус не с чем сравнивать. Такого ещё не было, чтобы двигатель, созданный для работы на земле спокойно переваривал крейсерские высоты.
Более того, этот двигатель не имел организации движения воздуха на своём входе, если не считать отклоняемой заслонки для открытия-закрытия входа, и сосал его из окружающей среды вопреки законам аэродинамики.
Но не менее поразительные возможности двигатель ВСУ проявил на испытаниях при низких температурах наружного воздуха, когда запускался без предварительного подогрева при -40°С. На запусках в жаре и высокогорье капризов от него вообще не ждали. При всем при том он должен был непрерывно работать в течение всего цикла подготовки к полету и самого полета, обеспечивая потребности в электрическом питании, в обогреве или охлаждении салона и в сжатом воздухе для запуска маршевых двигателей.
А в спину дышали конкуренты. Любые сбои в работе ВСУ означали бы приговор для двигателя. Ведь биография его насчитывает более тридцати лет. Теперь, когда испытания позади, можно в спокойной обстановке модернизировать его конструкцию и компоновку на самолете, что и делается запорожским ОКБ "Прогресс".
Но на случай отказа ВСУ предусмотрен запуск одного из маршевых двигателей от внешнего источника сжатого воздуха. Само собой разумеется, что ВСУ запускается как от аэродромного питания, так и от бортовых аккумуляторных батарей.
Бортовая система постоянного и переменного электрического тока имеет эшелонированную оборону от всяких отказов и неприятностей. Основной источник тока - генераторы на маршевых двигателях. Любой из двух генераторов в одиночку удовлетворяет потребности бортовых систем почти без исключений. Но запуск ВСУ и ввод его генератора в общую сеть снимает и эти исключения, в том числе - при интенсивном обледенении. В недалеком будущем планируется резкое повышение мощности генератора ВСУ, который сможет самостоятельно обеспечивать все потребности полета в электрическом питании.
На аварийный случай предусмотрено питание от аккумуляторов, которых хватает для обеспечения номенклатуры оборудования, достаточной для благополучного завершения полета, более, чем на двадцать минут.
Система кондиционирования воздуха может работать от внешней установки, которая входит в аэродромные услуги. Но основным источником салонного комфорта является бортовая система кондиционирования. Она проверена в полетах и на земле в диапазоне температур наружного воздуха от +45 до -50°С и претензий не вызвала ни по температуре, ни по качеству воздуха. Кроме вкусовой оценки испытателей, в проверках участвовали наиболее авторитетные лаборатории и специалисты санитарии СНГ.
Внутрифюзеляжное пространство самолета имеет герметизацию. Наддув осуществляется в соответствии с физиологическими нормами полета на высотах до 9 000 метров. Максимальной крейсерской высотой пока считается высота 7 200 метров. Время экстренного снижения с выпуском шасси около трёх минут, без выпуска шасси - менее четырёх минут. Есть основные клапаны избыточного давления и аварийные. Сигнализация тоже есть. Как по избытку, так и по недостатку давления воздуха. А также имеются приборы.
Управление наддувом и кондиционированием воздуха детализировано, что позволяет экипажу оптимизировать отборы воздуха от двигателей и потребности внутрикабинного комфорта, т.е. уменьшить потребную мощность двигателей и расходы топлива.
Кстати, на испытаниях неоднократно отключались все отборы воздуха на высотах 7 200 метров и более, но это не приводило к каким-то катастрофическим последствиям. Избыточное давление в кабинах уменьшалось очень плавно и у экипажа всегда было минут пять-семь на испытательные процедуры без перехода на кислородные маски.
Сама кислородная система работала безупречно.
Существенная часть эксплуатационных качеств самолета связана с эффективностью его противообледенительной системы. На самолете Ан-140 использована технология "теплового ножа", которая при небольших энергетических затратах обеспечивает срыв льда воздушным потоком по всей поверхности крыла или оперения за обогреваемым носком их профиля. Это не новая технология, но её реализация оказалась настолько успешной, что возникла идея уменьшения отбора воздуха от двигателей для обогрева крыла.
