Отечества надежда – крыло и мотор.

Отечества надежда – крыло и мотор.

Цена и ценность.
«Сколько надо денег?» — такова суть вопроса когда ставятся цели или обсуждается предложения инициаторов. Потом сравнивают расходы-доходы в денежных единицах и чем больше доходов над расходами, тем выше ценность предложения. Для финансиста кратность превышения доходов над расходами и есть ценность.
Тогда как измерить ценность мощности и уровень надежности двигателя НК-12 бомбардировщика Ту-95, который на протяжении четверти века обеспечивал возможность ядерного возмездия. Крылья которого дали жизнь предельно экономичному гражданскому Ту-114, на котором впервые в мире осуществлялись межконтинентальные перевозки Москва-Гавана, Москва-Токио и первые операции «мокрого лизинга». Надежность самолета, слагающаяся из надежности двигателя и планера в сочетании с комфортом спальных кают спровоцировали стремительный спрос на авиаперевозки и дало право Советскому Союзу стать законодателем авиамоды в мире.
При всей исключительности Ту-114 проигрывал по интенсивности эксплуатации самолетам с турбореактивными двигателями (ТРД) по обеспеченности аэродромным обслуживанием, а до проблем рынка и экологии было еще очень-очень далеко. Вновь спроектированный Ил-62 с четырьмя НК-8 победил в конкурсе проект Ту-114 с шестью НК-8 под крылом и дало основание вывести Ту-114 с НК-12 из эксплуатации.
Оценивая с позиции промышленного дизайна три модели самолетов близких по взлетным массам, размахам крыльев наиболее рациональна и изящна конструкция крыла с укомпонованным внутрь двигателем, а с точки зрения аэродинамики дополнительный обдув верхней части крыла дает высочайшее полетное качество.
Это означает, что суть претензий к конструкции Ту-114 сводится к проблеме уменьшения диаметра винта и повышению тяги и время дало ответ на поставленные проблемы.
Через 50 лет к уровню мощности НК-12 (15 тыс. л.с.) и стартовой тяге соосных воздушных винтов 8-10 тонн при диаметре 5,6м приблизились турбовинтовой двигатель самолета А400 и винтовентиляторный Д-27. Европеец создает тягу 11тонн при диаметре однорядного винта 5,35м при мощности на валу 11тыс. л.с., а отечественный соосный вентилятор СВ-27 диаметром 4,5м дает тягу 12 тонн при мощности на валу 14 тыс. л.с.
Украинские моторостроители свой Д-27 с российским СВ-27 кроме Ан-70 продвигали и на замену НК-12 на Ту-95 в виду очевидных преимуществ и возможностью увеличения тяги до 15 тонн. В то же самое время, «запад» серьезно рассматривал только НК-12 для своего А400 в классе тяг 10-14 тонн, основываясь на надежности двигателя и редуктора НК-12 при достижении тяги 16,5 тонн на соосных воздушных винтах диаметром 6,2метра, установленных на экраноплане «Орлёнок».
Пародоксально, но двигателем НК-12 можно «крутить» и отечественный СВ-27, если воспользоваться апробированной идеей замены двух шестерен в редукторе НК-12 с получением передаточного отношения 7,2 и заменить винты на винтовентиляторы (рис.1). Это кардинально изменяет возможности конверсии Ту-95, подразумевая сохранение топливной экономичности, как у Ту-114 в диапазоне 0,25-0,3кг/кгсх час, характерной для воздушных винтов.

Рис.1
Один вариант конверсии может быть аналогичен американскому ХС-120 фирмы «Фэрчайлд» (фото.1) с постепенным увеличение тяги одного двигателя до возможных 18-20 тонн. Другой вариант — создание двухфюзеляжного из Ту-95 (см. фото 2) с сохранением исходной колеи шасси для перевозки сверхгабаритных грузов, как альтернатива Ан-124 «Руслан».
Приведенные варианты сохраняют 4-ех моторное исполнение исходного крыла «95-го» с перспективой выхода СВ-27 на 15 тонн тяги. Наличие Ту-95, подлежащих «отставке», позволяет получить результат конверсии по факту и обеспечить демобилизацию около 63-ех единиц бомбардировщиков в грузовики различного назначения с экономичностью недостижимой даже Праттам с индексом «G».

Фото 1

К сокрытым ценностям заложенным в Ту-95 с НК-12 надо приложить труд, чтобы вновь выйти в лидеры за минимальную цену.