Система включается и выключается автоматически. Частичные и полные отказы системы проверены. Ситуации здесь могут быть сложными, но не аварийными. Аварийными их делают экипажи по недомыслию или от стресса.
Обледенение обнаруживается с помощью сигнализации или визуально. Условия обзора нормальные. Ночью предусмотрена подсветка фарами.
Испытания в естественных условиях обледенения проходили в междуречье Северной Двины и Печеры. Здесь эпицентр обледенений в Северном полушарии. Над ним заканчивается перемешивание влажного и тёплого воздуха Атлантики с холодными массами Арктики. Более жесткого обледенения нет нигде, но самолет не потерял в нем своей функциональности. Лед в естественных условиях обледенения бывает разным по форме, размерам и прочности. Иногда он принимает самые фантастические формы. Но то, что наклеили в качестве имитаторов льда "антоновцы" для исследования крайних форм обледенения, потрясло даже ветеранов. Вдоль всей длины передних кромок крыла и оперения были наклеены брусья толщиной в ладонь. Во всяком случае, мне казалось, что самолет не взлетит или свалится сразу же после отрыва. Поскольку взлетная полоса позволяла дважды взлететь и сесть, то мы с напарником попробовали подлеты на высоту 0,5-1 метр. Машина летела и слушалась рулей. Поэтому мы взлетели и пошли в район испытаний, где опробовали выходы на большие углы атаки и сваливание. Как это не странно, но нам удалось превысить углы сваливания с нормальным крылом на целый градус. Оказывается, поролоновые имитаторы льда турбулизуют воздух. Мелкие вихри в турбулизованном потоке не развиваются, а сталкиваются друг с другом и вырождаются в обычный нагрев воздуха. Конечно, подъёмная сила уменьшается, но не обвально, как при срыве крупных вихрей. А самолетные рули сохраняют свою эффективность даже в режиме глубокого парашютирования или фактического падения самолета. Но поскольку самолет управляем, то это скорее второй режим пилотирования, чем сваливание.
Всё это повторилось и в естественном обледенении. Так полёт на обледеневшем самолете оказался безопаснее нормального выхода на большие углы атаки и сваливание.
Впрочем, выбор "антоновцами" профиля крыла с тупой передней кромкой без предкрылка заранее определил отсутствие проблем на больших углах атаки. Самолет спокойно выходит на "горбушку" подъёмной силы и с опусканием носа при полностью выбранном штурвале переходит на парашютирование с небольшой скоростью разворота вправо. Этот разворот обусловлен соответствующим поворотом киля на 5°, что сделано конструкторами специально для компенсации реакции струи.
Если удерживать штурвал, то самолет с опусканием носа слегка разгоняется и снова поднимает нос, чтобы опять потерять скорость и перейти на парашютирование. Так продолжается, пока выбран "на себя" штурвал. Стоит только отпустить его и самолет сразу же разгоняется, возвращаясь на нормальные углы атаки. На повышенных режимах двигателей, а также маневре и выключении одного из двигателей в поведении самолета при выходе на большие углы атаки ничего существенно не меняется. Самопроизвольные кренения удавалось получить только при постановке рулей на раскрутку штопорных вращений. Такие методы иногда применяются в акробатическом пилотаже, но здесь они явно не имели смысла. Всё это делалось скорее для куража, чем для дела. И без них было понятно, что самолет Ан-140 безопасен для пилотирования.
Кстати, самолет имеет весь набор естественных признаков выхода на большие углы атаки. Вихревое обтекание развивается на крыле ступенчато и симметричными зонами. В начале процесса возникает зуд, потом ощущаются потряхивания, тряска и, наконец, удары вихрей по хвостовому оперению. При выпущенном шасси вихри от щитков передней стойки бьют по фюзеляжу, прямо под сидениями пилотов. Всё это - задолго до сваливания.
Но разработчик усилил естественные признаки выхода на максимально допустимые углы атаки работой вибратора на штурвале с одновременным включением звуковой и световой сигнализации. А для пилотов с нормальной психикой установлен прибор угла атаки и перегрузки.
Управление передней стойкой шасси, выпуск и уборка шасси и закрылков, торможение колес основных стоек шасси и автоматический выпуск спойлеров для парирования моментов при выкючении одного из двигателей в полёте обеспечиваются гидросистемой. Источником рабочего давления здесь являются насосная станция и гидроаккумулятор. Включение и выключение станции производится автоматически или вручную. Ситуации с отказами гидросистемы проверены и не вызывают затруднений.
Естественно, что все бортовые системы самолета имеют органы управления и приборы контроля. Некоторые параметры систем выражаются световой и звуковой сигнализацией. Это достаточно многочисленное и беспокойное хозяйство. Особенно, для двухчленного экипажа. К тому же, сертификационные нормы требуют, чтобы при потере работоспособности одного из членов экипажа, другой смог благополучно завершить полёт.
Разработчик изначально стоял перед выбором: отдать дань моде на жидкокристаллические экраны или скомпоновать визуализацию параметров полёта из привычных приборов и табло?
Этот выбор отнюдь непрост. Хотя увлечение экранной визуализацией существует с 60-х годов, развиваются здесь только технологии. Идеология изначально упёрлась в человеческие возможности считки информации.
Человек может успешно считывать информацию только в одном контуре взаимодействия со средой. Максимум, в двух, если контуры неглубокие и ему удаётся переключаться из контура в контур, не разрушая оперативную память о предыдущих событиях. При появлении третьего контура человек теряет осознаваемость событий и способность к прогнозу их развития. Очевидно, что такая ситуация очень опасна для лётной деятельности.
Когда стрелочные индикаторы расположены друг от друга на расстоянии 10-20 сантиметров, то вся приборная доска воспринимается как единый источник информации. Это информация положений стрелок и она считывается периферийным зрением. Если индикаторы расположить ближе, то периферийное зрение не выделяет эти положения.
Когда всю приборную доску заменяет электронный экран, то на его ограниченной площади информация предельно скучена. Более того, она подаётся цифрами, которые нужно читать. А каждая такая цифра есть отдельный контур.
Конечно, человеческие возможности приспосабливаться творят чудеса. Но зачем насиловать природу, если уже есть готовые технические решения? Так появился вариант компоновки кабины Ан-140 с обычными приборами. Однако право окончательного выбора "антоновцы" оставляют за заказчиком. Поэтому все приборные панели выполнены в модульном варианте. Приборы на них можно менять, дополнять или вообще замкнуть на электронную индикацию. Тем более, экранный вариант приборной доски уже готов. Сейчас идёт обкатка идеологических решений подачи информации.
Проблемы двухчленного экипажа нигде в мире не имеют однозначных решений. Мне довелось учиться американскому видению этих проблем в региональном центре FAA Лонг-Бич и я знаю, что там они тоже не решены. Но "антоновцы" выстроили долговременную программу двухчленного экипажа. В начале программы они последовательно сокращали экипаж Ан-74. На базе полученных знаний произвели формирование кабины Ан-38. Обсчитав функциональность экипажей самолетов Ан-74Т-200 и Ан-38-100, приступили к решению проблем двухчленного экипажа на самолете Ан-140. И делают это очень аккуратно, с максимальным вниманием к пилоту.
Отработаны три технологии взаимодействия в экипаже. Главная из них оставляет пилотирование при заходе на посадку до высоты принятия решения за вторым пилотом. Командир обеспечивает заход, вступает в визуальный контакт с землей и огнями аэродрома, берёт на себя управление самолетом и производит посадку. Ещё одна технология предусматривает непрерывное пилотирование командира, второй пилот обеспечивает связь, навигацию и контроль бортовых систем. С целью обучения возможен вариант обмена функциями командира и второго пилота, что и составляет содержание третьей технологии.