Фото 2 Модель

Летать — так летать!
Для экономики полёта важна экономичность самолёта как типа, а для экономики производства того же типа самолёта важна серия от 300 единиц.
Полная и тотальная конверсия всех оставшихся Ту-95 в грузовые дает менее трети от минимума и возникает вопрос формирования серии летательных аппаратов, унифицированных по крылу. Как, например, Ан-124 «Руслан» и Ан-225 «Мрия» или Ту-204/214 с проектом грузового Ту-330.
В наследство от Союза осталось доведенное до совершенства производство Ту-154, Ил-62, Ил-76, оснащенных ТРД, но практически с нулевым валовым производством. К этому добавляется застой производства Ту-204/214.
Всё по цепочке; от отстающей топливной экономичности отечественных ТРД к выводу самолётов из эксплуатации, прекращению спроса и холостому ходу авиапрома. Большинство согласно с выходом из стагнации авиапрома путем повторения опыта советского периода; новый самолет/двигатель – новое производство, вместо совершенствования имеющихся. И опасную кредитную зависимость можно избежать, если построенные Ту-154 и Ил-62 частично ремоторизовать, авиапарк которых около 100 единиц.
Взяв за основу существующее равенство тяг ТРД (11-12 тонн) и тягу СВ-27 (12 тонн) для сохранения динамики взлетно-посадочных характеристик, а так же известное увеличение подъемной силы крыла от дополнительного обдува, попробуем переместить приложение тяги двигателей с хвоста в крыло. Для этого рассматриваем крыло от Ту-95/114 в дефорсированном виде с двумя НК-12, но теперь уже с СВ-27. Это позволяет снять по два ТРД с хвостовой части и Ту-154 (рис.2) и Ил-62 (рис.3), сохраняя при этом трехдвигательную и четырехдвигательную компановки, а вставками в фюзеляж отрегулировать новое положение центра тяжести.
Таким образом, «главным» по экономике полета будет НК-12 с СВ-27 как турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД), а оставшиеся ТРД будут выполнять роль бустерных двигателей, как это существует на Ан-26 (2 турбовинтовых + 1 ТРД), или на экраноплане «Орленок» (1 НК-12МК + 2 бустерных НК-8) или как на гидросамолете А40 (2ТРД + 2 бустерных ТРД).

Рис. 2 Ту-154 с ТВВД

Рис. 3 Ил-62 с ТВВД

Ориентировочно, часовой расход топлива у Ту-154 (2 ТВВД + 1ТРД) и Ил-62 (2 ТВВД +2 ТРД) снизится от 30% до 50% со снижением скорости до 750км/час по условиям работы винтовентиляторного движителя.
Так целевой задачей модернизации Ту-154 в вариант «2 ТВВД + ТРД» может стать предложение легкого самолета дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО) для Минобороны. Имея задел в виде палубного ДРЛО Як-44Э взлетной массой 50 тонн с 2 ТВВД на крыле, а так же Ту-154 взлетной массой 100 тонн с вариантом работы хвостового ТРД в двухрежимном варианте (бустерный/электростанция) как на самолете вертикального взлета F-35B, то можем получить самолет ДРЛО взлетной массой около 75 тонн на базе фюзеляжа Ту-154. С развертыванием производства части крыла Ту-95 на заводах Самары и Таганрога или в кооперации.
Если по Ту-154 все вопросы в рамках одного КБ, то взаимодействие с «Ил» лучше начинать с модернизации выпущенных Ил-76 путем уменьшения длины фюзеляжа до размеров проекта среднего транспортного самолета (СТС) (рис.4). Сотни Ил-76, стоящие на хранении могут стать исходным сырьем для получения столь необходимого аналога Ан-12, как по экономичности тяги, так и по размерам грузового отсека, что очень важно в логистике военно-транспортных операций.

Рис.4 СТС с ТВВД

Но самый большой интерес может вызвать Ил-62 с ТВВД, диаметр фюзеляжа которого совпадает с диаметром фюзеляжа МС-21, и соответствует размерности МС-21-400 с дальностью около 10000 км, но с бустерным ТРД.
Предложенное направление совершенствование самолетов путем замены ТРД на ТВВД с одновременной заменой крыла можно и необходимо отработать на единичных образцах. Затем, на основании фактических результатов, приступать к тиражированию и реабилитации авиапроизводств волжского меридиана. Как необходимая составляющая широтного направления перемещения авиапроизводств с запада на восток.

Герасимов В.А кафедра КиПДЛА корабельный инженер-механик