Функции командира и второго пилота взаимозаменяемы, но для решения дополнительных задач лучше оборудовано место второго пилота. Здесь есть откидной столик, пеналы для карт и сборников аэронавигационной информации. Оба пилотских места имеют освещение верхними люстрами и переносными светильниками. Имеются встроенные и навесные вентиляторы. Если первые создают комфорт, то вторые - и комфорт, и обдув лобовых стёкол.
Все приборное оборудование размещено по зонам эргономической целесообразности. Доступность этих зон определена приоритетами систем и обеспечена с обоих пилотских мест. Но выглядит всё красиво.
Операции по использованию систем предельно упрощены. Так, например, запуск двигателя ВСУ производится одной кнопкой. А до нажатия кнопки нужно включить тумблёр аэродромного питания или два тумблёра аккумуляторов и включатель автоматики ВСУ. Дальше высвечивается табло готовности и можно запускать.
Запуски маршевых двигателей осуществляются сжатым воздухом, для чего нужно включить тумблер отбора воздуха от ВСУ и на мнемонической схеме нажать соответствующие кнопки-лампы по пути следования воздуха. А до того включить три тумблёра автоматики двигателей и снять с тормозов лопасти воздушных винтов. Загорается табло готовности выбранного для запуска двигателя и можно нажимать кнопку запуска. Предусмотрена автоматика последовательного запуска обоих двигателей. Запуски производятся на режиме "тихого руления".
Далее включаются генераторы, выпрямители и преобразователи. Проверяется готовность к работе электрической сети и включаются все тумблеры на приборных панелях оборудования. Их две и они симметрично расположены над пилотскими креслами. Ошибки включений высвечиваются сигнализацией. Здесь применён принцип "тёмной кабины". Нужно гасить всё, что светится. Вся жёлтая предупреждающая сигнализация расположена на верхних панелях кабины, а красная аварийная - на козырьке, прямо перед пилотами. Проходит тест-контроль оборудования.
Выпускаются закрылки во взлётное положение 10 или 15°. По истечению трёх-пяти минут разаретируются авиагоризонты и согласуется компас. Время их готовности зависит от температуры наружного воздуха. Зачитывается карта осмотра перед выруливанием и запрашивается разрешение у диспетчера. После получения разрешения включаются посадочные фары для предупреждении наземного персонала о выруливании и производится руление к предварительному старту, в ходе которого проверяются основное и резервное /аварийное/ торможение.
Управление передней стойкой шасси осуществляется от педалей или от рукоятки без специальных переключений. Нужны малые углы разворота стойки - используют педали, большие - рукоятку.
Руление комфортно для пассажиров, если экипаж не показывает свою лихость. Если экипаж проворонил поворот на рулении, можно остановиться и, используя реверс двигателей, сдать назад. При заруливании на стоянку тоже нет проблем. Под руководством встречающего можно зарулить задом на любую, самую неудобную стоянку.
На предварительном и исполнительном старте дополнительные операции отсутствуют. Можно использовать роллинг-старт и взлететь, не останавливаясь на взлётной полосе. Но если время терпит, то желательно прокачать масло в механизмах разворота воздушного винта. Для чего достаточно пару раз перевести двигатели с номинала на реверс и наоборот.
Рычаги управления двигателями /РУД/ объединяют все управленческие функции, кроме одной. Существуют тумблёры "снятия винтов с упора". Здесь дело не в техническом решении, а в лётном. Пока пилоты сомневаются в целесообразности заведения этой функции на РУД.
Готовность к взлету по выставке триммеров и выпуску закрылков контролируется специальным табло, зуммером и миганием красных ламп. Если ничего этого нет, то можно взлетать.
Взлет у Ан-140 стремителен. Скорость отрыва 180-210 км/ч. Длина разбега 600-800 метров. Но всё зависит от загрузки, высоты аэродрома и температуры наружного воздуха. В самых сложных случаях длина разбега не превышает 1 200 метров.
Прерванные взлёты с отказом критического двигателя на скорости отрыва имеют дистанцию от 1 200 до 1800 метров. Проверялись варианты с различными средствами торможения, в том числе с реверсом и без реверса, с торможением колес и без него, со снятием винта с упора и без снятия с оного.
Продолженные взлеты с одним отказавшим двигателем дали длины разбега до 2 000 метров и градиенты набора после отрыва 1,5-2 метра.
Нормальный набор высоты после взлета происходит с вертикальными скоростями от 7 до 12 м/с. Набор производится на номинальном режиме двигателей и приборной скорости 270-300 км/ч.. К занятию крейсерской высоты 7 200 метров при взлетной массе 21,5 тонн самолет имеет вертикальную скорость 1,5-2 м/с, которую можно увеличить за счет уменьшения приборной скорости до 260 км/ч, что соответствует максимуму подъёмной силы на этих высотах. По мере выработки топлива возможности самолета увеличиваются.
Самолет постепенно разгоняет приборную скорость 340-360 км/ч, что соответствует истинным скоростям 510-550 км/ч.
Расходы топлива на крейсерских высотах составляют в среднем 600 кг за час, что обеспечивает время до 6 часов и дальность полета до 3 200 километров Характеристики эти постоянно расширяются. Увеличение размаха крыла всего на метр подарило 5% топлива. Облагородили мотогондолы - ещё 3%. Ближайшая цель - обеспечить дальность 3 800 метров. Одновременно увеличиваются крейсерские высоты и скорости.
Более того, из испытаний известно, что одномоторный потолок имеет гистерезис. Если набирать высоту, он составляет 3 600 метров. Если спускаться - 4 600 метров. Такая разность говорит о близости кривых потребной и располагаемой тяг. Здесь даже небольшие прибавки мощности двигателей или падения лобового сопротивления обеспечивают заметный рост потолка, скорости и дальности самолета.
Например, если повесить на концы крыльев топливные баки-шайбы, то только за счет изменения условий схода воздушного потока с крыльев на 29% уменьшатся потребная тяга и расходы топлива. Но всё это означает увеличение запаса тяги, который, благодаря гистерезису, сохраняется на разных скоростях, что обеспечит заметное увеличение крейсерских высот и скорости самолёта.
Конечно, нужно помнить соответствующую норму по защите от атмосферного электричества, которая требует окончания кессонных топливных баков за полметра до конца крыла. Но то для кессонов, а это подвесные баки. У них свои отношения с электричеством. К тому же, они могут сбрасываться. И в таких баках с локальной подвеской на концах крыльев самолёт получает основу для создания системы разгрузки крыла за счет перекачки топлива. Это тоже не последнее достоинство для будущих повышений полетного веса.
Свою прибавку в лётно-технические характеристики обещает и срез выходных сопел двигателей. Здесь всего лишь 7-10% тяги двигателей, как и положено для ТВД, но сопла имеют овальную форму и собственную аэродинамику. На настоящий момент угол атаки сопла порождает срыв и вихреобразование на срезе, что отнимает энергию самолёта и, более того, бьёт по оперению, поскольку кориолисова сила поднимает эти вихри на его уровень.
Маневренность самолета как у земли, так и на крейсерских высотах весьма значительна. Во всём диапазоне высот самолет хорошо сбалансирован по соотношению устойчивости и управляемости. Особое его отличие в необходимости координированного выполнения разворотов. Отклонением педали здесь можно добиться большего, чем штурвалом. Для многих ситуаций это очень полезное свойство.
А вот у земли Ан-140 почти, как истребитель. В его арсенале горки с углом тангажа до 60°, повороты на горке, бочки и т.д. Всё это обещает самолету множество специальных применений.
Наверное, сюда же можно отнести условия обзора из кабины экипажа. Площадь остекления настолько большая, что в сочетании с удобством посадки пилотов здесь чувствуешь себя находящимся непосредственно в пространстве и уже не нужно напрягать воображение для создания иллюзии выхода из кабины, как того требуют методисты при обучении пилотов. В этом основа естественности и безопасности пилотирования на самых неестественных для транспортного самолёта режимах.
Остекление имеет эффективный электрический обогрев. Обычно, хватает его минимальной мощности. Но максимум мощности справляется с любым обмерзанием. Подплывший лёд смахивает поток или стеклоочистители, которые имеют точную настройку под потребности очистки лобового стекла.
При повышенной влажности воздуха, отбираемого от двигателей, или подмерзании стёкол изнутри кабины используются мощные навесные вентиляторы. Они же используются для сушки ладоней на штурвале.
Из кабины экипажа хорошо видны входы в двигатели и нижняя часть крыла с передней кромкой. Видимость плоскости вращения винта используется экипажем для контроля за вибрациями силовой установки. На испытаниях широко использовались видеокамеры для контроля за состоянием поверхности самолёта и его конструктивных элементов. Но признано, что линейных полётов лучше использовать волоконную оптику, что и будет сделано.
Условия обзора ночью также ун кальны. Опробованы различные варианты освещения полосы, включая посадочный и рулёжный режимы работы бортовых прожекторов, а также - без них. Все варианты рабочие.
Освещение внутри кабины разнообразно и достаточно.
Снижение самолета на высоту круга обычно происходит на приборной скорости 300 км/ч, но можно держать и 420 км/ч. Максимальная приборная скорость проверена до 520 км/ч. Вертикальная перегрузка ограничена 2,4 единицы. Но самолет ходил и за 3 единицы. Отрицательная перегрузка ограничена нулем, хотя на испытаниях не вызывали проблем перегрузки в минус 0,5-0,7 единиц.
Выпуск шасси разрешён на скорости 360 км/ч, закрылков до 15° - на 320 км/м, а далее - на 260 км/ч.
Скорости полета по кругу определяются схемой данного аэродрома. На глиссаде вне процедур борьбы с шумами при закрылках 25° экипаж держит 210-230 км/ч, при закрылках 40° - 180-200 км/ч.
Самолет на траектории захода устойчив, позволяет отвлечения от пилотирования. Процесс выравнивания и посадки прост даже для начинающих. "Воздушная подушка" чувствуется, но каких-то особенностей в посадку не вносит. Посадка происходит на скоростях 170-190 км/ при закрылках 25° и 160-170 км/ч при закрылках 40°. Но скорость на выдерживании при закрылках 40° падает быстрее, что требует запаса тяги или энергичных и своевременных действий штурвалом в момент схода самолета с "воздушной подушки". Если пилот увлечен процессом выдерживания и убрал РУД на полетный малый газ ещё на выравнивании, то реакции на парирование упомянутого схода не хватает и посадка получается грубее, чем хотелось. Понятно, что "воздушная подушка" или "экранный эффект" с закрылками 40° и должен чувствоваться острее.
После касания земли колесами основных стоек шасси плавно опускается передняя стойка и РУД ставится на земной малый газ, затем снимаются винты с упора /при этом ощущается действие момента вправо/ и включается реверс двигателей. Сам пробег проблем не вызывает. Его длина зависит от скорости касания и применяемых средств торможения. В их число входят снятые с "упора" винты, реверс двигателей и тормоза основных колес. Некоторое влияние оказывают выпущенные закрылки и отклоненные рули высоты /сторона отклонения не имеет большого значения/. Можно тормозить углом атаки, удерживая поднятым нос самолета. Естественно, что эффективность торможения о воздух падает с уменьшением воздушной скорости, а эффективность колесных тормозов, наоборот, нарастает по мере уменьшения скорости на посадочной полосе.
В зависимости от текущей массы самолета, высоты аэродрома и температуры наружного воздуха длина пробега при комплексном торможении с полным обжатием тормозов составляла 300-600 метров.
Все варианты торможения проверены. Каждое средство торможения отдельно и во всех сочетаниях, в том числе - при посадках с отказавшим двигателем. Лучшие показатели у колесных тормозов, но в любом варианте длина пробега оставалась менее 1 300 метров.
Проверены посадки на грунт с плотностью 8 кг/см*, на плотный и свежевыпавший снег, на слякоть и обледеневшую искусственную полосу.
Особенности были, но не было проблем. На любой из проверенных взлётно-посадочных полос и при всех упомянутых состояниях этих полос длины разбегов, в том числе - с прекращёнными и продолженными взлётами, а также пробегов укладывались в 1 800-2 000 метров. Высота аэродрома при этом может составлять до 3 000 метров. Температура наружного воздуха от -50 до +45С. Качество самих полос самое разное. Но клиренсы винтов самолета позволяли игнорировать аэродромную траву по колено, а широкие и относительно большие с небольшими давлениями колеса справлялись с рытвинами и норами сусликов на аэродромном поле.
Основными искусственными полосами в местных и региональных аэропортах СНГ считаются асфальтогравийные. Сейчас они больше гравийные, чем асфальтовые. Киргизский аэропорт Каракол /Пржевальск/, где отлётана высокогорная программа испытаний, можно считать рекордсменом деградации среди таких полос. Ещё хуже полоса в якутском аэропорту Батагай, где при её строительстве вообще обошлись без асфальта, утрамбовав гравий в тундру.
Так была проверена защищённость конструкции двигателей и планера самолета Ан-140 от гравия. Реверс двигателей, который этот гравий поднимает в воздух впереди самолета /а также пыль, снег, лёд и слякоть/, использовался на этих аэродромах без всяких ограничений. Последствий у таких экспериментов, кроме повреждения краски, не было. Двигатели спокойно проглатывали предлагаемую смесь и обходились без повреждений.
Кстати, выбор двигателя Генеральным конструктором в громадной степени зависел от такой его защищённости. Запорожское ОКБ предлагало свою новую разработку - двигатель АИ-30. У него была масса достоинств. Но двигатель ТВД-3-117 на боевых вертолётах прошёл афганскую и чеченскую войны и все соответствующие кошмары полевой эксплуатации, включая боевые воздействия. И это определило выбор. Сейчас, уже самолётный, двигатель ТВД-3-117 глотает лёд и камни, которые проходят через весь его газодинамический тракт, круша и корёжа лопатки компрессора и турбины, но ни один его параметр при этом не меняется. Всё это воспринимается как чудо. Да и в других сложных ситуациях двигатель вёл себя достойно. Запускался с первой попытки на любых аэродромах в жаре и холоде, а также на всех высотах полёта, включая обледенение. Сносил многие часы чрезвычайного режима работы, ресурс которого на других двигателях ограничен считанными минутами. Позволял делать такие отборы воздуха от компрессора, которые загубили бы любой западный двигатель. Прощал недозалив масла, употребление взлётных режимов на крейсерских высотах и т.д.
Но самое главное его достоинство состоит в том, что его тепловая машина производится заводским конвейером, т.е. массово и дёшево. Хотя в его управлении задействована самая современная электроника, которая обеспечила расходы топлива в крейсерском полёте всего 600 кг в час.
Если электроника отказывает, то вступает в действие гидромеханическое управление двигателями. Расходы чуть повыше, но зато полная независимость от электромагнитных наводок.
Особого упоминания достоин многолопасный винт АВ-140. Относительно небольшие саблевидные лопасти создают необходимую тягу и производят мало шума. Более того, они показали чрезвычайную живучесть в условиях пыли, мелкого гравия и ледяной крошки. Даже при значительном поражении винта от гравия его ремонт можно провести силами экипажа с помощью зачисток рваных краёв и заливки выбоин специальной пастой. Вибрации при этом остаются в пределах допустимой нормы.
Самолёт проверен при сильных и порывистых ветрах. В ходе полётов сила ветра достигала 27 м/с. Но двигатели запускались на всех ракурсах задува, а руление осуществлялось при суммарной скорости почти равной взлётной. В такой ситуации приходилось активно пользоваться аэродинамическими рулями для устойчивого движения самолёта по земле. Одно условие было обязательным - выпуск закрылков должен производиться на исполнительном старте.
Испытаниям повезло на ветер с изменением направления в порывах до 30° и скорости до 40 км/ч. Воздух на высотах 70-300 метров буквально кипел. Его направление в этом диапазоне высот изменялось на 180°. В итоге, при заходе на посадку выдерживание глиссады до ближнего радиопривода происходило с попутным ветром, а далее ветер менялся на встречный. И, конечно, всё это происходило на фоне сильнейших сдвигов ветра. Фактически, это был растянутый во времени шквал, при котором летать нельзя.
Самолёт справился и с этим экстремальным погодным явлением, ещё раз проявив свои неординарные маневренные возможности и отличную приёмистость двигателей, которые обеспечили своевременное парирование почти мгновенных изменений направления и силы ветра.
В ходе испытаний ещё раз подтвердилась старая истина, что при сильных порывистых ветрах с боковой составляющей до 15 м/с необходимо выполнить главное условие: вектор центра масс самолета при приземлении должен быть направленным строго по оси посадочной полосы. Если это так, то срабатывают флюгирующие моменты, которые выравнивают самолет по направлению полосы, чтобы затем удержать его в заданных пределах с приемлемыми расходами аэродинамических рулей, отклонениями передней стойки и ассиметричным торможением колес. В экстренных случаях можно использовать ассиметрию тяги силовой установки или дать кратковременный симметричный импульс тяги /вплоть до взлётного режима/, который усилит флюгирующий момент вдоль оси полосы. На то и было рассчитано сочетание длинной базы и узкой колеи шасси.
Самолетом управляет очень простая аналоговая автоматика. Поэтому подбор алгоритмов захода на посадку потребовал много полётов и большого терпения. Они были. И полёты, и терпение. В результате, самолёт четко выводится ею на полосу, там, под воздействием "воздушной подушки", поднимает нос и садится в автоматическом режиме с вполне приемлемой перегрузкой. Всё это проверено в испытаниях. Конечно, можно не угадать с "подушкой" и приложить самолёт так, что он не будет подлежать дальнейшей эксплуатации. Но люди будут спасены без участия экипажа в пилотировании самолётом. Достаточно нажать очень понятные по мнемонике кнопки на пульте управления автоматикой, что и сможет сделать пассажир или стюард, если для того будут причины.
В самолёте многое сделано для самых невероятных ситуаций. Например, для выхода на посадочную полосу с крутых глиссад. Самолёт не создает каких-то своих отдельных проблем при заходе на посадку, если над дальним радиоприводом у него 500, а то и 600 метров. Это всего четыре километра до торца полосы. Но такие заходы выполнялись даже ночью в облаках и не вызывали никаких других затруднений, кроме эмоциональных.
Заходили на полосу и с имитацией обхода препятствий или других неприятностей на посадочной прямой. Самолёт выходил на торец полосы под углом к её оси более 60° и садился точно в назначенном месте. Его невосприимчивость к срывным явлениям позволяла выполнять на скоростях захода такие развороты и скольжения, которые решали все проблемы захода "из-за угла" и устранения любых ошибок перед посадкой.
Но в уходе на второй круг тоже не было никаких проблем. Некоторые сложности могли возникнуть при уходе на второй круг с одним двигателем и закрылками 40°. Однако и для этой ситуации было несколько вариантов решений. Самый простой - увеличение скорости захода на 10 км/ч. Хотя в линейных полётах экипажи и без подобных рекомендаций держат повышенные скорости до торца полосы на случай сдвига ветра.
Согласно требованиям сертификационных норм проверен также весь перечень стандартных отказных ситуаций. В том числе, даже такой дикий случай, как разрушение одного из двигателей в полете и пересечение обломками лопастей тросовой проводки управления самолётом. Экипаж приводил на аэродром и сажал самолёт без использования рулей, т.е. триммерами и управлением тяги оставшегося в работе двигателя.
Отсюда следует, что самолет Ан-140 прост, надёжен и безопасен.
А это главное
http://www.aeroclub.kiev.ua/association/publish/article/an1401.html
